Écologie de la divergence et de la coexistence : étude empirique chez deux espèces du genre Rhabdomys

Ecology of divergence and coexistence : Empirical study in two species of Rhabdomys

• Auteur / Autrice : Claire Dufour
• Direction : Guila Ganem
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Evolution, écologie, ressources génétiques, paléontologie
• Date : Soutenance le 15/12/2014
• Etablissement(s) : Montpellier 2
• Ecole(s) doctorale(s) : Systèmes Intégrés en Biologie, Agronomie, Géosciences, Hydrosciences, Environnement (Montpellier ; École Doctorale ; 2009-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences de l'évolution (Montpellier)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Guila Ganem, Carsten Schradin, Jean-Louis Chapuis, Patrick Giraudoux, Jean-Marc Duplantier, Simon Benhamou, Joan Van Baaren
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Carsten Schradin, Jean-Louis Chapuis

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biodiversité

Diversité des espèces

Niche écologique

Mots clés libres

Niche écologique

Socialité

Régime alimentaire

Hétérogénéité environnementale

Comportement spatial

Préférences sexuelles homogames

Ecological niche

Sociality

Diet

Environmental heterogeneity

Spatial behavior

Homogamous sexual preference

Résumé

Comprendre les mécanismes évolutifs permettant la persistance des populations face aux changements environnementaux est au centre des préoccupations tant scientifiques que sociétales, de par l'anthropisation grandissante. L'étude i) de la diversification des espèces dans des environnements contrastés et ii) de la coexistence entre ces espèces permet d'appréhender ces mécanismes. En effet, la coexistence entre espèces, et donc leur persistance, dépend de leur niveau de divergence, tant sur des caractères écologiques que reproducteurs. Les études empiriques présentées dans cette thèse portent sur la divergence de deux espèces soeurs chez la souris striée africaine : Rhabdomys bechuanae et Rhabdomys dilectus dilectus. La rencontre entre les deux distributions spécifiques dans un même macro-environnement m'a permis d'étudier la complexité des mécanismes de divergence et de coexistence à fine échelle. Pour cela, les réponses des espèces face à l'hétérogénéité environnementale et à l'interférence spécifique ont été étudiées sur 4 dimensions de la niche : i) la sélection d'habitat, ii) le comportement spatial, iii) le régime alimentaire et iv) le comportement social ainsi que sur le système de reconnaissance sexuelle. Les principaux résultats soulignent l'importance de la prise en compte des différentes dimensions de la niche et de leurs interactions dans l'étude de la divergence et de la coexistence. En effet, alors que la divergence entre les espèces est principalement caractérisée par une évolution en allopatrie de la sélection d'habitats et du système de reconnaissance sexuelle, la plasticité des comportements alimentaires et sociaux reflète la réponse des organismes à l'hétérogénéité spatio-temporelle de l'environnement. La réponse des espèces à l'interférence spécifique est, quant à elle, principalement due à la plasticité des comportements spatiaux (taille et chevauchement des domaines vitaux). Cette thèse se clos par une discussion sur l'apport de ces études micro-évolutives, tenant compte de la complexité des mécanismes de divergence et coexistence, à la compréhension des processus évolutifs à plus large échelle : lors de la radiation écologique d'un genre.

Understanding how evolutionary processes allow populations persistence facing environmental changes is a primary goal for both scientists and society. Studying i) species divergence in contrasted environments and ii) species co-existence gives us a better understanding of such processes. Indeed, species co-existence, and thus their persistence, depends on their degree of ecological or reproductive divergence. In this PhD, I developed a range of empirical studies aimed at understanding the divergence of two sister species: Rhabdomys bechuanae and Rhabdomys dilectus dilectus. In the area in which the two distributions of these species abut, I was able to design empirical protocols to more thoroughly understand mechanisms involved in both divergence and coexistence at a fine scale. The species responses to the heterogeneity of the environment and the species interference were studied on four niche dimensions i) habitat selection, ii) spatial behavior, iii) diet and iv) sociality, as well as the sexual recognition system. The emerging results point out that accounting for several niche dimensions and their interactions is pivotal to understand the mechanisms underlying both divergence and coexistence. Indeed, while species divergence is determined by the allopatric evolution of habitat selection and sexual recognition system, the plasticity of the diet and social behaviors reflects the response of the organisms to the spatiotemporal heterogeneity of the environment. Species' response to interspecific competition is mainly due to plasticity in spatial behaviors (home range size and overlap). I discuss the complexity of the evolutionary mechanisms leading to the divergence and coexistence of sister species and the contribution of these micro-evolutionary studies to the understanding of more general evolutionary processes such as ecological radiation.