Trajectoires évolutives des populations insulaires d’Apis mellifera dans le sud-ouest de l’océan Indien : congruence des approches morphométriques et génétiques

Galataud, Julien

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Trajectoires évolutives des populations insulaires d’Apis mellifera dans le sud-ouest de l’océan Indien : congruence des approches morphométriques et génétiques

par Julien Galataud

Thèse de doctorat en Biologie des populations et écologie

Sous la direction de Bernard Reynaud.

Soutenue le 19-12-2019

à La Réunion , dans le cadre de École doctorale Sciences, Technologies et Santé (Saint-Denis, La Réunion) , en partenariat avec Peuplements végétaux et bioagresseurs en milieu tropical / UMR PVBMT (laboratoire) .

Le président du jury était Stéphane Poussier.

Le jury était composé de Johanna Clemencet, Hélène Delatte.

Les rapporteurs étaient Nicolas Blot, Alain Ratnadass.

Résumé

La sous-espèce d’abeille domestique présente dans les îles du Sud-ouest de l’océan Indien (SOOI) est Apis mellifera unicolor. Les populations insulaires du SOOI sont génétiquement structurées, avec des hybridations observées avec des lignées Européennes en proportions variables selon les îles. Afin de mieux comprendre les processus micro-évolutifs mis en œuvre entre les divergences de 10 populations insulaires du SOOI, nous avons étudié la variabilité et la distribution d’un trait en regard de la diversité génétique des individus. Ainsi, le patron de nervation alaire a été caractérisé en utilisant la morphométrie géométrique (méthode Procrustes) sur plus de 1400 ouvrières. Des approches multivariées ont permis de relier les données morphologiques (taille et conformation des ailes) aux données génétiques (14 marqueurs microsatellites). Premièrement, nous avons étudié un processus d’hybridation en cours à l’île Maurice et mis en évidence la concordance entre les variations morphogénétiques et génétiques, puis montré que le processus d’hybridation a contribué à accroître la variabilité phénotypique de la population. Les introductions humaines et l’apiculture ont donc fortement influencé la trajectoire évolutive de cette population. Dans un second temps nous avons élargi notre étude à la caractérisation des abeilles de toute la zone SOOI. Les résultats montrent non seulement que ces populations sont autant structurées morphologiquement que génétiquement, mais aussi que la variabilité de la conformation des ailes reflète l’histoire évolutive de ces populations, en soulignant l’influence de la dérive, des effets fondateurs et de l’hybridation sur ces populations. La forte congruence observée entre la variabilité génétique neutre et morphométrique n’exclue pas d’autres mécanismes, tels que la sélection naturelle et/ou la plasticité phénotypique, qui auraient pu influer sur la trajectoire évolutive de l’abeille du SOOI.

mots clés

Titre traduit

Evolutionary trajectories of the island populations of Apis mellifera in the South-West Indian Ocean : congruence of morphometric and genetic approaches
Résumé

The honeybee subspecies found in the islands of the southwest Indian Ocean (SOOI) is Apis mellifera unicolor. The SOOI island populations are genetically structured, with hybridization patterns observed with European lines in varying proportions depending on the islands. In order to better understand the microevolutionary processes implemented between the divergences of the 10 SOOI island populations, we studied the variability and distribution of a trait with respect to the individual genetic diversity. Thus, the wing venation pattern was characterized by using geometric morphometry (Procrustes method) on more than 1400 female workers. Multivariate approaches used, allowed us to link morphological data (wing size and conformation) to genetic data (14 microsatellite markers).First, we studied an ongoing hybridization process in Mauritius and highlighted the concordance between morphogenetic and genetic variations, and then showed that the hybridization process contributed to increasing the phenotypic variability of the population. Human introductions and beekeeping have therefore strongly influenced the evolutionary trajectory of this population.In a second step, we extended our study to the characterization of honeybees throughout the SOOI zone. The results showed, not only, that these populations were morphologically and genetically structured, but also that the variability in wing conformation reflected the evolutionary history of these populations, highlighting the influence of drift, founding effects and hybridization processes on these populations. The strong congruence observed between neutral and morphometric genetic variability does not exclude other mechanisms, such as natural selection and/or phenotypic plasticity that could have influenced the evolutionary trajectory of the SOOI honeybees.