Spéciation chez les espèces parasites : approches théoriques et expérimentales

par Damien de Vienne

Thèse de doctorat en Sciences biologiques

Sous la direction de Tatiana Giraud.

Soutenue en 2008

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des Sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .


  • Résumé

    Les espèces parasites représentent une part énorme de la biodiversité et sont la source de désastres médicaux, sanitaires, sociaux et économiques majeurs. Pourtant, peu d’études se sont interessées à la formation de nouvelles espèces chez les parasites. Même si les bases théoriques de la spéciation développées chez des organismes non parasites s’appliquent bien aux espèces parasites, certaines caractéristiques du mode et du cycle de vie de ces espèces leur confèrent des propriétés particulières : la spéciation sans mise en place de barrière géographique semble plus probable et certains types de spéciation leur sont propres tels que la spéciation par sauts d’hôtes et la cospéciation. Après une synthèse des connaissances actuelles sur la spéciation chez les champignons, et en particulier les champignons pathogènes, nous nous penchons sur trois aspects de la spéciation chez les parasites : (1) les mécanismes d’isolement reproducteur responsables de la mise en place et du maintien des barrières aux flux de gènes entre espèces, (2) la spéciation par sauts d’hôtes et par cospéciation à travers la comparaison de phylogénies hôtes et parasites et (3) les déterminants phylogénétiques des sauts d’hôtes. Nous montrons dans la première partie que chez Microbotryum violaceum, un complexe d’espèces de champignons pathogènes de plantes, des barrières postzygotiques (baisse de fertilité et de viabilité des hybrides) sont présentes entre espèces proches, mais qu’il est plus probable que la spéciation ait été initiée par la mise en place d’une barrière prézygotique, l’autofécondation. Dans la seconde partie, nous montrons, grâce à un modèle, qu’une radiation adaptative d’un parasite sur un groupe d’hôtes peut engendrer des phylogénies d’hôtes et de parasites pouvant laisser penser que des événements de cospéciation ont eu lieu entre les deux groupes d’espèces. Enfin, dans la troisième partie, nous montrons que chez M. Violaceum, la probabilité qu’un parasite réussisse à infecter un nouvel hôte ne dépend pas uniquement de la distance phylogénétique entre les hôtes mais aussi de la distance phylogénétique entre les parasites.

  • Titre traduit

    Speciation in parasites : theoretical and experimental approaches


  • Résumé

    Parasites represent a huge part of biodiversity and are responsible for medical, sanitary, economic and social disasters. Despite these observations, only few studies dealt with the emergence of new species in parasites so far. Even if the theoretical basis of speciation developed on non-parasitic organisms can be well applied to parasitic organisms, the lifestyle of parasites yield some specificities regarding speciation: speciation without geographic isolation seems more likely than in other organisms and some kinds of speciation appear specific to parasites, such as speciation by host-shifts and cospeciation. After a review on speciation in fungi, and in particular in pathogenic fungi, we investigate three aspects of speciation in parasites: (i) reproductive isolation mechanisms responsible for the appearance and the maintenance of barriers to gene flow between closely related species, (ii) speciation by host shifts and cospeciation through cophylogenetic studies and (iii) phylogenetic determinants of host shifts. We show experimentally in the first part that in Microbotryum violaceum, a parasitic fungal species complex, postzygotic barriers are present (hybrid inviability and sterility) but do not completely explain the appearance and maintenance of species boundaries. In the second part, we show via a theoretical approach that an adaptive radiation of a parasite on a group of pre-existing host species can lead to congruent host and parasite phylogenies. Such phylogenies can be seen as evidence for cospeciations whereas in fact none has occurred. Finally, in the third part, we show experimentally that the probability for a successful switch of a parasite to a new host is not only determined by the phylogeny of the hosts, but also by the phylogeny of the parasites.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (197 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 173-178

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2008)290
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