Flux de gènes inter- et intra-spécifiques chez des espèces de vallées alluviales : cas des tritons palmés et ponctués en vallée de la Loire

par Aurélie Johanet

Thèse de doctorat en Biologie des organismes

Sous la direction de Alain Pagano.

Soutenue en 2009

à Angers .


  • Résumé

    Les modalités de flux de gènes à différentes échelles taxonomiques et spatiales représentent une des questions-clé en biologie évolutive. En effet, l'analyse des flux géniques entre espèces ou entre populations permet de mieux comprendre la mise en place des barrières intrinsèques mais également environnementales responsables de la divergence ou de la différenciation entre groupes. Nous avons étudié les barrières au flux de gènes à l'échelle macro- et microévolutive chez deux espèces d'amphibiens : le triton palmé Lissotriton helveticus et le triton ponctué L. Vulgaris. Les amphibiens sont en effet un objet de choix à la fois pour l'étude des mécanismes de spéciation et de différenciation neutre ou adaptative. Premièrement, nous avons étudié ici l'introgression et le maintien de l'intégrité de ces deux espèces largement sympatriques. Malgré un taux d'hybridation faible, la majorité des populations témoignent d'événements d'introgression. Nous avons mis en évidence un déplacement de caractère reproducteur et démontré que la reconnaissance des partenaires sexuels est sans doute la barrière qui participe le plus à l'isolement reproducteur. Des facteurs exogènes influençant le sex-ratio, le ratio de taille ou la transmission du signal de reconnaissance spécifique pourraient cependant affecter la probabilité de choisir un partenaire hétérospécifique et donc la probabilité d'hybridation. Toutefois, la fréquence des événements d'hybridation ne permet sans doute pas de compenser la perte de gènes hétérospécifiques par dérive génétique d'une population à l'autre. Deuxièmement, à l'échelle intraspécifique, l'étude de la structure des populations du triton palmé a permis de mettre en évidence une différenciation globale faible aux locus microsatellites mais significative sur une région fortement drainée : la vallée de la Loire. Cette structure en métapopulation est façonnée par certains éléments paysagers jouant le rôle de barrière (cours d'eau) ou de corridor de dispersion (vallée alluviale). La structure et la variabilité des populations influencent directement les potentialités d'adaptation locale. Pour étudier les potentialités d'adaptation chez le triton palmé, nous avons étudié le polymorphisme à l'exon 2 d'un gène du CMH classe II. L'analyse du flux de gènes à l'échelle régionale n'a pas permis la détection d'un signal de sélection à ce locus. Cependant, à l'échelle européenne, une sélection positive à ce locus indique fortement que des communautés de pathogènes différentes structurent les populations méridionales, d'une part, et septentrionales, d'autre part, de l'aire de répartition.


  • Résumé

    Patterns of gene flow at different spatial and taxonomic scales represent a key question in evolutionary biology. Analysis of gene flow between species or populations provides a better understanding of the development of intrinsic and environmental barriers which are responsible for divergence or differentiation between groups. We studied barriers to gene flow at the inter- and intraspecific levels in two amphibian species: the palmate newt Lissotriton helveticus and the smooth newt L. Vulgaris. First, we studied introgression and maintenance of integrity in these two broadly sympatric species. Despite a low hybridization rate, most populations show introgression events. We highlighted a reproductive character displacement and showed that specific recognition is probably the most powerful reason for reproductive isolation. However, exogenous factors influencing sex-ratio, ratio of size or signal transmission for specific recognition may improve mismating and thus the likelihood of hybridization. Yet, the frequency of hybridization events probably does not compensate for the loss of heterospecific genes by genetic drift from one population to another. Secondly, at the intraspecific level, the study of polymorphism variation on the palmate newts in the Loire valley highlighted a low but significant structure at microsatellite locus. This metapopulation structure is shaped by some landscape features acting as barriers (rivers) or dispersal corridor (floodplain). Population structure and variability directly affect the potential for local adaptation. We studied in these populations the polymorphism at second exon of MHC class II. Analysis of gene flow at regional level did not detect a signal of selection. However, at the European level, positive selection at this locus strongly indicates that different pathogenic communities structure southern range populations from northern ones.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (250 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 221-245

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