expansion géographique et tri spatial le long d’un ... · gradient d’invasion (aliens) quels...

Expansion géographique et tri spatial le long d’un gradient d’invasion (Aliens)

Quels sont les mécanismes éco-évolutifs à la base de l’augmentation du potentiel invasif?

Journée de restitution des projets InEE-PEPS Enviromics, 25 avril 2017

Native population

Native area Introduced area

Sampling

TransferEstablishedpopulation

Introduction Demographic& geographic

expansion

The invasion process

Environmentalconditions

Blackburn et al., 2011 (TREE); Leung et al., 2004 (Ecology); Shine et al., 2011 (PNAS)

Pro

bab

ility

of

esta

blis

hm

ent

Propagule pressure

Phenotypic differentiationDispersal

Spatial sorting

Res

iden

ceti

me

Introduction site

Invasion front

short

long

ReproductionCompetition

Stress resistance

Allee effects

Genetic diversity

Gen

erat

ion

ssi

nce

intr

od

uct

ion

Performance

<

LE CONTEXTE DU PROJET ENVIROMICS ‘ALIENS’

A. PLASTICITÉ PHÉNOTYPIQUE

Site initial d’introduction

Invasions secondaires

±Prog IPEV 136

A. Plasticité phénotypique

B. Adaptation

C. Tri spatial

Evolution post-introduction, changementsgénétiques

Réponses aux nouvelles conditionsenvironnementales, degré de plasticitéphénotypique

Evolution des capacités de dispersion le long dugradient d’invasion

LES OBJECTIFS DU PROJET ENVIROMICS ‘ALIENS’

Ecobio

Equipe PhénomeAxe Fédérateur EcoStressAxe Fédérateur Invasions Biologiques

Réseaux

GdR Invasions BiologiquesGdR Plasticité phénotypiqueZone Atelier Antarctique

Partenaires

RBINS/Ghent University, Belgique BAS Cambridge, UKUniv. Toronto, CanadaINRA Orléans, Toulouse, Univ. Paris 6


B. Adaptation

C. Tri spatial





x100

x5

Constant 8°C

Extended adult longevity

Constant egg load in females

Adult’s year-long activity

GLM, family negative binomialOuisse et al. (resubmitted to Polar Biol.)

Surv

ival

Time (days)

Mea

nn

um

ber

of

eggs

per

fem

ale

Pro

po

rtio

n o

f in

div

idu

alca

ugh

t

Dec. 2010

Mai 2012Dissections

Monthly sampling of 20

2005 2015

6 pitfalls monthly opened for 1 week

PLASTICITÉ PHÉNOTYPIQUE: CONNAISSANCE DE L’ÉCOLOGIE DE M. SOLEDADINUS

Longevity?

Fecundity?

Activity?

PLASTICITÉ PHÉNOTYPIQUE ET GRADIENT D’INVASION

Spatial sorting

Res

iden

ceti

me

Introduction site

Invasion front

short

long

Gen

erat

ion

ssi

nce

intr

od

uct

ion

Body size

Laparie et al., 2010, 2013 (Biol. Inv.)

Port Couvreux

Port Elizabeth

Val Studer

Cataractes

Pointe Suzanne

Isthme BasResearch stationPort-aux-Français

20 km

N

30 beetles x 6 localities

r = 0.46 ***

r = 0.24 ***

Residence time Residence time

Spatial sorting

Res

iden

ceti

me

short

long

Gen

erat

ion

ssi

nce

intr

od

uct

ion

PerformanceMorphology

Stress resistance

Dispersal



**

Residence time

sho

rtlon

g

Starvation resistance


Dispersal propensity


***

***

Loco

mo

tor

acti

vity

Residence timesh

ort

lon

g

6 x 10 beetles x 6 localities


≠ energy metabolism?

