Origine et évolution des mutualismes plantes - fourmis. Le cas de "Leonardoxa", myrmécophyte à domaties caulinaires

• Auteur / Autrice : Carine Brouat
• Direction : Doyle Mc Key
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie des populations et écologie
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Montpellier 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spéciation

Évolution

Phylogénie

Composés organiques volatils

Physiologie

Plantes myrmécophiles

Comportement animal

Fourmis

Relations insecte-plante

Symbiose

Mutualisme (biologie)

Résumé

Certaines plantes tropicales, dites myrmecophytes, ont etabli un mutualisme symbiotique avec des fourmis. Elles nourrissent les fourmis, et les logent dans des organes creux appeles domaties, en echange d'une protection contre les phytophages. Centree sur l'etude du genre leonardoxa, qui comprend des myrmecophytes, cette these a pour objectif de montrer quels processus peuvent expliquer l'origine et l'evolution du mutualisme et des caracteres mutualistes chez les myrmecophytes. Trois caracteres ont ete etudies : (1) les domaties caulinaires : une analyse comparative a montre que le caractere tige epaisse etait une preadaptation a l'apparition de domaties dans certains genres. Une analyse ontogenetique de la relation tige-feuille a montre l'importance de la selection dans la mise en place precoce des domaties chez certaines myrmecophytes. (2) le prostoma, petite zone que les fourmis creusent pour entrer dans la domatie : dans un systeme myrmecophytique, nous avons montre une coevolution de la forme du prostoma avec celle des fourmis mutualistes. (3) les composes volatils emis par les feuilles de la plante : leur role dans la communication plante-fourmis et dans le fonctionnement du mutualisme a ete demontre par une approche experimentale. Une etude phylogenetique du genre leonardoxa a permis de replacer les processus de pre-adaptation, de coevolution et de specialisation dans le contexte de l'histoire evolutive du mutualisme chez leonardoxa. Des evenements d'introgression entre des populations geographiquement proches de differents taxa ont ete mis en evidence. Le genre leonardoxa apparait ainsi comme un excellent modele pour etudier la diversification des interactions plantes - insectes dans un contexte d'echanges genetiques, frequent chez les plantes, mais rarement pris en compte dans l'etude des phenomenes de coevolution ou de specialisation.