International Journal of Mediterranean Ecology - Ecologia ...

Résumés de thèses
Une meilleure compréhension de l’origine et de l’évolution
de la diversité du vivant nécessite de développer
des approches biogéographiques basées sur la phylogéographie.
En effet, la phylogéographie étudie les
principes et les phénomènes gouvernant la distribution géographique
des lignées génétiques d’une même espèce ou
entre espèces apparentées. D’une part, les généticiens et
biogéographes étudient la répartition actuelle des lignées
d’espèces végétales, témoignage d’une mise en place passée,
mais dont ils ont des difficultés pour déterminer la
dynamique dans l’espace et au cours des temps géologiques.
D’autre part, l’approche paléobotanique ne possède
qu’un faible pouvoir de résolution taxonomique et ne peut
appréhender les flux migratoires que dans leur globalité.
La phylogéographie est alors appliquée à différentes
échelles spatiales, en intégrant à la biogéographie, la phylogénétique
mais aussi la paléoécologie, pour examiner la
généalogie du vivant à travers un cadre spatio-temporel
précis.
La région méditerranéenne représente l’un des trentequatre
points chauds de biodiversité de notre planète, tant
par la richesse des communautés végétales que par son
niveau élevé d’endémisme. Cette biodiversité est associée
à une grande diversité d’écosystèmes et de paysages, forgée
par un relief tourmenté, des climats contrastés et une
histoire biogéographique complexe (persistance sur le long
terme, multiples zones refuges…). Le rôle de carrefour biogéographique
du bassin méditerranéen a souvent été avancé
pour expliquer la biodiversité remarquable qu’il abrite.
Toutefois, la majorité des approches phylogéographiques
menées jusqu’à présent se sont limitées à l’étude d’espèces
végétales endémiques, spatialement restreintes, sans intégrer
des taxons distribués en Méditerranée mais aussi dans
des régions biogéographiques adjacentes. Ce travail de
thèse considère ainsi la structure phylogéographique du
Myrte commun (Myrtus communis L., Myrtaceae), plante
caractéristique et commune des matorrals de l’ensemble de
la Méditerranée, et ses liens de parenté avec le Myrte de
Nivelle (Myrtus nivellei Batt. & Trab.), endémique des
montagnes du Sahara central. Un des objectifs consiste à
examiner plus particulièrement l’influence de la paléogéographie
et des changements climatiques sur la diversité
génétique de ces deux taxons.
La démarche choisie se veut intégrative, en combinant données
génétiques (séquençage et génotypage multiloci) et
paléobotaniques, modélisation de l’évolution moléculaire,
modélisation de la niche bioclimatique, polymorphisme et
héritabilité de la croissance en conditions contrôlées.
L’analyse de 173 populations de Myrte commun et de
23 populations de Myrte de Nivelle a révélé un fort signal
phylogéographique. Le cadre spatio-temporel provient de
la datation des divergences et de la reconstruction des aires
ancestrales au sein des phylogénies moléculaires (ADN
chloroplastique et nucléaire), à partir des méthodes bayésiennes
d’analyse phylogénétique.
Trois résultats principaux peuvent être présentés.
1) À partir d’une origine remontant au début du Miocène,
l’histoire du genre Myrtus se résume à deux périodes de
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diversification associées aux changements environnementaux
survenus à la transition Miocène/Pliocène, et au cours
du Pléistocène. Le rôle de la mise en place progressive du
climat méditerranéen, de la crise de salinité du Messinien
et des oscillations climatiques du Pléistocène est alors discuté
pour interpréter les patrons phylogéographiques obtenus.
Si un phénomène de vicariance ancien a conduit à
l’isolement d’une lignée est-méditerranéenne, des phénomènes
récents de diversification ont été détectés à l’ouest
avec migration en retour vers l’est de la Méditerranée, mais
aussi vers la Macaronésie et vers le Sahara.
2) Au cœur des montagnes-refuges du Sahara central, l’alternance
des périodes humides et arides serait à l’origine
de l’isolement des populations de Myrte de Nivelle par
massif et d’une forte érosion génétique. Cette forte différenciation
régionale s’accompagne de flux de gènes au sein
des massifs, et de multiplication végétative. Retracer les
trajectoires évolutives des populations de Myrte implique
donc à la fois de mieux comprendre l’empreinte laissée par
la succession des changements environnementaux, mais
aussi l’écologie et les capacités de dispersion des taxons
analysés, avec pour le Myrte le rôle non négligeable de
l’ornitochorie.
3) Enfin, l’absence de divergence des populations insulaires
méditerranéennes comme la Corse contraste avec la persistance
sur le long terme de lignées aux Açores et à
Madère, et avec la spéciation au Sahara du Myrte de
Nivelle. Trois types d’insularité (îles continentales, océaniques
et montagneuses), trois histoires évolutives distinctes,
qui peuvent être analysées à la lumière du degré
d’isolement de ces îles, mais aussi de leur stabilité au cours
des temps géologiques et de l’impact des activités anthropiques.
En parallèle, les scénarios évolutifs mis en évidence précédemment
ont été confrontés à des modélisations bioclimatiques
dans l’actuel et au dernier maximum glaciaire de
l’aire de distribution du Myrte commun. Suivant une
approche plus mécaniste, nous avons également examiné
l’héritabilité des paramètres morphologiques de croissance
des populations de Myrte commun collectées de part et
d’autre d’un gradient climatique régional en Provence-
Alpes-Côte d’Azur et soumises à un stress hydrique sous
conditions contrôlées.
La discussion de ces résultats s’ouvre sur de nouvelles
perspectives en phylogéographie comparative, en génomique
et en biogéographie de la conservation.
ecologia mediterranea – Vol. 38 (1) – 2012