Décalages temporels, spéciation et coexistance d'espèces au sein d'un groupe d'insectes phytophages : les mouches granivores des conifères Strobilomyia Michelsen (Diptera, Anthomyiidae

Temporal shifts, speciation and species coexistence in a group of phytophagous insects : the cone flies Strobilomyia Michelsen (Diptera, Anthomyiidae)

• Auteur / Autrice : Jean-Marie Sachet
• Direction : Laurence Després, Alain Roques
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biodiversité, écologie, environnement
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Insectes phytophages

Diapause

Spéciation

Écologie

Phylogénie

Résumé

Les insectes phytophages spécialistes, compte tenu de leur considérable diversité spécifique, fournissent de nombreux mod~les pour l'étude des mécanismes de spéciation écologique. Le genre Strobilomyia nous a servi d'exemple pour évaluer l'importance de la spéciation par isolement temporel (ou allochronique) chez un insecte prédateur de graines et présente en effet une grande diversité écologique (trois genres de plante-hôte, plusieurs types phénologiques) et spécifique (20 espèces dont un nombre élevé d'espèces sympatriques exploitant le même hôte). Une première approche a consisté en la construction d'une phylogénie moléculaire du genre, qui révèle une radiation adaptative à son origine, ainsi que des différences de modes de spéciation selon la plante-hôte. La spéciation par décalage phénologique semble ainsi être le seul fait des espèces spécifiques du mélèze. Puis une étude des trois espèces de Strobilomyia spécifique du mélèze dans les Alpes françaises nous a permis de constater une diminution de la compétition interspécifique par rapport à la compétition intraspécifique, ce qui nous permet de valider un scénario d'accentuation des décalages phénologiques entre ces espèces par déplacement de caractère. Enfin, l'étude du comportement de diapause prolongée des trois mêmes espèces a mis en évidence deux stratégies distinctes déterminées par l'espèce, ce qui a vraisemblablement un impact important sur la coexistence de ce trois espèces. Nous avons donc montré l'implication de décalages temporels saisonniers et interannuels dans la différenciation et/ou la coexistence d'espèces dans un genre très diversifié d'insectes prédateurs de graines.

Phytophagous specialist insects, with their tremendous species diversity, provide useful models for the study of ecological speciation. We used the genus Strobilomyia to evaluate the importance of speciation by temporal (allochronic) isolation in an insect seed predator. It indeed presents a high number of species (20 including several sympatric species specific to the same host) and a large ecological diversity (three host-plant genera, several phonological types). Firstly, we constructed a molecular phylogeny of the whole genus, which reveals an adaptive radiation at its origin, and different speciation modes according to the hosto Speciation by phonological shift seems to occur only in the species specific to larch. Secondly, we concentrated on the three species specific to larch in France, and found that interspecific competition was lower than intraspecific competition. This supports the hypothesis that the phenological gaps between these species evolved by character displacement. Finally, we studied the prolonged diapause of these three species and found two different strategies, and the individual choice is predominantly influenced by the species. These strategies likely influence the coexistence 01 the three species. Ln conclusion, we showed the influence of seasonal and interannual temporal shifts in the speciation and/or the coexistence of species in a very diversified genus of insect seed predators.