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Phylogéographie du termite néotropical humivore Embiratermes neotenicus

par Damien Gergonne

Thèse de doctorat en Doctorat ethologie

Sous la direction de David Sillam dusses, Virginie Roy et de Chantal Poteaux.

Thèses en préparation à Paris 13 , dans le cadre de École doctorale Galilée (Villetaneuse, Seine-Saint-Denis) depuis le 10-09-2019 .


  • Résumé

    Les Néotropiques sont une région biogéographique où la biodiversité est très élevée. Des événements géologiques et climatiques majeurs ont modifié les continents et les océans et ont ainsi contribué à la diversification des espèces et à la répartition actuelle des lignées modernes dans cette région. Les termites néotropicaux, et en particulier les espèces humivores, jouent un rôle écologique important, participant aux processus de dégradation de la matière organique dans les sols. Pourtant, leur processus de dispersion et leur phylogéographie sont mal connus. La phylogéographie, qui étudie les relations complexes entre les lignées génétiques, en examinant à la fois les composants historiques et phylogénétiques et leur distribution spatiale, joue un rôle essentiel en tant que lien entre les disciplines de la microévolution et de la macroévolution. L'objectif de cette thèse était d'étudier les processus microévolutifs et macroévolutifs qui ont affecté les populations d'Embiratermes neotenicus et d'une espèce proche, E. chagresi, en Amérique du Sud. Ce travail utilise différentes approches, dont des analyses d'ADN mitochondrial et nucléaire, des marqueurs microsatellites et des analyses morphologiques. Le premier chapitre traite de la diversité écologique et taxonomique des termites, de leur évolution et de leur organisation, ainsi que de leur système de reproduction et leurs modalités de dispersion. Le deuxième chapitre se concentre sur la dispersion des individus reproducteurs et les flux génétiques à différentes échelles géographiques chez E. neotenicus. Les résultats ont montré que les distances de dispersion des ailés permettent un flux génétique entre les populations éloignées, mais la structuration génétique au sein de certaines populations indique que ce flux est limité par des barrières géographiques physiques telles que les rivières ou des variables environnementales. Le troisième chapitre traite de la relation phylogénétique entre E. neotenicus et E. chagresi en Colombie. Des différences dans la variation et la structuration du génome mitochondrial et nucléaire ont permis d'explorer le rôle des Andes dans la vicariance. Une zone de contact secondaire où les deux lignées sont génétiquement introgressées a été déterminée à l'ouest de la Colombie. Enfin, le quatrième chapitre traite de l'étude de la phylogéographie d'E. neotenicus et E. chagresi pour une grande partie de leur aire de répartition, à l'échelle de l'Amérique du Sud. Les principales lignées mitochondriales et groupes microsatellites ont été déterminés et ont permis de discuter le rôle des barrières de dispersion comme les Andes ou les systèmes hydrologiques et leurs incursions marines dans la divergence, mais aussi de proposer un scénario biogéographique pour E. neotenicus

  • Titre traduit

    Phylogeography of the Neotropical soil-feeding termite Embiratermes neotenicus


  • Résumé

    Neotropics are a biogeographic region of great biodiversity. Major geological and climatic events have modified the continents and oceans, contributing to the diversification of species and the current distribution of modern lineages in this region. Neotropical termites, especially soil-feeding species, play an important ecological role by participating in the processes of organic matter decomposition in soils. However, their dispersal processes and phylogeography are poorly understood. Phylogeography, the study of the complex relationships between genetic lineages by examining both historical and phylogenetic components and their spatial distribution, plays an important role as a link between the disciplines of microevolution and macroevolution. The objective of this thesis was to investigate the microevolutionary and macroevolutionary processes that have affected populations of Embiratermes neotenicus and a related species, E. chagresi, in South America. This thesis uses a variety of approaches, including mitochondrial and nuclear DNA analyses, microsatellite markers, and morphological analyses. The first chapter discusses the ecological and taxonomic diversity, evolution and organization of termites, as well as their reproductive system and dispersal patterns. The second chapter focuses on dispersal of reproductive individuals and gene flow at different geographic scales in E. neotenicus. Results show that wing dispersal distances allow gene flow between distant populations, but genetic structuring within some populations indicates physical geographic barriers such as rivers or environmental variables limit that gene flow. The third chapter discusses the phylogenetic relationship between E. neotenicus and E. chagresi in Colombia. Differences in mitochondrial and nuclear genome variation and structuration allowed exploring the role of the Andes in vicariance. A secondary contact zone, where the two lineages are genetically introgressed, has been identified in western Colombia. Finally, the fourth chapter discusses the study of the phylogeography of E. neotenicus and E. chagresi over a large part of their range, throughout South America. The main mitochondrial lineages and microsatellite groups were determined and allowed to discuss the role of dispersal barriers such as the Andes or hydrological systems like the Pebas system and its marine incursions in the divergence, but also to propose a biogeographic scenario of E. neotenicus