Variation des traits d'histoire de vie et diversité génétique dans une métapopulation de truite commune en expansion introduite aux Iles Kerguelen

Variation of life-history traits and genetic diversity in an expanding metapopulation of brown trout introduced at Kerguelen islands

• Auteur / Autrice : Gaëlle Brahy
• Direction : Jacques Labonne, Sylvie Oddou-muratorio
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences agronomiques
• Date : Inscription en doctorat le 04/07/2023
• Etablissement(s) : Pau
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Exactes et leurs Applications
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ECOBIOP - Ecologie Comportementale et Biologie des Populations de Poissons

Mots clés

Mots clés libres

Biodiversité intraspécifique

Dynamiques éco-évollutives

Evolution rapide

Invasion biologique

Sélection naturelle

Intraspecific biodiversity

Eco-evolutionary dynamics

Rapid evolution

Biological invasion

Natural selection

Résumé

Dans le contexte actuel de changement global, comprendre et prédire les conséquences du changement dans le rang des espèces est devenu une priorité, particulièrement sur de courtes échelles de temps (quelques générations), compatibles avec celles de la conservation et la gestion durable des écosystèmes et des ressources génétiques. La colonisation des îles Kerguelen par la truite commune, introduite dans les années 1960, documentée par du monitoring démographique et des échantillons, est un cas d'étude exceptionnel pour comprendre les conséquences éco-évolutives de l'expansion des populations dans de nouveaux environnements. Pour cette espèce de salmonidés dans laquelle différentes stratégies de migration entre les écosystèmes coexistent (résident vs. disperseurs), on s'attend à ce que l'allocation aux différents traits d'histoire de vie liés à la croissance et la reproduction dépende de la disponibilité en ressources, qui varie avec la densité de population le long du rang d'expansion. On commencera par estimer et caractériser la variation de différents traits d'histoire de vie (taux de croissance, age à la migration et reproduction) ainsi que la réponse aux stress physiologiques associés (indirectement mesurés via le degré d'érosion télomerique) sur ce rang d'expansion. De plus, basé sur les données génétiques récoltées à différentes dates depuis l'introduction (i.e., données spatio-temporelles), on appliquera différentes méthodes pour (1) estimer les paramètres démographiques de l'expansion (nombre de fondateurs, taux de migration, importance de la dérive génétique) et (2) identifier les régions génomiques montrant des signatures de sélection et explorer leur possible relation avec les traits adaptatifs d'intérêt. Ce projet permettra de fournir de nouvelles connaissances dans l'évolution rapide de traits d'histoire de vie de populations de salmonidés en expansion dans un nouvel environnement.

In the current context of global change, understanding and predicting the consequences of species range changes has become a priority, especially on short time scales (a few generations), compatible with those of conservation and sustainable management of ecosystems and genetic resources. The colonization of the Kerguelen Islands by the common trout, introduced in the 1960s, documented by demographic monitoring and tissue collections, is an exceptional case study to understand the eco-evolutionary consequences of population expansion in new environments. In this salmonid species where different migration strategies between ecosystems coexist (resident vs. dispersing), the allocation between life history traits related to growth and reproduction is expected to adjust according to resource availability, which varies with population density along the expansion range. We will first estimate and characterize the variation of various life-history traits (growth rate, age at migration and reproduction) as well as the response to the associated physiological stress (measured indirectly by the degree of telomere erosion) on this expansion front. Furthermore, based on genetic data acquired at different dates since the introduction (i.e., spatio-temporal data), we will apply different methods to (1) estimate the demographic parameters of the expansion (number of founders, migration rates, importance of genetic drift) and (2) identify the genomic regions showing signatures of selection and explore their possible relationship with the adaptive traits of interest. This project will provide new insights into the possible rapid evolution of life history traits of expanding salmonid populations in a new environment.