Master 1 - Biodiversité, Ecologie, Evolution

SEMESTRE 7

Méthodes en écologie, évolution, environnement (UE Obligatoire, 12 ECTS)

Volume Horaire : 120h : 20 h TD ; 100 h TP

Objectifs pédagogiques :

  • Mobiliser les concepts utilisés en écologie et évolution
  • Connaître diverses méthodes utilisées dans les sciences écologiques (terrain, analyse d’échantillons en laboratoire, analyse de données)
  • Mettre en œuvre les méthodes utilisées en écologie et évolution
  • Travailler en équipe pour conduire à bien un projet scientifique (projets tutorés)
  • Concevoir et mettre en œuvre une démarche expérimentale ou un projet de gestion de l’environnement
  • Développer son esprit d’initiative et son sens critique

Descriptif :
UE basée sur la réalisation de Travaux Pratiques. Pour chaque thème, les séances sont co-construites et co-animées par l’enseignant et un binôme d’étudiants pilotes. Chaque TP donne lieu à un compte-rendu évalué pour tous les étudiants. De plus, pour chaque thème le binôme pilote réalise un projet tuteuré donnant lieu à un mémoire et une soutenance orale.

Modalités :
– Analyse d’échantillons en laboratoire
– Analyse de données sur ordinateur
– Analyse d’articles scientifiques
– Compte-rendu de séance à produire par binôme
– Projets tuteurés

Techniques étudiées :
– Ecologie moléculaire
– Biologie des populations
– Ecotoxicologie
– Bioinformatique
– Analyse de la biodiversité terrestre et aquatique
– Sorties terrain et prélèvements d’échantillons

Compétences professionnalisantes : D1-5, T1-2, P2

Biologie Evolutive (UE Obligatoire, 6 ECTS)

Volume Horaire : 50h : 21 h CM ; 9 h TD ; 20 h TP

Objectifs pédagogiques :

  • Mobiliser les concepts en écologie et évolution
  • Connaître les modèles de la génétique des populations, les relations phénotype x génotype x environnement
  • Mettre en œuvre l’analyse d’articles scientifiques et la présentation orale, les analyses de données et la modélisation sous R
  • Modéliser la démographie d’une population
  • Modéliser la structure génétique neutre et adaptative au sein des populations en lien avec la variation environnementale.
  • Modéliser le comportement des individus en lien avec leur environnement
  • Maîtriser les modalités de l’adaptation et de la spéciation

Cours Magistraux :
– Introduction et histoire des sciences de la biodiversité
– Génétique des populations
– Adaptation locale
– Interaction phénotype x génotype x environnement
– Génétique quantitative
– Conflits, coopération et Théorie des jeux
– Relations interspécifiques et coévolution
– Coévolution en mosaïque géographique
– Écologie comportementale
– Le concept de niche et les modalités de la spéciation
– Soutenance orale (en binôme) sur un article de synthèse TREE portant sur un des cours

Travaux Dirigés : Exercices d’application et analyse d’articles scientifiques

Travaux Pratiques :
– Analyse de données sur ordinateur, analyse d’articles scientifiques, compte-rendu de séance à produire par binôme
– Observations de structures florales/morphologie pollinisateur (co-évolution)
– Modélisation de mécanismes évolutifs

Compétences professionnalisantes : D1, D5, T2

Ecosphère-Environnement (UE Obligatoire, 6 ECTS)

Volume Horaire : 50h : 30 h CM ; 4.5 h TD ; 16 h TP

Objectifs pédagogiques :

  • Mobiliser les concepts : Environnement, biogéochimie, écotoxicologie, gestion de l’environnement, biodiversité
  • Connaître : changements globaux, pollution, cycles géochimiques, pédofaune, risque écotoxique,
  • Mettre en œuvre : Analyse de données transdisciplinaires, analyses statistiques
  • Maitriser : Approche intégrative des sciences pour l’analyse des perturbations environnementales
  • Développer le travail en groupe et son sens critique

Cours Magistraux : Cette UE aborde les perturbations d’origines anthropogéniques sur le fonctionnement global de l’écosphère avec une déclinaison à des échelles plus petites. Ainsi des enseignements sont dispensés dans les domaines suivants :
– Origine et fonctionnement actuel de la biosphère
– Mise en évidence des changements globaux émergents
– Perturbations anthropogéniques en lien avec l’atmosphère, l’eau et les sols. Les cycles de la matière et biogéochimiques, ainsi que leurs dérégulations sont en particulier traités dans les différents compartiments des écosystèmes
– Notions de dérèglement en climatologie
– Compréhension des phénomènes de transfert des polluants dans les écosystèmes jusqu’à une échelle globale
– Analyse des moyens mis en place pour gérer les pollutions dans l’environnement

Travaux Dirigés : Contextualisation des TP, analyse de résultats expérimentaux obtenus en TP.