Residence Time Sex

χ² P-val χ² P-val

HK 0.0003 0.98 7.52


144 metabolitesRedundancy Analysis

Axis 1 (47.84%)

Axi

s 2

(3

3.3

5 %

)

Females

Shortresidence time

Long residence time

Males

Metabolic profiling


liste des réactions

GLCt4 Nae + gluce Nac + glucc

HEX1 glucc + ATPc ADPc + g6pc

PGI g6pc f6pc

G6PDH2r g6pc + nadpc 6pglc + nadphc

GLCter glucc glucr

liste de métabolites

glucegluccNaeNacATPcADPcg6pcf6pc6pglcnadpc

nadphcglucr

liste de gènes

(6524) or (6526)(3098)(2821)(2539)

Base de connaissance qui doit êtremathématiquement structurée

Thiele I., et al. (2013). Nat Biotechnol.

D’après F. Jourdan

Reconstruction de réseaux métaboliques à partir de génomes annotés


RÉSEAU MÉTABOLIQUE DES RÉSIDENTS ET DES DISPERSANTS

RÉSEAU MÉTABOLIQUE CARACTÉRISTIQUE DES DISPERSANTS

RÉSEAU MÉTABOLIQUE CARACTÉRISTIQUE DES RÉSIDENTS


C. Tri spatial





B. Adaptation

Co

ord

. 2

Coord. 1

Principal Coordinates (PCoA)

Pop1

Pop2

Pop3

• PCoA and Bayesian cluster analysis (Structure)• Kerguelen => different genetic structure• South Georgia ‘admixed’ with Patagonia• Kerguelen ‘admixed’ with South Georgia

Kerguelen

South Georgia

Patagonia

CHANGEMENTS GÉNÉTIQUES, GRADIENT D’INVASION ET TRI SPATIAL

Isolation by Distance

↘ geneticdiversity

siteIntroduction


Val Travers

Port Couvreux

Port Elizabeth

Val Studer

Cataractes

Pointe Suzanne

Isthme BasResearch stationPort-aux-Français

20 km

N

Ratmanoff

Estacade

Val Studer North

Spatial sorting

Res

iden

ceti

me

short

long

MethodologyRADseq = reduced-representation technique NGSNeutral genetic diversity of loci distributed across a genome


Residence time

Ob

serv

edh

eter

ozy

gosi

ty

sho

rt

lon

g

Residence time

sho

rt

lon

g

1825 markers (SNPs)


A. Modèles prédictifs

C. Tri spatial

Plasticité phénotypique, évolution post-introduction, changements génétiques

Pouvons-nous utiliser ces connaissances pourétablir des modèles de repartition de cetteespèce (et prodiguer des conseils de gestion)?

Quels liens entre résistance au stress etdispersion

QUELLES SUITES ET QUELS IMPACTS DU PROJET ENVIROMICS ‘ALIENS’

B. Plasticité phénotypique,

adaptation

The 50%-threshold corresponds to the 3st quartile of occurrence points (19.8 to 25.2% of the total area)The 40%-threshold corresponds to the 95th percentile of occurrence points (40.7 to 44.1% of the total area)The 20%-threshold corresponds to the 99th percentile of occurrence points (72.3 to 73.4% of the total area)

A. PRÉDICTION DES HABITATS FAVORABLES POUR MERIZODUS SOLEDADINUS

B. PLASTICITÉ PHÉNOTYPIQUE ET ADAPTATION

Prog IPEV 136 ‘Subanteco’ (renouvelé pour la période 2018-2021)

IUF junior ‘Envie’ (2016-2021), thèse en collab. Internatio. (DK)

Projet d’équipe Phénome (2017-2018), collaboration avec M. Sokolowski (Univ. Toronto, Canada)

Prog ACE AFBA (2016-2018), collaboration avec P. Convey (BAS, Cambridge, UK)

Bourse post-doctorale Fyssen (demande soumise)

Syndrome colonisateur

Dispersion

Rés

ist.

au

str

ess

Trade-off et contraintes

Dispersion

Rés

ist.

au

str

ess

Aucun lien

DispersionR

ésis

t. a

u s

tres

s

C. QUELS LIENS ENTRE DISPERSION ET RÉSISTANCE AU STRESS ?

Séparation dispersants –

résidents

Exposition aux stress

Phénotypeset

performance

Biomarqueurs moléculaires

expansion géographique et tri spatial le long d’un ... · gradient d’invasion (aliens) quels...

Documents