Spéciation chromosomique chez les espèces jumelles ouest-africaines du genre Taterillus (Rodentia, Gerbillinae) : implications systématiques et biogéographiques. Hypoyhèses génomiques

• Auteur / Autrice : Gauthier Dobigny
• Direction : Vitaly T. Volobouev
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Zoologie
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Paris, Muséum national d'histoire naturelle
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la nature et de l'Homme - Évolution et écologie (Paris ; 1995-....)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jacques Hausser, Pascal Tassy, Vitaly T. Volobouev
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Janice Britton-Davidian, Terence James Robinson

Mots clés

Mots clés contrôlés

Afrique occidentale

Analyse cladistique

Gerbilles

Translocation (génétique)

Résumé

Nous nous sommes intéressés à l'étude cytogénétique et moléculaire du complexe ouest-africain d'espèces jumelles du genre Taterillus (Rodentia, Muridae, Gerbillinae) qui se caractérise par le partage d'une double translocation autosome-gonosome. La comparaison des différents marquages chromosomiques a mis en évidence 8 espèces bien différenciées sur le plan cytogénétique, dont 3 se sont avérées appartenir à de nouvelles espèces biologiques. Le traitement cladistique des données chromosomiques a permis d'établir les relations de parenté de ces espèces. Il montre par ailleurs l'importance de l'évolution chromosomique des Taterillus puisque près de 40 réarrangements ont été identifiés. Certains sont hautement délétères comme les translocations en tandem confirmées par la présence de signaux télométriques interstitiels. Notre analyse moléculaire (séquences partielles du cytochrome b et de la D-Loop) ne confirme que partiellement nos résultats chromosomiques, une probable hétéroplasmie les rendant ambigus. En revanche, sous l'hypothèse d'une horloge moléculaire, elle a rendu possible la datation de certains événements de cladogénèse : l'évolution chromosomique des espèces ouest-africaines de Taterillus a été non seulement intense, mais aussi explosive puisque les 6 espèces plus dérivées se sont différentiées au cours des 400 000 dernières années. En nous appuyant sur la nature des mutations caryotypiques impliquées, la vitesse de leur fixation, les distributions géographiques spécifiques actuelles et sur des données relatives à l'histoire du Sahara et de son réseau hydrographique, nous proposons une hypothèse phylogéographique visant à expliquer les mécanismes de spéciation dans le genre. Au cours des périodes d'expansion du Sahara, des mutations chromosomique s se fixent de façon stochastique au sein de petits dèmes isolés au niveau de zones refuges. Au cours des phases de contraction du désert, les espèces ainsi formées dispersent à la faveur de conditions environnementales plus favorables. Cette dispersion est limitée par des barrières géographiques comme les fleuves Niger et Sénégal, expliquant les répartitions parapatriques observées aujourd'hui. Nos investigations de cytogénétique moléculaire ont montré que le nombre de loci d'ADNr 28S et 5S était variable au cours de l'histoire du groupe. Enfin, l'analyse détaillée de la structure et de la composition du chomosome der(X) des espèces ouest-africaines de Tarterillus résultant de la double translocation autosome-gonosome, replacée dans un cadre phylogénétique, a servi de base à la formulation d'une hypothèse pour la maintenance et la '' viabilité '' des translocations X-autosome chez les mammifères. Les rétrotransposons de type LINE-1 seraient les séquences '' boosters '' sensu Lyon (1961) et permettraient la propagation du signal d'inactivation du compartiment sexuel X ancestral. Un bloc hétérochromatique interstitiel serait sélectionné 1) pour empêcher la propagation de ce signal sur l apartie autosomale transloquée, et 2) pour faciliter l'indispensable découplage transchromosomiqueiptionnel des compartiments sexuels et autosomal. Les cascades biochimiques éventuellement impliquées sont brièvement discutées. D'une façon générale, cette étude souligne l'intérêt des travaux portant sur les espèces jumelles à la fois pour une meilleure évaluation de la biodiversité et pour la compréhension de certains mécanismes de spéciation