Diversité symbiotique et hybridation non-aléatoire

Evolution de l’isolement reproducteur

De nombreuses définitions de « l’espèce » ont été proposées (Coyne& Orr 2004), la définition la plus communément acceptée est celle du concept biologique de l’espèce (Barton 2001), qui définit les espèces par leur interfécondité (interbreeding). La définition du concept biologique d’espèce a été proposée par Dobzhansky (1937) et Mayr (1963) comme « des groupes de populations naturelles, interfécondes et qui sont reproductivement isolées d’autres groupes de populations ». En adoptant cette définition, le terme de « spéciation » reflète l’évolution des mécanismes qui entravent les échanges de gènes entre des taxons émergents (Turelli et al. 2001).Comment ces isolements entre espèces proches, vivant dans une même zone, se sont mis en place ? La réponse est qu’il existe des barrières d’isolement qui préviennent la reproduction entre individus d’espèces différentes. Une barrière d’isolement ont été définit comme tout caractère évolué présent chez deux espèces et qui les empêchent de se reproduire. Ces barrières peuvent être prézygotiques ou postzygotiques (Mayr 1963; Dobzhansky 1970). L’isolement prézygotique signifie que les zygotes ne se forment jamais. Cet isolement peut se produire avant ou après l’accouplement. L’isolement postzygotique, quant à lui, signifie que les zygotes se forment, mais que les hybrides issus de l’accouplement ne sont pas viables ou ne sont pas fertiles.

L’isolement écologique

 L’isolement de l’habitat ou l’isolement des ressources : Les différences d’habitats occupés ou de ressources exploitées par des espèces différentes diminuent la probabilité d’accouplements et contribuent donc à l’isolement reproducteur. C’est par exemple le cas du diptère Rhagoletis sp., dont des populations d’une même espèce se sont spécialisées sur deux plantes hôtes différentes et se sont ainsi isolées pour se scinder en deux espèces distinctes (Dres& Mallet 2002). Ainsi, Rhagoletis pomonella s’est spécialisé sur une espèce d’aubépine et R. mendax sur la myrtille, la différenciation génétique entre ces espèces proches est à ce jour très forte (Feder et al. 1989; Berlocher 1995). De plus, aucun hybride n’a été détecté au cours du suivi d’une centaine d’individus des deux espèces sur les deux plantes hôte présentes dans le même buisson (Feder et al. 1989).

L’isolement temporel : Certaines espèces d’insectes recherchent un partenaire pour seulement quelques heures dans la journée ou dans la nuit, et d’autres espèces proches font de même, mais à des périodes différentes comme c’est le cas pour certaines espèces proches de cigales Magicicada (Cooley et al. 2003).

L’isolement comportemental ou sexuel 

Cet isolement est probablement le plus commun et représente la plus importante barrière au flux de gènes entre des espèces sympatriques qui se rencontrent fréquemment mais qui ne s’accouplent pas (Futuyma 1986). L’attractivité entre les deux sexes d’espèces différentes est absente ou différente, les individus de deux espèces ne se reconnaissent pas comme partenaires sexuels. Par conséquent, un individu préfère s’accoupler avec un autre individu qui lui ressemble (assortative mating) (pour revue, (Futuyma 1986).

L’isolement mécanique

intervient lorsque les organes reproducteurs diffèrent en termes de structure. C’est surtout le cas chez les plantes, par exemple les fleurs de
Mimulus lewisii sont adaptées à un type particulier de pollinisateur (le colibri) conduisant à un isolement avec les fleurs de M. cardinalis adaptées à un autre pollinisateur (l’abeille) (Ramsey et al. 2003).

Endosymbiose chez les arthropodes

En 1879, Anton De Bary définit en premier le terme de « symbiose » comme « des organismes différents vivant ensemble ». Dans cette définition, De Bary englobe tout type d’interactions entre deux partenaires, du mutualisme (bénéfice réciproque) au commensalisme (interaction neutre) en passant par le parasitisme (profit d’un des deux protagonistes). Toutefois, cette théorie tombe dans l’oubli pendant près d’un siècle, et c’est seulement en 1965 que Paul Buchner rétablit ce terme dans son ouvrage Endosymbiosis of animals with plants and microorganisms (Buchner 1965). Il définit par ailleurs un nouveau concept, celui de l’endosymbiose, qui se caractérise par une symbiose intracellulaire où l’un des organismes est présent à l’intérieur des cellules de l’organisme hôte.

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Table des matières

Introduction
I. A. Problématique des invasions en milieu insulaire
I. B. Evolution de l’isolement reproducteur
I. B. 1. Isolement reproducteur prézygotique
I. B. 2. Isolement reproducteur postzygotique
I. C. Endosymbiose chez les arthropodes
I. C. 1. Origine, transmission et diversification
I. C. 2. Endosymbiotes et rôle
I. C. 3. Rôle des endosymbiotes dans la spéciation
I. D. Le modèle Bemisia tabaci
I. D. 1. Les biotypes : origine et diversité génétique
I. D. 2. Biologie et répartition géographique
I. D. 3. Les endosymbiotes chez B. tabaci
I. E. Contexte et objectifs I. E. 1. Contexte
I. E. 2. Objectifs
Chapitre I. Première description du biotype Q à la Réunion
Chapitre II. Diversité symbiotique et hybridation non-aléatoire
Chapitre III. Diversité génétique des symbiotes secondaires de B. tabaci
Chapitre IV. Évolution temporelle de l’isolement reproducteur entre deux
biotypes de B. tabaci
Discussion générale
Références

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