Evolution de l'Ichtyofaune en Amérique du Sud : Biogéographie des Characiformes et phylogéographie des piranhas Serrasalmus Lacépède, 1803 et Pygocentrus Müller et Troschel

par Nicolas Hubert

Thèse de doctorat en Génétique et biogéographie

Sous la direction de Didier Paugy.

Le président du jury était François Bonhomme.

Le jury était composé de Didier Paugy, Jean-François Renno, Thierry Oberdorff, Véronique Barriel.

Les rapporteurs étaient Patrick Berrebi, Emmanuel Paradis.


  • Résumé

    Rivers and lakes of South and Central America host 6000 fish species, nearly 40% of the world's freshwater fish species. Together with a great variety of biological strategies, this diversity has thus far fascinated the community of evolutionary biologists. However, the biogeography of the Amazonian fishes remain poorly explored by contrast with the great amount of information available for south american terrestrial biotas for which several hypothesis of diversification by allopatric speciation have been developed. They include: the gradient hypothesis (steep environmental gradient), the paleogeography hypothesis (geological changes due to the Andean foreland dynamic), the river hypothesis (fragmentation of terrestrial biota following the final establishment of the Amazon drainage), the disturbance-vicariance hypothesis and the refuge hypothesis (climatological fluctuations of the Pleistocene leading to habitat fragmentation), the museum hypothesis (marine incursion during the Miocene leading to fragmentation of the emerged land) and the hydrogeological hypothesis (temporary contact between rivers leading to post-dispersal speciation). In the present study, these hypotheses have been addressed through a combined used of biogeographic, phylogenetic, phylogeographic and populations genetic approaches. The results obtained indicate: the presence of 8 freshwater refuges during the major marine incursion of the Miocene, cladogenetic events during allopatric stages across several orogenetic arches , 7 dispersal routes across the major south american watersheds, the lower course of the Amazon acted as a semi-permeable barrier to dispersal for fishes, some Serrasalmus species originated in sympatry, morphologically very similar Serrasalmus species are genetically well differentiated, a new species is discovered in the Madeira and described here as Serrasalmus odyssei and the Pleistocene refuges contributed to the colonization of the lowlands of the Amazon valley. Together these results emphasised that allopatric speciation significantly contributed to the diversification of Piranhas and probably other group of Neotropical fishes. However, that several sympatric lineage duplication events are inferred and a sympatric origin is directly evidenced for a group of sister species of the Bolivian Amazon, hint that sympatric speciation may not be a negligible cause of increasing fish species number in the Amazon.


  • Résumé

    Les fleuves et lacs d'Amérique du Sud et d'Amérique centrale hébergent près de 6000 espèces, ce qui correspond à près de 40% de l'ichtyofaune mondiale. Cette diversité, associée à une grande richesse des stratégies biologiques, a longtemps fasciné la communauté des évolutionnistes et de nombreuses hypothèses de diversification par spéciation allopatrique ont été proposées: l'hypothèse des gradients (changements écologiques marqués responsables de spéciation parapatrique), l'hypothèse de la paléogéographie (l'élévation des Andes et la formation des arcs orogéniques), l'hypothèse des fleuves barrières (la mise en place du réseau hydrographique et le morcellement de la plaine Amazonienne), l'hypothèse des refuges et l'hypothèse des perturbations et vicariance (perturbations climatiques du Pléistocène et morcellement de l'habitat), l'hypothèse des muséums (incursion marine du Miocène et fragmentation des terres émergées), l'hypothèse de l'hydrogéologie (apparition de contacts temporaires entre fleuves et spéciation post-dispersion). Dans l'étude présentée ici, ces hypothèses ont été évaluées à l'aide d'une combinaison d'approche biogéographique, phylogénétique, phylogéographique et de génétique des populations aux échelles continentales et régionales. Les résultats obtenus concluent à : l'existence de 8 refuges aquatiques d'eau douce au cours de l'incursion marine du Miocène, l'existence d'évènements de cladogénèse en lien avec la mise en place d'arcs orogéniques dans le bassin Amazonien l'existence de 7 voies de dispersions entre les grands bassins d'Amérique du Sud, l'influence du bas cours de l'Amazone comme barrière semi-perméable à la dispersion, l'existence d'une origine en sympatrie de certaines espèces de Serrasalmus suggérant ainsi la présence de spéciation sympatrique en Amazonie, une forte différentiation génétique d'espèces de Serrasalmus morphologiquement très proches, l'existence d'une nouvelle espèce pour le Madeira et décrite sous le nom de Serrasalmus odyssei n. Sp. , l'apport des refuges du Pléistocène dans la colonisation de la plaine amazonienne (hypothèse des refuges). Ces résultats montrent que la spéciation allopatrique est un processus majeur dans la diversification des poissons amazoniens, mais plusieurs évènements reconstruits de duplication de lignées en sympatrie de même que la mise en évidence directe d'une origine en sympatrie pour un groupe d'espèces jumelles du Madeira suggèrent que la spéciation sympatrique pourrait être un phénomène non négligeable à l'origine de l'augmentation du nombre d'espèces de poissons en Amazonie.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (215-[96] p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.207-215

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Muséum national d'histoire naturelle. Bibliothèque d'ichtyologie.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : ZW HUBERT, Nicolas
  • Bibliothèque : Muséum national d'histoire naturelle. Bibliothèque centrale.
  • Consultable sur place dans l'établissement demandeur
  • Cote : TH 2005 -- 36

Cette version existe également sous forme de microfiche :

Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.