Comment s'installer à Madagascar ? Vers une meilleure compréhension de l'histoire biogéographique des fougères de Madagascar

How to settle in Madagascar? Towards a better understanding of the biogeographical history of the Malagasy ferns.

• Auteur / Autrice : Lucie, Anaïs Bauret
• Direction : Germinal Rouhan, Marc-André Selosse, Myriam Gaudeul
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Systématique et Evolution
• Date : Soutenance le 05/12/2017
• Etablissement(s) : Paris 6
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la nature et de l'Homme - Évolution et écologie (Paris ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de systématique, évolution, biodiversité (Paris ; 2009-....)
• Jury : Président / Présidente : Eric Quéinnec
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Valérie Poncet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Petra Korall, Guillaume Besnard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Phylogénie

Biogéographie

Madagascar

Fougères

Mots clés libres

Biogéographie

Systématique

Phylogénie

Madagascar

Fougères

Dispersion

Biogeography

Systematics

Ferns

Résumé

Madagascar est une île continentale de l’Océan Indien, au large de l’Afrique. C’est également un point chaud de biodiversité, hébergeant plus de 12 000 espèces de plantes vasculaires, dont plus de 600 espèces de fougères caractérisées par un endémisme dépassant les 45%. L’Afrique continentale n’héberge en comparaison que 800 espèces. Comment peut-on expliquer une telle concentration de biodiversité à Madagascar ? Quelles sont les origines biogéographiques des fougères malgaches ? L’apport de nouvelles données et la littérature préexistante permettent de proposer ici des hypothèses sur l’histoire biogéographique des fougères de Madagascar. Quatre groupes de fougères ont fait l’objet d’une étude biogéographique : les sous-familles de fougères grammitides et blechnoides, les genres Rumohra et Lindsaea-Odontosoria, ainsi qu’un genre de lycophytes, Phlegmariurus, représentant un réplica dans une autre lignée de plantes vasculaires à spores. L’histoire biogéographique des lignées malgaches au sein de ces groupes a été reconstruite, à partir de phylogénies moléculaires mondiales complétées par les espèces malgaches, de datations moléculaires, ainsi que de l’estimation des aires ancestrales.Bien que Madagascar soit d’origine ancienne, gondwanienne, les résultats des analyses biogéographiques montrent que les fougères et les lycophytes auraient colonisé Madagascar après son isolement, durant le Cénozoïque (< 66 Ma), depuis les néotropiques (Amérique du Sud) l’Afrique et l’Asie tropicale (au sens large, incluant l’Asie continentale et le sud-est asiatique jusqu’en Australasie). En particulier, de nombreuses dispersions ont été observées à partir du Miocène (< 23 Ma). Ces résultats seraient expliqués par une combinaison d’événements au Cénozoïque (formation des forêts tropicales humides Malgaches, formation de courants éoliens permettant la dispersion par spores) et des préférences écologiques des fougères et des lycophytes pour les forêts tropicales humides d’altitude, s’étant formées à partir du Miocène dans les régions sources.

Madagascar is a continental island in the Indian Ocean, near African coasts. It is also a biodiversity hotspot, comprising more than 12,000 species of vascular plants and including more than 600 fern species with an endemism reaching the 45%. Comparatively, continental Africa comprises only 800 species. How can such a diversity be explained in Madagascar? What are the biogeographical origins of the Malagasy ferns? Thanks to new data combined to the literature, hypotheses on the biogeographical history of Malagasy ferns are here proposed.Four fern taxa were newly investigated: grammitid and blechnoid subfamilies, Rumohra and Lindsaea-Odontosoria, as well as Phlegmariurus, a genus of lycophytes considered as a phylogenetic replicate in another vascular spore-bearing plant lineage. The biogeographical history of the Malagasy lineages was inferred, based on worldwide molecular phylogenies completed by Malagasy species, molecular dating and ancestral area estimates.Despite its Gondwanian origin, ferns and lycophytes would have colonized Madagascar after its isolation, during the Cenozoic (< 66 Ma), from the Neotropics (South America), Africa and tropical Asia s.l. (meaning from continental Asia to Southeast Asia and Australasia). Dispersal events were especially inferred from the Miocene (< 23 Ma). These results could be explained by the combination of events during the Cenozoic (establishment of the Malagasy rainforests, onset of wind currents allowing spore dispersal) and ecological preferences of ferns and lycophytes for elevated tropical rainforests that have established from the Miocene in the source regions.