– EvoSymTer

Les associations symbiotiques entre termites et leurs microorganismes intestinaux fournissent des modèles d'étude intéressants tant d'un point de vue fonctionnel qu'évolutif. Contrairement à la plupart des symbioses chez les Insectes, chaque termite dispose d'une communauté symbiotique composée d'une grande diversité de microorganismes dont des Eucaryotes (Protozoaires Flagellés) et des Procaryotes (Bactérie et Archéobactéries). La dégradation de la cellulose par les termites xylophages dépend de la présence de ces microorganismes qui, de leur côté, ne peuvent pas vivre indépendamment de leur hôte. Bien que nos connaissances sur le fonctionnement de ces associations aient récemment fait des progrès, l'origine et l'évolution de ces systèmes symbiotiques restent encore peu connues. Le principal objectif de ce projet est de lancer un programme de recherche interdisciplinaire portant sur la dynamique évolutive des communautés symbiotiques chez les termites européens du genre Reticulitermes (Rhinotermitidae). Les associations symbiotiques entre les flagellés et les termites semblent instables et ne persistent pas sur de longues périodes de co-évolution. Leur nombre et leur diversité varient significativement entre familles et entre genres d'une même famille de termites. Même des espèces proches de termites possèdent parfois des espèces de flagellés différentes. Au cours de ce projet, nous essaierons de comprendre pourquoi et comment les communautés de flagellés des panses de termites présentent de telles variations entre espèces. Notre principale hypothèse est que la composition spécifique des communautés de flagellés est en perpétuelle dynamique au sein des espèces de termites, et que cette dynamique est due à deux évènements principaux : (1) des espèces de flagellés peuvent être occasionnellement perdues par les termites, et à l'inverse, (2) les termites peuvent occasionnellement acquérir de nouvelles espèces de flagellés. Notre projet a pour but de comprendre l'occurrence et les mécanismes de perte et d'acquisition de flagellés chez les différentes espèces de termites, et d'étudier les conséquences de tels évènements sur la présence de procaryotes symbiotiques vivant en association avec ces flagellés. En utilisant les termites européens du genre Reticulitermes (six espèces), notre étude combinera une approche empirique et expérimentale dont voici les cinq buts principaux. 1. Nous envisageons de comparer l'histoire évolutive des Reticulitermes avec celles de leurs flagellés par des analyses de phylogénie moléculaire. Les données obtenues fourniront des informations sur la diversité, la prévalence, la spécificité à l'hôte et le mode de transmission (vertical ou horizontal) des flagellés au sein des Reticulitermes. 2. Nous envisageons également d'inférer la co-évolution entre les flagellés et leurs procaryotes (ecto- et endo-symbiotes). L'utilisation de l'hybridation in situ à fluorescence (FISH) permettra d'évaluer l'association physique et le degré de spécificité entre les flagellés et leurs symbiotes procaryotes. Nos études de phylogénie nous apporteront des informations sur la diversité, la prévalence, la spécificité à l'hôte et le mode de transmission de ces procaryotes au sein des flagellés. 3. Nous envisageons d'inférer la dynamique évolutive des flagellés directement au sein des espèces hôtes. Par une technique de PCR-RFLP, nous tenterons de déterminer la composition en flagellés des colonies et de mesurer leur variation au sein des populations afin de tester les effets de différents facteurs (biotiques et abiotiques) sur ces variations. Une comparaison de la structure génétique des populations de termites et de la variation de la composition en flagellés entre les colonies nous informera sur les modes de transmission des flagellés au sein des populations hôtes. 4. Nous envisageons une mesure de l'efficacité de la transmission verticale de flagellés d'une génération à l'autre. De telles expériences nous permettront de teste