La biodiversité est positivement influencée par les réseaux d?interactions mutualistes. Comprendre la structure écologique et l?histoire évolutive de ces interactions est d?actualité. Dans la symbiose mycorhizienne des orchidées, où l?association à un champignon est indispensable à la germination de l?orchidée et nourrit la plante adulte, on méconnaît la nature des pressions écologiques et évolutives structurant le cortège mycorhizien. De plus, on connaît peu la diversité des partenaires mycorhiziens dans les régions tropicales, là où les orchidées y sont pourtant très diversifiées. 

Dans une première partie de la thèse, nous avons exploré les symbioses in situ de 78 orchidées tropicales natives de La Réunion par des méthodes génétiques. Nous montrons que : (i) les partenaires tropicaux ne sont pas particuliers sur le plan taxonomique ; (ii) les orchidées terrestres et épiphytes ont des cortèges mycorhiziens différents ; (iii) les réseaux orchidées-champignons montrent des propriétés des réseaux d?interactions mutualistes plantes-pollinisateurs ; (iv) le signal phylogénétique des symbioses est faible et asymétrique.

Dans un second volet de la thèse, nous avons exploré les associations des orchidées non chlorophylliennes (mycohétérotrophes) qui trichent dans la symbiose en soutirant du carbone à leurs partenaires mycorhiziens. Nous avons montré que : (v) les espèces tropicales reçoivent du carbone de la décomposition de la litière des forêts tropicales ; (vi) les modèles tropicaux, en étant peu spécifiques pour un champignon, bousculent les raisons théoriques invoquées pour la spécificité systématiquement observée dans les modèles tempérés ; (vii) la mycohétérotrophie a évolué d?un régime nutritionnel intermédiaire (mixotrophie) adopté par des orchidées chlorophylliennes.

La thèse souligne l'empreinte relative des processus écologiques et évolutifs sur les patrons d'associations actuels, et remet en question l'idée qu?une coévolution pourrait guider le système.