Evolutionary history and influence of selection on genetic diversity of polychaete annelids from extreme environments

Histoire évolutive et influence de la sélection sur la diversité génétique des annélides polychètes d’environnements extrêmes

Alexis Bioy (1)

1 ADMM - Adaptation et diversité en milieu marin

The question of the variable environments available for a given population has been raised in the past. Levene (1953) sought to see to what extent it is possible to maintain polymorphism in a situation where more than one ecological niche is available. Subsequently, other authors looked for the conditions (selective pressures, niche size, etc.) in which a spatially variable environment, i.e. an environment grouping several niches, could induce or maintain polymorphism. On the other hand, the intrinsic variability of the environment, and therefore the effect it has on the species exposed to it, is little studied. This thesis has been able to highlight the power of environmental variability on the maintenance of spontaneous or introgressed polymorphism in populations. Thus, differences in environmental variability between populations of the same species imply the development of adaptations and can generate and reinforce the differentiation between populations. Along with the life history traits and genetic background of the species, this variability marks the genome and leaves footprints of the environments characterized, among other things, by a contrasting thermal variability. It also induces different and more or less strong selective pressures on enzymatic systems. These selective pressures lead to the implementation of different strategies depending on the species that must make the most of the possibilities offered by their ancestral enzymatic baggage.

La question de la variabilité des environnements disponibles pour une population donnée s’est déjà posée par le passé. Levene (1953) a cherché à voir dans quelle mesure il est possible d’avoir un maintien du polymorphisme dans une situation où plus d’une niche écologique est disponible. Par la suite, d’autres se sont intéressés aux conditions (forces de sélection, taille de la niche, etc) dans lesquelles un environnement variable dans l’espace, c’est-à-dire un environnement regroupant plusieurs niches, pouvait induire ou maintenir du polymorphisme. En revanche la variabilité intrinsèque de l’environnement est peu étudiée et donc par là même l’effet que celle-ci a sur les espèces qui y sont exposées. Cette thèse a pu mettre en évidence le pouvoir de la variabilité environnementale sur le maintien de polymorphisme spontané ou introgressé dans les populations. Ainsi des différences de variabilité environnementale entre populations d’une même espèce impliquent le développement d’adaptations et peut générer et renforcer de la différenciation entre celles-ci. Cette variabilité s’additionne aux traits d’histoire de vie et au bagage génétique des espèces pour marquer le génome et laisser des traces caractéristiques des environnements aux variabilités thermiques contrastées. Elle induit aussi des pressions de sélection différentes et plus ou moins fortes sur les systèmes enzymatiques. Ces pressions de sélection induisent la mise en place de différentes stratégies selon les espèces qui doivent exploiter au mieux les possibilités que leur offre leur bagage enzymatique ancestral.

Mots clés: Genetic diversity; Environmental variability; Annelids; Selection; Genetic differentiation; Adaptation

Mots clés: Diversité génétique; Variabilité environnementale; Annélides; Sélection; Différenciation génétique; Adaptation

Domaines: Biologie moléculaire; Zoologie des vertébrés

Alexis Bioy. Histoire évolutive et influence de la sélection sur la diversité génétique des annélides polychètes d’environnements extrêmes. Biologie moléculaire. Sorbonne Université, 2018. Français. ⟨NNT : 2018SORUS156⟩. ⟨tel-02467893⟩