Taxonomies moléculaire et morphologique chez les foraminifères planctoniques : élaboration d'un référentiel et cas particuliers de Globigerinoides sacculifer et Neogloboquadrina pachyderma

Morphological and molecular taxonomies of planktonic foraminifera : design of a taxonomic framework and special cases of Globigerinoides sacculifer and Neogloboquadrina pachyderma

• Auteur / Autrice : Aurore André
• Direction : Frédéric Quillévéré, Gilles Escarguel, Thibault de Garidel-Thoron
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Paléontologie
• Date : Soutenance le 14/11/2013
• Etablissement(s) : Lyon 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Evolution Ecosystèmes Microbiologie Modélisation (Lyon ; 1999-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoires de géologie (Villeurbanne, Rhône)
• Jury : Président / Présidente : Christophe Douady
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Colomban de Vargas
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Ralf Schiebel, John Richard Dolan

Mots clés

Mots clés contrôlés

Paléo-océanographie

Biogéographie

Sciences naturelles -- Classification

Foraminifères

Mots clés libres

Foraminifères planctoniques

Unités taxonomiques

ABGD

GMYC

SSUrDNA et ITSrDNA

Biogéographie

Morphométrie

Écophénotypes

Planktonic foraminifera

Taxonomic units

ABGD

GMYC

SSUrDNA and ITSrDNA

Biogeography

Morphometry

Ecophenotypes

Résumé

Les morpho-espèces de foraminifères planctoniques sont composées d'éco-génotypes parfois différentiables sur la base de la morphologie de leur coquille. Cette découverte récente d'une diversité ainsi qualifiée de « pseudo-cryptique » ouvre des perspectives d'amélioration de la précision des reconstructions paléocéanographiques. Malheureusement, ces génotypes ont été définis de façon subjective et ne sont pas homogènes quant à leur rang taxonomique, ce qui est pourtant un pré-requis pour leur intégration dans les modèles de reconstruction. Grâce à l'application de méthodes quantitatives de délimitation d'unités taxinomiques sur les séquences partielles de la petite sous-unité ribosomale (SSU) disponibles chez l'ensemble des morpho-espèces de foraminifères planctoniques, nous montrons que 49 de ces génotypes sont suffisamment divergents pour constituer d'authentiques espèces. Deux morpho-espèces clefs de la paléocéanographie sont étudiées plus en détail. Chez Neogloboquadrina pachyderma, l'obtention des premières séquences complètes de la SSU et la comparaison morphogénétique de spécimens (sub)polaires permettent de proposer un nouveau scénario évolutif et de montrer que les variations morphologiques sont ici d'origine éco-phénotypique, et donc indépendantes de la diversité génétique. Chez Globigerinoides sacculifer, caractérisé par une forte diversité morphologique, il existe au contraire une seule et unique espèce cosmopolite dans les eaux (sub)tropicales de l'Océan mondial. Ces deux cas particuliers montrent que, contrairement à ce que suggéraient les études précédentes, la spéciation pseudo-cryptique n'a pas valeur de règle chez les foraminifères planctoniques

Morphospecies of planktonic foraminifera are clusters of eco-genotypes that show small but significant shell morphological differences (pseudo-cryptic species).This discovery opens a new perspective for improving the accuracy and resolving power of paleoceanographic reconstructions. Unfortunately, current genetic type delimitations suffer subjectivity, inducing non-homogenous taxonomic status while homogenous taxonomic status is a prerequisite for including genetic types in reconstruction models. By applying quantitative and complementary methods for taxonomic units delimitation to the available dataset of partial sequences of SSU (ribosomal small sub-unit), we delimited 49 genuine (pseudo)cryptic species of planktonic foraminifera. We studied two paleoceanographic key-species. Complete sequencing of the SSU and morpho-genetic comparison within austral (sub)polar genetic types of Neogloboquadrina pachyderma lead to a new phylogeographic hypothesis and showed that morphological variations are the result of ecophenotypic effects and are not related with genetic types. The morphologically diverse Globigerinoides sacculifer is the first case of a planktonic foraminifera morphospecies corresponding to a single genetic type distributed world-wide in (sub) tropical waters. These two cases show that, contrary to previous studies conclusions, pseudo-cryptic speciation is not a rule within planktonicForaminifera