Travaux Pratiques :
– Expérimentation sur une i) thématique sol dégradé et ii) thématique zone humide à protéger
– Obtention de données en cours de séance en utilisant les méthodes utilisées par les professionnels de la gestion de l’environnement
– Analyse de données (traitement statistique)
– Analyse d’articles scientifiques (en lien avec les thématiques abordées en TP) pour l’interprétation de leurs résultats
– Compte-rendu de séance à produire par binôme

Méthodes :
– Tests normés d’écotoxicologie
– Analyses de biomarqueurs
– Détermination et inventaire de pédofaune
– Sorties terrain
– Caractérisation physico-chimique et microbiologique des sols
– Modélisation : tests statistiques sous R

Compétences professionnalisantes : T3, P2, P5

Introduction à la modélisation en écologie (UE Obligatoire, 6 ECTS)

Volume Horaire : 50 h : 24 h CM ; 27 h TD

Objectifs pédagogiques :

  • Acquérir des compétences de base en informatique, mathématiques et statistique,
    nécessaires à la modélisation de processus écologiques et évolutifs
  • Rudiments de programmation en langage R
  • Introduction aux modèles dynamiques
  • Principes de base de l’analyse multivariée

Descriptif :
– Rappel de Statistique de bases : Statistiques descriptives et inférentielles (1 CM + 1 TD)
– Introduction à la programmation en langage R : Notion de fonctions, tests et boucles (1 CM + 4 TD)
– Analyse descriptives multivariées : analyse en composante principale, factorielle des correspondances multiples, de Hill-Smith (2 CM + 2 TD)
– Introduction à l’étude des modèles dynamiques : motivations des modèles d’évolution, analyse quantitative de modèles simples (Malthus, affine) (4 CM + 2 TD)
– Analyse qualitative en dimension 1 (points fixes, diagrammes de phase, asymptotique)

Compétences professionnalisantes : D5, T2

 
 

SEMESTRE 8

Ecologie Fonctionnelle (UE Obligatoire, 6 ECTS)

Volume Horaire : 50 h : 30 h CM ; 21 h TD

Objectifs pédagogiques :

  • Mobiliser les concepts de biodiversité et fonctionnement des écosystèmes
  • Connaître le rôle de la diversité fonctionnelle et de la structure des communautés sur les processus écosystémiques
  • Connaître la dynamique des écosystèmes en réponse aux forçages globaux et aux perturbations
  • Modéliser les liens entre biodiversité et fonctionnement des écosystèmes

Cours Magistraux : Ces cours concernent l’étude des systèmes biologiques complexes (populations, communautés, écosystèmes) à différentes échelles de temps et d’espace. Il s’agira de comprendre et de manipuler les concepts de base de cette discipline en lien avec la structure et l’organisation des diversités biologiques, le fonctionnement des systèmes biologiques complexes, et la dynamique des systèmes en réponse aux changements de l’environnement.

Travaux Dirigés : Exercices d’application, analyse de résultats expérimentaux, analyse d’articles scientifiques

Travaux Pratiques :
– Analyse de données sur ordinateur
– Analyse d’articles scientifiques, synthèse bibliographique à produire par binôme

Techniques étudiées : Modélisation statistique, calculs d’indices de diversité

Compétences professionnalisantes : D1, D3, T2

Biodiversité et Sociétés (UE Obligatoire, 3 ECTS)

Volume Horaire : 25 h

Objectifs pédagogiques :

  • Mobiliser la démarche interdisciplinaire autour des enjeux de la crise écologique et environnementale
  • Connaître les différents acteurs de l’environnement (gestionnaires, institutions...) et leurs spécificités
  • Mettre en œuvre : communication scientifique et vulgarisation : les différents médias, formats et outils
  • Maîtriser les différents outils de communication (prise de parole, gestion et animation d’un groupe...)

Cours Magistraux :
– Co-construction des interventions/rencontres avec des intervenants pour l’exploration de questions interdisciplinaires
– Le rôle/positionnement du scientifique dans la société
– Initiation aux sciences participatives et à l’interdisciplinarité dans le domaine de l’environnement (sociologie, économie, climatologie, médiation scientifique, politiques publiques, ONG, ...)

Travaux Dirigés :
– Aide à l’identification et l’analyse des ressources clefs dans la presse et les articles scientifiques
– Méthodes de gestion et d’animation de groupe

Compétences professionnalisantes : D6, D7, T2, T6, P2, P3, P5

Modélisation avancée en écologie (UE Obligatoire DYNAMO, Optionnelle GE, 6 ECTS)

Volume Horaire : 50 h :24 h CM ; 27 h TD

Objectifs pédagogiques :

  • Comprendre les modèles et méthodes d’optimisation de modèles utilisés couramment en écologie
  • Appliquer l’ensemble des connaissances de modélisation à un jeu de données d’écologie fonctionnelle
  • Modéliser les systèmes de dynamique des populations

