Influence de l’habitat sur l’écologie et la physiologie du crapaud épineux (Bufo spinosus)

A large number of studies have highlighted the negative effects of anthropogenic pressures intime and space on biodiversity. Among these anthropogenic pressures, agricultural activities and expansion play a major role in the modification of environments and in the loss of biodiversity. Questions whether animal species persist in this type of environment arises. My thesis is based on this context. We aimed at study the responses of organism to a degraded environment and the landscape constraints on life history traits and ecology. My work is focused specifically on an amphibian species persisting in habitat ranging from highly conserved to highly degraded by agricultural activities. In order to compare forest and agricultural populations of model species (Spined toad, Bufo spinosus), I relied on a wide variety of markers to examine (1) population genetic structure (micro-satellite markers), (2) feeding ecology (stable isotope), (3) individual quality (telomeres, morphology, developmental traits) and the impact on reproduction. As a result, I was able to connect many factors associated with agricultural landscapes that raised many questions about the persistence of spined toad populations. We were able to show a significant effect of fertilizers on the δ15N isotopic signature of B.spinosus populations. Moreover, we highlighted that agricultural environment allows genetic diversity between populations. However, using correlative approaches, we pointed out various on strains of this environment on the reproduction of amphibians populations, either through low (or no) abundance of females on breeding sites, and/or directly on reproductive success and offspring quality. These results suggest possible long-term effects on amphibian populations, and we suggest that the various avenues of research we suggested throughout this thesis should be pursued in order to better understand the mechanisms underlying these results and to find solutions for the sustainability of wild species that have no choice but to adapt.Un grand nombre d’études ont mis en avant les effets négatifs des pressions anthropiques dans le temps et dans l’espace sur la biodiversité. Parmi ces pressions anthropiques, les activités et l’expansion agricole jouent un rôle principal dans la modification des milieux et dans la perte de biodiversité. De fait, la question de la persistance des espèces animales dans ce type de milieux se pose. C’est dans ce contexte que ma thèse s’axe. Afin d’étudier les réponses des organismes à un milieu dégradé et les contraintes du paysage sur différents traits d’histoire de vie et l’écologie, je travaille spécifiquement sur une espèce d’amphibien occupant des milieux allant de fortement conservés à fortement dégradés. Afin de comparer les populations de crapauds épineux (Bufo spinosus) forestières et les populations agricoles, j’utilise un vaste panel de marqueurs pour examiner (1) la structure génétique des populations (marqueurs microsatellites), (2) l’écologie alimentaire (isotopes stables), (3) la qualité individuelle (télomères, morphologie, traits de développement) et son impact sur la reproduction. De ce fait et au cours de cette thèse, j’ai pu mettre en relation de nombreux facteurs associés aux paysages agricoles qui soulèvent de nombreuses questions quant au maintien des populations de crapauds épineux. Ainsi, nous avons pu montrer un effet significatif des fertilisants sur la signature isotopique en δ15N des populations de B.spinosus. Aussi, nous avons pu souligner que l’environnement agricole reste suffisamment perméable au maintien de la diversité génétique. Cependant, nous avons mis en évidence de nombreuses contraintes de ce milieu sur la reproduction des populations d’amphibiens, que ce soit par la faible (voir l’absence) abondance de femelles sur les sites de reproduction, et/ou directement sur le succès reproducteur et la qualité de la progéniture. Ces résultats suggèrent de possibles effets à long terme sur les populations d’amphibiens et nous suggérons d’approfondir les différentes voies de recherche que nous suggérons tout au long de cette thèse afin de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents à ces résultats et de trouver des solutions quant à la pérennité des espèces sauvages qui n’ont d’autres choix que de s’adapter

Ecological and physiological effects of agriculture in the spined toad (Bufo spinosus)

