Phylogénomique des communautés de grillons de Nouvelle-Calédonie dans un contexte de pressions environnementales
Porteur du projet : Laure DESUTTER GRANDCOLAS - UMR7205 / ISYEB
Co-porteur du projet : UMR7204 / CESCO - Sandrine PAVOINE
Etudiante recrutée : Ioana MARQUIER
Période & durée du projet : 2014 – 33 mois
Présentation du projet :
L’extinction des espèces dans la période de crise que traverse actuellement la biodiversité est un problème avéré et particulièrement grave dans les hot spots de biodiversité, où la richesse de la faune est un défi pour la recherche et la conservation. Outre les modifications drastiques de l’environnement du fait des activités humaines, se pose le problème des espèces invasives, qui interviennent directement sur les espèces (prédation, perturbation des rythmes de vie et de reproduction), et indirectement sur les ressources (compétition). Dans ce contexte, il est important d’apprécier la capacité des communautés d‘organismes à résister à l’influence des facteurs de perturbation et de l’intégrer dans l’analyse de leur structure, ce qui peut se caractériser par l’analyse et la comparaison des génomes des espèces et de leur expression (e.g., Gugerli et al., 2013). Nous nous proposons de mesurer la diversité génétique des espèces de grillons endémiques du sud de la Nouvelle-Calédonie, sur un gradient environnemental allant du maquis aux forêts tropicales, et face à l’invasion de trois espèces distinctes de fourmis (Weismannia auropunctata, Anoplolepis gracilipes et Pheidole megacephala).
L’intégration des données génétiques dans l’étude et la conservation de la biodiversité est relativement récente (e.g., Gugerli et al., 2013). Dans l’analyse de la biodiversité, riche en déductions corrélatives, l’investigation du génome peut apporter la preuve matérielle des mécanismes génétiques responsables de la dynamique des communautés d’organismes soumises à des facteurs perturbateurs. A présent, le développement des techniques moléculaires, comme le séquençage à haut débit (e.g., Rokas et Abbot, 2009), rend accessible la caractérisation des génomes entiers et la création des librairies d’ADN ou ARN pour plusieurs membres d’une communauté. Ainsi, l’exploitation de la généreuse quantité d’information fournie par les méthodes «-omics» (e.g., Nadeau et Jiggins, 2010) permettra la définition d’un cadre matériel, objectif, pour la compréhension des interactions évolutives et écologiques intra- et inter-communautaires.
Notre objectif est donc de caractériser la diversité génétique et les relations phylogénomiques entre et au sein des communautés de grillons pour mesurer l’impact des facteurs environnementaux (gradient de perturbations, espèces invasives) sur la structure des communautés. Les modifications spatiales des facteurs de perturbation influent sur la structure et le fonctionnement du génome. Dans ce contexte, l’étude phylogénomique des communautés de grillons permet à la fois de répondre à des questions d’optique fondamentale (évolution des gènes et de leur expression au sein d’une communauté d’organismes, maintien de la biodiversité dans des habitats modifiés), et des questions finalisées (définition de structures associées à la dynamique de la biodiversité génétique et caractérisation des communautés d’insectes par leur pool d’expression génomique en présence de facteurs perturbateurs).
Résultats espérés :
Les résultats attendus concernent les espèces étudiées dans le cadre de ce projet, et incluent également des développements méthodologiques à large spectre d’utilisation :
• Création d’un kit de marqueurs moléculaires pour l’étude de la diversité génétique des communautés de grillons, et autres communautés d’insectes, soumises à des pressions environnementales semblables.
• Caractérisation des communautés de grillons par leur diversité génétique structurelle et fonctionnelle par rapport à la pression des facteurs environnementaux.
• Définition de patrons pour la dynamique future de la biodiversité génétique, structurelle et fonctionnelle, des communautés.