Délimitation d’espèces à l’échelle génomique chez les xénarthres.

Species delimitation in xenarthran mammals at the genomic scale

• Auteur / Autrice : Mathilde Barthe
• Direction : Frédéric Delsuc, Benoit Nabholz
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Génétique et génomique
• Date : Inscription en doctorat le ; Soutenance le 21/06/2024
• Etablissement(s) : Université de Montpellier (2022-....)
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale GAIA Biodiversité, agriculture, alimentation, environnement, terre, eau (Montpellier ; 2015-...)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ISEM - Institut des Sciences de l'Evolution -Montpellier
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Phylogénie et Évolution Moléculaire
• Jury : Président / Présidente : Carole Smadja
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Antoine Fouquet, Violaine Nicolas-colin, Christelle Fraisse, Nicolas Galtier
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Antoine Fouquet, Violaine Nicolas-colin

Mots clés

Mots clés libres

Délimitation d'espèces

Systematique moléculaire

Spéciation

Museomique

Génétique des populations

Phylogénomique

Species delimitation

Molecular systematics

Speciation

Museomics

Phylogenomics

Population genomics

Résumé

Les xénarthres (tatous, fourmiliers et paresseux) sont les moins diversifiés des quatre principaux clades de mammifères placentaires, avec seulement 39 espèces actuellement décrites. Cependant, ce clade néotropical emblématique inclut des complexes d'espèces avec des lignées génétiquement distinctes dont le statut taxonomique reste incertain. Pour les évaluer, nous avons analysé des données génomiques, regroupant 261 mitogénomes, des données issues de la capture d'exons pour 71 individus, et 94 génomes complets, représentant 34 espèces de xénarthres. Comme nous avons inclus de nombreux échantillons de musées, nous avons soigneusement nettoyé les erreurs potentielles de génotypage et les contaminations croisées qui pouvaient brouiller les délimitations d’espèces en imitant le flux de gènes. Ainsi, grâce à un jeu de données quasi exhaustif de données génomiques pour les xénarthres, nous avons révisé leur taxonomie en utilisant de multiples évidences (méthodes de délimitation d’espèces, estimation du flux de gènes, différenciation génomique, morphologie, démographie), ce qui a permis d'augmenter le nombre d'espèces de xénarthres à 44. Ce cadre taxonomique révisé a permis de reconstruire la phylogénie calibrée dans le temps la plus complète des xénarthres basée sur des génomes complets, révélant plus précisément leur histoire évolutive. En démêlant le tri de lignées incomplet et le flux de gènes dans les discordances d’arbres de gènes au sein des xénarthres, nous avons identifié de multiples événements de flux de gènes, ce qui suggère le maintien de zones de contact au cours de certains événements de spéciation au sein de ce clade. Enfin, en étudiant les facteurs favorisant la spéciation des xénarthres, nous suggérons l'influence des Andes colombiennes et vénézuéliennes sur leur diversification. En conclusion, cette thèse a contribué à une meilleure compréhension de l'évolution des xénarthres, mais elle donne également des pistes potentielles pour orienter les futures études taxonomiques et l'évaluation du statut de conservation des espèces de ce groupe fascinant de mammifères.

Xenarthrans (armadillos, anteaters, and sloths) are the least diverse of the four major clades of placental mammals, with only 39 currently described species. However, this emblematic Neotropical clade includes species complexes with genetically distinct lineages of uncertain taxonomic status. To address this issue, we conducted a comprehensive genomic analysis, encompassing 261 individual mitogenomes, an exon capture dataset for 71 individuals, and 94 whole genomes, representing 34 distinct xenarthran species. As we included numerous museum samples, we carefully cleaned up potential genotyping errors and cross contaminations that could blur species boundaries by mimicking gene flow. This nearly exhaustive genome-wide dataset allowed us to revise Xenarthra taxonomy employing multiple lines of evidence (species delimitation methods, estimation of gene flow, genomic differentiation, morphology, demography) raising the number of xenarthran species to 44. This revised taxonomic framework enabled the reconstruction of the most comprehensive time-calibrated phylogeny of Xenarthra based on whole genomes, shedding new light on their evolutionary history. By disentangling incomplete lineage sorting and gene flow in discordant parts of the xenarthran phylogeny, we identified multiple events of gene flow suggesting the maintenance of contact zones during speciation events. Further exploring factors promoting speciation within xenarthrans pointed to the potential influence of Colombian and Venezuelan Andes in their diversification. Overall, this work contributes to a deeper understanding of xenarthran evolution but also provides insights into future directions for taxonomic investigations and conservation status assessment within this fascinating mammalian group.