Un grand nombre d’études ont mis en avant les effets négatifs des pressions anthropiques dans le temps et dans l’espace sur la biodiversité. Parmi ces pressions anthropiques, les activités et l’expansion agricole jouent un rôle principal dans la modification des milieux et dans la perte de biodiversité. De fait, la question de la persistance des espèces animales dans ce type de milieux se pose. C’est dans ce contexte que ma thèse s’axe. Afin d’étudier les réponses des organismes à un milieu dégradé et les contraintes du paysage sur différents traits d’histoire de vie et l’écologie, je travaille spécifiquement sur une espèce d’amphibien occupant des milieux allant de fortement conservés à fortement dégradés. Afin de comparer les populations de crapauds épineux (Bufo spinosus) forestières et les populations agricoles, j’utilise un vaste panel de marqueurs pour examiner (1) la structure génétique des populations (marqueurs microsatellites), (2) l’écologie alimentaire (isotopes stables), (3) la qualité individuelle (télomères, morphologie, traits de développement) et son impact sur la reproduction. De ce fait et au cours de cette thèse, j’ai pu mettre en relation de nombreux facteurs associés aux paysages agricoles qui soulèvent de nombreuses questions quant au maintien des populations de crapauds épineux. Ainsi, nous avons pu montrer un effet significatif des fertilisants sur la signature isotopique en δ15N des populations de B.spinosus. Aussi, nous avons pu souligner que l’environnement agricole reste suffisamment perméable au maintien de la diversité génétique. Cependant, nous avons mis en évidence de nombreuses contraintes de ce milieu sur la reproduction des populations d’amphibiens, que ce soit par la faible (voir l’absence) abondance de femelles sur les sites de reproduction, et/ou directement sur le succès reproducteur et la qualité de la progéniture. Ces résultats suggèrent de possibles effets à long terme sur les populations d’amphibiens et nous suggérons d’approfondir les différentes voies de recherche que nous suggérons tout au long de cette thèse afin de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents à ces résultats et de trouver des solutions quant à la pérennité des espèces sauvages qui n’ont d’autres choix que de s’adapter.A large number of studies have highlighted the negative effects of anthropogenic pressures intime and space on biodiversity. Among these anthropogenic pressures, agricultural activities and expansion play a major role in the modification of environments and in the loss of biodiversity. Questions whether animal species persist in this type of environment arises. My thesis is based on this context. We aimed at study the responses of organism to a degraded environment and the landscape constraints on life history traits and ecology. My work is focused specifically on an amphibian species persisting in habitat ranging from highly conserved to highly degraded by agricultural activities. In order to compare forest and agricultural populations of model species (Spined toad, Bufo spinosus), I relied on a wide variety of markers to examine (1) population genetic structure (micro-satellite markers), (2) feeding ecology (stable isotope), (3) individual quality (telomeres, morphology, developmental traits) and the impact on reproduction. As a result, I was able to connect many factors associated with agricultural landscapes that raised many questions about the persistence of spined toad populations. We were able to show a significant effect of fertilizers on the δ15N isotopic signature of B.spinosus populations. Moreover, we highlighted that agricultural environment allows genetic diversity between populations. However, using correlative approaches, we pointed out various on strains of this environment on the reproduction of amphibians populations, either through low (or no) abundance of females on breeding sites, and/or directly on reproductive success and offspring quality. These results suggest possible long-term effects on amphibian populations, and we suggest that the various avenues of research we suggested throughout this thesis should be pursued in order to better understand the mechanisms underlying these results and to find solutions for the sustainability of wild species that have no choice but to adapt

Unusual lack of reproduction in toad populations from agricultural habitats

International audienceAnthropogenic alterations of habitats can have detrimental consequences for biodiversity. Documenting these effects require monitoring in multiple sites that vary in the degree of alterations over long temporal scales, a task that is challenging. Yet, simple naturalist observations can reveal major ongoing events affecting wild populations, and serve as a basis for further investigations. We quantified breeding parameters of spined toad (Bufo spinosus) populations from forested (preserved) and agricultural (altered) habitats. We found that reproduction did not occur at the sites surrounded by agriculture, while it occurred successfully in ponds from forests. Males were present at all sites, but females, amplexus, egg strings and tadpoles remained absent from agricultural sites. Observations made at the same sites indicated that breeding occurred during previous years. Our observations of habitat- and sex-specific lack of reproduction may have critical consequences for the persistence of populations of a widespread amphibian species in agricultural areas

Bufo spinosus (Spined Toad). Predation

This video demonstrates behavior. Most videos in this collection have no audible language and for those that do, the language isn't necessary to understand the behavior. For that reason, transcripts are not provided.Integrative Biolog

Population declines of a widespread amphibian in agricultural landscapes

International audienceModern agricultural practices are suspected to play a major role in the ongoing erosion of biodiversity. In order to assess whether this biodiversity loss is linked to past habitat modifications (e.g. land consolidation) or to current consequences of modern agriculture (e.g. use of agrochemicals), it remains essential to monitor species that have persisted in agricultural landscapes to date. In this study, we assessed the presence, abundance and recent population trends of one such species, the spined toad (Bufo spinosus) along a gradient of habitats from preserved (forests) to highly agricultural sites in rural Western France. Our results showed that both presence and abundance of spined toads were markedly lower in reproductive ponds surrounded by intensive agriculture. The most salient result of our study is the ongoing decline of this species in farmland habitats. Indeed, this result suggests that unknown factors are currently affecting a widespread terrestrial amphibian previously thought to persist in agricultural landscapes. These factors have recently induced strong population declines over the course of a few years. Future investigations are required to identify these factors at a time when anthropogenic activities are currently leading to unprecedented rates of biodiversity loss

Did decades of glyphosate use have selected for resistant amphibians in agricultural habitats?

International audienc