Ophélie Ronce - Evolution de la dispersion

Evolution de la dispersion Ophélie Ronce Institut des Sciences de l’Evolution de Montpellier

Dispersion et changements d’aire de répartition ,[object Object],Midgley et al. 2006 Leucospermum rodolentum Dispersion nulle Dispersion limitée Dispersion illimitée

Evolution rapide ,[object Object],Thomas et al. 2001 Conocephalus discolor Metrioptera roeselii

Quelles prédictions pour l’évolution de la dispersion? ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Comment modéliser l’évolution de la dispersion? ,[object Object],Travis et Dytham 1999 Lattice de 10 000 sous-populations Dispersion vers cellules adjacentes

Comment modéliser l’évolution de la dispersion? ,[object Object],Modèle en îles local global 1-c d 1-d

Comment modéliser l’évolution de la dispersion? ,[object Object],Modèle en « stepping-stone » d i d i+1 d x, y Rousset et Gandon 2002 Modèle de 2 sous-populations McPeek et Holt 1992

Comment modéliser l’évolution de la dispersion? ,[object Object],Modèle de réseau aléatoire Le Galliard et al. 2005

Comment modéliser l’évolution de la dispersion? ,[object Object],Modèle hiérarchique 1-d w -d b Ravigné et al. 2007 d w d b

Comment modéliser l’évolution de la dispersion? ,[object Object],Allèle M: taux de dispersion Allèle m: taux de dispersion Valeur sélective des porteurs de m quand en compétition avec porteurs de M >0 : allèle à plus forte dispersion que z favorisé <0: allèle à plus faible dispersion que z favorisé

Comment modéliser l’évolution de la dispersion? ,[object Object],Valeur sélective= nombre de descendants survivants Taux de dispersion de l’individu focal Probabilité de survie dans le site natal Probabilité de survie ailleurs

Comment modéliser l’évolution de la dispersion? ,[object Object],Différence de survie entre philopatriques et dispersants Effets indirects de la dispersion du génotype sur ces survies Taux de dispersion moyen dans site natal Taux de dispersion moyen dans les autres sites Le génotype d’un individu prédit-il le phénotype de ses voisins?

La dispersion permet-elle d’échapper à la compétition? ,[object Object],Kalisz et al. 1999 Marquage radioactif des graines + marquage couleur des familles Elaiosome Auto-incompatible Aggrégation diminuée

La dispersion permet-elle d’échapper à la compétition? ,[object Object],Dispersion passive Génotype dispersant désavantagé Génotype dispersant avantagé Hastings 1983 McPeek et Holt 1992 Habitat hétérogène mais stable Habitat variable dans le temps

La dispersion permet-elle d’échapper à la compétition? ,[object Object],taux de dispersion ESS= taux d’extinction des sites si coût de la dispersion très grand, grande taille de population saturation immédiate Levin et al . 84 Comins et al . 82 Olivieri et al . 95 Van Valen 1971

La dispersion permet-elle d’échapper à la compétition? ,[object Object],Habitat hétérogène mais stable McPeek et Holt 1992 Habitat instable Poethke et Hovestadt 2002 Dispersion >> Dispersion Nombre de migrants égal

La dispersion permet-elle d’échapper à la compétition? ,[object Object],Lacerta vivipara Côte et Clobert 2007 La densité affecte aussi la personnalité des dispersants!

La dispersion permet-elle d’échapper à la compétition? ,[object Object],Plus faible apparentement entre voisins Kalisz et al. 1999

La dispersion permet-elle d’échapper à la compétition? ,[object Object],Hamilton et May 1977 d ess =1/(1+c) 1-c La dispersion comme un acte altruiste? Min 50% de dispersion

La dispersion permet-elle d’échapper à la compétition? ,[object Object],Frank 1986 Gandon et Rousset 1999 Tirer deux individus avec gènes identiques dans le même site Dans des sites différents N individus par site Dépend de la dispersion!

La dispersion permet-elle d’échapper à la compétition? ,[object Object],Kisdi 2006 ESS: un nombre fixe de descendants philopatriques Nombreux apparentés: forte dispersion Peu d’apparentés: faible dispersion Variation de la compétition entre apparentés entre sites: nombre de frères et soeurs

La dispersion permet-elle d’échapper à la compétition? ,[object Object],Lacerta vivipara Ronce et al. 1998 Variation de la compétition entre apparentés entre sites: Age de la mère ESS: Taux de dispersion diminue avec la survie maternelle Female survival (%)

La dispersion permet-elle d’échapper à la consanguinité? ,[object Object],Suppression expérimentale des parents d’un sexe Dispersion des enfants du sexe opposé retardée Peromyscus leucopus Nombreux cas de dispersion biaisée en faveur d’un sexe Evitement des croisements consanguins ou compétition sexe-spécifique?

La dispersion permet-elle d’échapper à la consanguinité? ,[object Object],Willi et Fischer 2005 Croisements interpopulations meilleurs pour petites populations

La dispersion permet-elle d’échapper à la consanguinité? ,[object Object],Glémin et al. 2003 Fixation de différentes mutations délétères récessives dans différents sites Si nombre de migrants faible!

La dispersion permet-elle d’échapper à la consanguinité? ,[object Object],hétérosis Gandon 1999 Perrin et Goudet 2001 Fort hétérosis et forte compétition entre apparentés attendues dans petites populations isolées Interactions complexes + + -

La dispersion permet-elle d’échapper à la consanguinité? ,[object Object],Roze et Rousset 2005 Locus modificateur de dispersion Locus de viabilité MM Mm mm AA 1 Aa 1-hs aa 1-s r Taux génomique de mutation délétère

La dispersion est-elle une adaptation aux habitats éphémères? ,[object Object],wt :: gfp (mIs10) V - Glowing fluorescent protein expressed in pharyngeal myosin. rol-1 (e91) II - Adults are left-handed rollers. Friedenberg 2003 C. elegans

La dispersion est-elle une adaptation aux habitats éphémères? ,[object Object],van Valen 1971 Levin et al. 1984 Olivieri et al 1995 La dispersion comme une stratégie d'évitement des fortes densités

La dispersion est-elle une adaptation aux habitats éphémères? ,[object Object],Venable and Brown 1988 La dispersion comme une stratégie de bet-hedging

La dispersion est-elle une adaptation aux habitats éphémères? ,[object Object],Olivieri et al. 1995 Dispersion comme une stratégie d'évitement des habitats détériorés

La dispersion est-elle une adaptation aux habitats éphémères? ,[object Object],Ronce et al. 2000 D*

La dispersion est-elle coûteuse? ,[object Object],Social Adaptation locale Schmitt et Gamble 1990 Impatiens capensis Xénophobie chez rats-taupes

La dispersion est-elle coûteuse? ,[object Object],Locus modificateur de dispersion Locus d’adaptation locale r A 1 1-s B 1-s 1 M m Billiard et Lenormand 2005 Adaptation locale dispersion Compétition entre apparentés + - - -

La dispersion est-elle coûteuse? ,[object Object],r=0.1 r=0.4 Forte dispersion, pas d’adaptation locale Faible dispersion, adaptation locale Billiard et Lenormand 2005

Evolution des distances de dispersion ,[object Object],Natal site Dispersal distance Parent-offspring competition Kin competition, inbreeding Crowding Poor habitat quality Increasing colonizing ability Increasing cost

Evolution des distances de dispersion ,[object Object],cost Dispersal distribution distance Fat-tailed N=10, n=10 Rousset et Gandon 2002

Que nous ont appris les études sur l’évolution de la dispersion? ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Comment aller plus loin? ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

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