Évolution des syndromes de pollinisation et des niches bioclimatiques au sein des genres antillais gesneria et rhytidophyllum (gesneriaceae)

摘要

Contexte : Gesneria et Rhytidophyllum (Gesneriaceae) sont deux genres de plantes Antillaisaillant subi une forte diversification et qui présentent une forte variabilité de modesde pollinisation associés à des traits floraux particuliers. Les spécialistes des colibris ontdes fleurs tubulaires rouges, alors que les spécialistes des chauves-souris et les généralistesprésentent des fleurs campanulées de couleur pâle. La capacité d’être pollinisé par deschauves-souris (en excluant les colibris ou en devenant généraliste) a évolué plusieurs foisindépendamment au sein du groupe. Ces caractéristiques font de ces plantes un bon modèlepour étudier les relations entre l’évolution des modes de pollinisation et la diversificationspécifique et écologique. Pour ceci, nous avons étudié les bases génétiques des changementsde mode de pollinisation et les liens entre ces modes de pollinisations et la diversificationdes niches bioclimatiques.Méthodes : Nous avons réalisé une étude de QTLs pour caractériser les régions génomiquesassociées à la transition de syndrome de pollinisation entre une espèce à stratégiede pollinisation mixte (Rhytidophyllum auriculatum) et une espèce spécialiste des colibris(Rhytidophyllum rupincola). Nous avons parallèlement analysé les relations entre leschangements de modes de pollinisation (dimension biotique de la niche écologique) et l’évolutiondes niches bioclimatiques chez ces plantes. Enfin, d’un point de vue théorique, nousavons testé l’effet de la fréquence et de l’amplitude des changements environnementauxsur les patrons d’évolution des niches écologiques.Résultats : L’étude des QTLs a montré que la couleur et le volume de nectar sont baséschacun sur un QTL majeur, alors que la forme de la corolle a une base génétique pluscomplexe. Par ailleurs ces différents QTLs ne sont pas liés physiquement dans le génome.L’analyse des niches bioclimatiques a montré que ces Gesneriaceae antillaises sont caractériséespar un conservatisme phylogénétique de niche bioclimatique (PNC) et que l’évolutionde ces niches est indépendante des stratégies de pollinisation. Les plantes semblent aussiêtre relativement généralistes du point de vue de leur niche abiotique. Finalement, nousavons testé l’hypothèse selon laquelle l’adaptation à un environnement temporellementhétérogène pourrait expliquer à la fois le caractère généraliste des plantes et leur patronde PNC. Cette hypothèse s’est trouvée partiellement vérifiée.Conclusion : Si l’indépendance génétique des traits floraux a pu faciliter l’émergence dessyndromes de pollinisation en réduisant les contraintes génétiques, il semble que la répartitionlargement chevauchante des colibris et des chauves-souris ne représente pas uneopportunité écologique suffisante pour expliquer les évolutions répétées vers la pollinisationpar les chauves-souris. En revanche, les perturbations environnementales causant régulièrementdes déclins dans les populations de pollinisateurs pourraient expliquer l’avantagedes plantes qui ont une stratégie de pollinisation mixte.