séminaire du pôle évolution du vivant - vendredi 28 janvier 2011

puceronsDiversification écologique et spéciation adaptative chez des insectes phytophages

Jean-Christophe Simon, UMR BiO3P (biologie des organismes et des populations appliquée à la protection des plantes), INRA Rennes

vendredi 28 janvier, 11 heures, amphi Monge

La spéciation écologique est un mécanisme de diversification biologique qui reste controversé, même si des études théoriques et  empiriques récentes ont apporté des éléments très démonstratifs quant à sa réalité et à son importance. Ce processus de création d'espèces nouvelles repose sur le fait que la sélection de traits adaptatifs à des niches écologiques différentes peut engendrer, seule, un isolement reproducteur entre populations, en dépit de l'absence de barrières  géographiques. Les exemples de spéciation écologique dans la nature sont rares, mais les insectes phytophages spécialisés sur une gamme d'hôtes restreinte en sont de bons candidats. Ainsi, le puceron du pois, Acyrthosiphon pisum, possède des biotypes génétiquement différenciés et fortement spécialisés sur une voire quelques espèces de fabacées. Il constitue un modèle idéal pour appréhender le rôle des facteurs écologiques sur les mécanismes de spéciation.

Dans cet exposé, je montrerai l’existence d'un complexe de nombreux biotypes sympatriques chez A. pisum, indiquant une radiation adaptative associée à de multiples changements d'hôtes. Ces biotypes se placent dans un continuum de spéciation remarquable, reliant des "races d’hôtes" partiellement isolées à des espèces cryptiques, reflétant une évolution graduelle de l’isolement reproducteur par spéciation écologique. La forte spécialisation alimentaire de ces biotypes explique certainement leur isolement reproducteur par l’habitat, renforcé par une faible viabilité des hybrides entre biotypes. L'âge de la radiation adaptative des biotypes d’A. pisum a été estimé à seulement 10000 ans, période correspondant au début l'agriculture et au réchauffement faisant suite à la dernière glaciation.

Cette étude rejoint l'idée émise par Darwin selon laquelle la divergence des espèces est un processus graduel guidé par la sélection naturelle. Elle souligne également le poids des facteurs écologiques dans la production de biodiversité.