Résumé
Les comparaisons de traits fonctionnels entre espèces végétales ont permis de faire émerger des patrons généraux de variation des traits, de décrire les processus physiologiques qui sous-tendent ces patrons et de mettre en évidence le rôle des processus adaptatifs. Cependant, nous ne comprenons toujours pas clairement comment les processus évolutifs, tels que la sélection naturelle et la dérive génétique, déterminent les syndromes de traits observés. En outre, la manière dont les plantes peuvent moduler l'environnement local et contribuer ainsi à leur propre trajectoire évolutive est très peu connue. Dans cette thèse, en utilisant le modèle végétal Arabidopsis thaliana, nous avons d'abord étudié les mécanismes évolutifs qui contraignent l'étendue de l'espace phénotypique chez cette espèce en comparant l'espace phénotypique occupé par des accessions sauvages réparties dans le monde entier avec celui occupé par des lignées recombinantes créées artificiellement. Ensuite, nous avons testé l'évolution des stratégies des plantes en réponse à des traitements croisés de ressources et d'herbivorie par le biais de l'évolution expérimentale. Enfin, nous avons analysé les interactions plante-sol afin de déterminer comment l'influence de la plante sur les activités enzymatiques nitrifiantes et dénitrifiantes varie au sein d'A. thaliana et si cette influence génère des effets transgénérationnels sur les performances de la plante. En premier lieu, nous avons montré que l'espace phénotypique des accessions sauvages est plus restreint que celui des lignées recombinantes en raison de la pléiotropie et de la sélection stabilisante, et que la sélection directionnelle joue un rôle dans l'explication de la variation des traits observée et de l'émergence de phénotypes distincts. En second lieu, nous avons démontré qu’en seulement trois ans, un niveau élevé de ressources a favorisé des plantes à forte biomasse et croissance lente, investissant dans des traits foliaires structuraux, tandis qu’un niveau faible de ressources a favorisé des plantes à faible biomasse et croissance rapide, présentant une surface foliaire spécifique et une teneur en azote foliaire élevées. La divergence des traits était liée à la taille de la population, ce qui indique un rôle de la densité-dépendance dans l'évolution des stratégies écologiques. En troisième lieu, nous avons mis en évidence la modulation génétique des activités enzymatiques du cycle de l'azote chez A. thaliana, avec des conséquences pour la performance des plantes de la génération suivante. Dans l'ensemble, les résultats obtenus au cours de cette thèse ont permis de faire progresser les connaissances sur l'interaction complexe entre les processus écologiques et évolutifs qui participent à l'évolution des plantes. Une meilleure compréhension des processus proximaux et ultimes impliquant la diversité des plantes dépend d'approches complémentaires provenant de différents domaines et améliorera le pouvoir de prédiction pour faire face aux défis imposés par les changements climatiques.