Descriptif :
– Méthodes d’optimisation de modèles : Méthode analytique : moindres carrés, Descente de gradient, Monte-Carlo, chaînes de Markov (4 CM + 3 TD)
– Ajustement de modèles probabilistes , Ajustement de distributions statistiques à partir de données empiriques, Maximum de vraisemblance (2 CM + 3 TD)
– Systèmes dynamiques bivariés : Outils pour l’analyse qualitative de modèles 2D : diagrammes de phase, isoclines, type des points fixes, linéarisation (théorème de Poincaré-Lyapunov), lois de conservation, existence de cycles (théorème de Poincaré-Bendixson)
– Application à l’analyse des modèles de type Lotka-Voltera (proies-prédateurs, compétition, coopération, etc.), des modèles de réactions enzymatiques (Michaelis-Menten), de réactions de glycolyse, construction de distances génétiques (Jukes-Cantor, Kimura,...), modèles épidémiologiques (SIRS, SARS-Cov-2, …) (2 CM + 2 TD)

Compétences professionnalisantes : D5, D8, T2, T5, P2

Ecophysiologie et stratégies adaptatives animales (UE Optionnelle, 6 ECTS)

Volume Horaire : 50 h : 34 h CM ; 16h TP

Objectifs pédagogiques :

  • Mobiliser les concepts d’écophysiologie, d’écologie de génomique
  • Connaître les mécanismes physiologiques, comportementaux et génomiques associés à la plasticité phénotypique et à l’adaptation des animaux en conditions contraints
  • Mettre en œuvre une démarche expérimentale
  • Maîtriser les outils bioinformatiques
  • Développer son esprit d’initiative et son sens critique

Cours Magistraux :
– Ecophysiologie (Thermorégulation, métabolisme, respiration, osmorégulation…)
– Comportement (Hibernation/Hivernation, Evitement vs Affrontement, …)
– Cycle de vie et vie en milieu alpin (Migrations, acclimatation phénologiques (orthoptères), modification de livrée selon saison …)
– Adaptations écophysiologiques aux milieux alpins (altitude, jeûne, froid …)
– Adaptation aux milieux très pollués
– Génomique adaptative

Travaux Pratiques : Expérimentations, Biochimie, Ecophysiologie, Analyses de génomes (bioinformatique)

Compétences professionnalisantes : D1, D4, T2

Conservation et Gestion de la Biodiversité (UE Obligatoire GE, Optionnelle DYNAMO, 6 ECTS)

Volume Horaire : 46h : : 35 h CM ; 5 h TD ; 6 h TP

Objectifs pédagogiques :

  • Connaître les bases méthodologiques de l’étude et de la gestion des espèces et espaces naturels
  • Connaitre les acteurs et le cadre législatif
  • Préparation à un projet professionnel en ingénierie écologique (M2 pro GE) ou en recherche appliquée (M2 recherche Dynamo)

Cours Magistraux : Les cours sont assurés par des professionnels de la gestion et de la recherche appliquée.
– Principes et acteurs de la conservation
– Système d’Information Nature et Paysage
– Gestion des espèces exotiques envahissantes
– Méthodologie de suivi de la faune
– Caractérisation et dynamique spatio-temporelle de la végétation : diagnostic et de restauration
– Biogéographie insulaire et conservation, génétique du paysage
– Trame verte et bleue et Stratégie création aires protégées
– Notion de services écosystémiques

Travaux Dirigés : Synthèse de données bibliographiques, interviews : étude de cas en groupe projet

Travaux Pratiques : restitution orale par groupe projet

Compétences professionnalisantes : D2, D3, T2, T6, P2

Anglais scientifique et communication (UE Optionnelle, 3 ECTS)

Volume Horaire : 24 h TD

Objectifs pédagogiques :
UE Obligatoire si niveau B2 non acquis

  • Consolider le vocabulaire et la grammaire nécessaire pour communiquer en anglais scientifique
  • Valider la compréhension écrite, niveau B2 avec un examen de type IELTS
  • Transposer un article de vulgarisation scientifique en carte mentale et le présenter et interagir
  • Comprendre et exploiter une publication scientifique
  • Réaliser un poster d’une publication scientifique et le présenter
  • Interagir à l’oral avec un public spécialiste et non spécialiste
  • Prendre des notes de documents écrits ou oraux et écrire un résumé

Descriptif :
Le cours d’anglais en M1 s’appuie sur le travail de révision des bases lexicales et grammaticales de l’anglais scientifique et technique fait en L2 et consolidé en L3 avec des supports traitant de sujets de biologie à l’UGA. Il vise à la fois à développer des compétences de communication en anglais scientifique (s’exprimer en public, prendre des notes, et écrire un résumé) et à maîtriser des tâches spécifiques liées à une séance de travaux pratiques (description de manipulations, de graphiques et de processus).

Compétences professionnalisantes : T2

Stage (UE obligatoire, 9 ECTS)

Volume Horaire : 7 semaines minimum

Objectifs pédagogiques :

  • Mettre en œuvre des méthodes de diagnostic et de gestion de la biodiversité en relation avec des problématiques de conservation dans un contexte professionnel
  • Appliquer l’ensemble des connaissances acquises au 1er semestre dans un contexte professionnel.

Compétences professionnalisantes : D1-6, T1-6, P1-5