Taxonomie, phylogénie et biogéographie des fourmis Myrmicines : apports des fossiles cénozoïques

Taxonomy, phylogeny and biogeography of myrmicine ants : insight from Cenozoic fossils

• Auteur / Autrice : Cédric Chény
• Direction : Vincent Perrichot, Bo Wang
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Paléontologie
• Date : Soutenance le 17/12/2020
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Écologie Géosciences Agronomie Alimentation (Rennes ; 2016-2022)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Géosciences (Rennes)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cénozoïque

Biogéographie

Phylogénie

Fourmis

Mots clés libres

Formicidae

Myrmicinae

Taxonomie

Phylogénie

Biogéographie

Cénozoïque

Formicidae

Myrmicinae

Taxonomy

Phylogeny

Biogeography

Cenozoic

Résumé

Avec plus de 7000 espèces, les fourmis Myrmicinae constituent l’un des plus grands succès écologiques de l’histoire. Pourtant, leur histoire évolutive reste mal comprise. Le présent travail tente de retracer l’évolution du groupe, par l’étude taxonomique des récentes découvertes de myrmicines fossiles (ambre éocène de l’Oise, ambre miocène de Zhangpu et d’Éthiopie), pour les utiliser comme nouveaux points de calibration. L’approche combine les plus récents outils permettant de mieux considérer les données paléontologiques (taux de diversification, d’échantillonnage, etc.), et leur intégration dans l’analyse phylogénétique (modèle FBD, CladeAge). L’effet des diverses modalités de calibration (calibration à la racine, du groupe-couronne ou à l’origine, modèles de distribution, node-dating vs. tip-dating) sur les estimations des temps de divergence est également testé et discuté. Enfin, l’histoire biogéographique est revue à l’aune des nouvelles occurrences et des résultats phylogénétiques. Le groupe serait apparu dans le Nouveau Monde au Crétacé Supérieur (85-95 Ma), sans toutefois montrer une appartenance plus marquée au Néarctique ou au Néotropique. Les grandes lignées se seraient ensuite rapidement dispersées, en particulier à l’Éocène à travers l’Antarctique, la Béringie et le Greenland. L’extension des latitudes tropicales à la suite d’évènements hyperthermiques (ETM, MECO) auraient permis des dispersions successives entre Nouveau et Ancien Monde, et expliquent la disparité des distributions actuelles, où les lignées basales sont respectivement restreintes au Néarctique-Paléarctique et au Nouveau Monde, tandis que les lignées plus dérivées montrent des distributions plus larges mais plus hétérogènes.

With more than 7000 species, the myrmicine ants constitutes one of the most successful ecological successes in history. Yet, their evolutionary history remains poorly understood. The present work attempts to trace their evolution through the taxonomic study of recent discoveries of fossil myrmicines (Eocene Oise amber, Miocene Zhangpu and Ethiopian amber), in order to use them as new calibration points.The approach combines the most recent data-processing tools that allow a better consideration of palaeontological data (diversification, sampling rate, etc.), and their integration into phylogenetic analysis (FBD model, CladeAge). The effect of various calibration modes (root node calibration, crown- or stem- calibration, distribution models, node-dating vs. tip-dating) on divergence dating estimates is also tested and discussed. Finally, the biogeographical history is reviewed in the light of new occurrences and phylogenetic results. The group would have appeared in the New World during Upper Cretaceous (85-95 Ma), but without clearly indicating a stronger affiliation to Nearctic or Neotropic. The major lineages would have quickly spread out across the globe, particularly during Eocene through Antarctica, Beringia and Greenland. The extension of tropical latitudes following hyperthermal events (ETM, MECO) would have led to successive dispersions between New World and Old World, and would explain the apparent disparity of actual distributions. The basal lineages are respectively restricted to the Nearctic-Palearctic and the New World, while the more derived lineages show wider but also more heterogeneous distributions.