Réseau fongique, Réseau branchant, Réseau croissant, Réseau dynamique, Podospora anserina, Mycélium, Hyphes, Graphe

Afin d'explorer et exploiter le milieu qui les entoure, les champignons filamenteux forment un réseau d'hyphes, le mycélium. Dans cette étude, nous nous intéressons au champignon ascomycète Podospora anserina et en particulier à la croissance en deux dimensions de son réseau fongique à la fois simple et complexe. Complexe car le nombre d'hyphes et donc de connexions de ce réseau est colossale, empêchant un simple suivi manuel, et simple car seules trois règles permettent de définir la dynamique de ce réseau : la croissance est polarisée ; les hyphes peuvent brancher (apicalement ou latéralement) pour créer de nouvelles hyphes et deux hyphes peuvent fusionner lorsqu'elles se rencontrent. Une première partie de ce travail est consacrée à la reconstruction numérique du graphe dynamique associé à la croissance de réseaux fongiques imagés au préalable au laboratoire. Cette reconstruction permet d'obtenir un graphe unique avec l'identification des hyphes au cours du temps. L'ambiguïté des chevauchements des hyphes due à la contrainte de l'imagerie en deux dimensions est levée a posteriori en analysant la synchronicité des branchements et des rencontres. Elle permet un suivi à la fois local avec notamment l'accès à la trajectoire de tous les apex individuellement tout en gardant l'information globale du contexte des hyphes (position par rapport au reste du thalle, proximité des hyphes voisines, etc.) et leurs connectivités les unes par rapport aux autres. Un critère basé sur le temps de latence avant branchement, totalement automatisé, permet également de catégoriser les hyphes suivant la nature de leur branchement (apical ou latéral). Cette distinction met également en avant les différences temporelle, dynamique et spatiale entre les deux types d'hyphes. Dans une deuxième partie nous nous intéressons à la croissance à l'échelle de l'hyphe. Une modélisation de la croissance de l'hyphe sans interaction avec le reste du thalle a été confrontée aux résultats expérimentaux. Une analyse de la courbure des hyphes a également été menée afin d'en extraire une estimation de la longueur de persistance. Les différentes interactions entre les hyphes ont été observées avec une analyse quantitative notamment dans les cas des branchements induits par les rencontres d'hyphes et l'évitement. Dans un troisième temps nous analysons cette fois les réseaux à l'échelle du thalle entier notamment à travers des représentations extraites de la théorie des graphes. La descendance des branches les unes par rapport aux autres est étudiée et permet de qualifier le réseau fongique de petit monde (small world). Une autre analyse du réseau et en particulier des boucles formées par les reconnexions des hyphes est faite pour quantifier l'hétérogénéité de la densification du réseau. Dans une quatrième partie nous nous intéressons aux différences induites sur le réseau en fonction des conditions de culture, notamment lors de la variation de la concentration en dextrine dans le milieu de culture. Enfin, dans une dernière partie nous présentons les premiers travaux en microfluidique menés au laboratoire ou la croissance des hyphes de Podospora anserina est analysée dans des conditions de contraintes mécaniques et d'isolement des hyphes les unes par rapport aux autres.