Processus évolutifs contribuant au succès envahissant de l'ajonc d'Europe, Ulex europaeus

Evolutionary processes involved in the invasive success of common gorse, Ulex europaeus

• Auteur / Autrice : Benjamin Hornoy
• Direction : Anne Atlan, Michèle Tarayre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Vie-Agro-Santé (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Relations insecte-plante

Niche écologique

Ulex europaeus

Invasions biologiques

Résumé

Étudier les invasions biologiques est essentiel dans le cadre de la conservation de la biodiversité, et pour appréhender les processus écologiques et évolutifs en cause. Le but de cette thèse est d'étudier la contribution de processus évolutifs dans le succès envahissant de l'ajonc d'Europe, Ulex europaeus, à travers le monde, en relation avec la perte de ses ennemis naturels. La première partie s'intéresse à l'évolution de l'ajonc dans sa zone d'origine et au moment de l'introduction dans de nouvelles régions, (i) en synthétisant les résultats concernant le polymorphisme de traits et la plasticité phénotypique, (ii) en couplant des données historiques et moléculaires pour inférer le mode d'introduction de l'ajonc dans le monde. La deuxième partie s'intéresse à l'évolution post-introduction des populations d'ajonc. Elle s'appuie principalement sur des comparaisons en jardin expérimental d'ajoncs issus de populations de régions d'origine et envahies, pour des traits d'histoire de vie et les stratégies de défense contre les ennemis spécialistes. Nos résultats suggèrent que l'histoire évolutive dans la zone d'origine et le mode d'introduction volontaire par l'Homme ont conféré un fort potentiel évolutif aux populations d'ajonc introduites. De plus, un relâchement des corrélations génétiques dans les régions d'introduction a pu entraîner une évolution plus libre des traits d'histoire de vie, facilitant l'adaptation locale à une large gamme d'environnements. Ces résultats suggèrent que l'étude conjointe des niches écologiques et des matrices G pourrait permettre une meilleure compréhension des processus impliqués dans les invasions biologiques.

The study of biological invasions is essential in conservation biology. Further, invasive species represent natural experiments to explore ecological and evolutionary processes. The topic of this thesis is the study of the contribution of evolutionary processes in the worldwide invasive success of gorse Ulex europaeus, in relation to the loss of its natural enemies (Enemy Release). The first part of this thesis deals with the evolution of gorse in its native range and during its introduction into new regions, (i) by synthesizing results on trait polymorphism and in phenotypic plasticity in the native range, (ii) by combining historical and molecular data to infer the mode of introduction of gorse across the world, and its consequences on introduced genetic diversity. The second part of the thesis deals with the post-introduction evolution of gorse populations. It is mainly based on common garden comparisons of gorses from native and invaded regions. The evolution of life-history traits and defense strategies against specialists was investigated in connection with Enemy Release. Our results suggest that the evolutionary history in the native range and the deliberate introduction by man provided introduced gorse populations with a high evolutionary potential. In addition, a relaxation of some genetic correlations in the invaded range could have allowed traits to evolve more freely, and could have promoted local adaptation to various environments. These results suggest that the joint study of G matrix and niche expansion could provide new insights into the processes involved in biological invasions.