Blanc SVSE 7 - Blanc - SVSE 7 - Biodiversité, évolution, écologie et agronomie

L’hybridation, un processus clé mais négligé de la dynamique de la biodiversité marine – HYSEA

Résumé de soumission

La biodiversité marine est en constante évolution sous l’effet de forçages environnementaux et/ou induits par les activités humaines. Les modifications rapides et globales des aires de distributions des espèces, sous l’effet des introductions biologiques, de l’aquaculture ou des changements climatiques, en sont de parfaites illustrations. Une conséquence majeure de ces changements est un accroissement du nombre de remises en contact de taxons qui étaient auparavant isolés géographiquement (i.e. contacts secondaires). Ces contacts accroissent la probabilité d’hybridation entre espèces non isolées reproductivement. Or l’hybridation est un mécanisme clé des trajectoires évolutives et des réponses écologiques des espèces. Elle modifie également profondément l’architecture des génomes, de façon complexe en créant des mosaïques d’« ilots génomiques de différenciation » et de « vallées d’introgression ». HySea a spécifiquement pour objectif de décrire et comprendre les effets de ces processus d’hybridation résultant de dispersions assistées par l’homme et de changements environnementaux, et ce à l’échelle des populations et des génomes.
Quatre systèmes biologiques seront étudiés, chacun composés d’un minimum de deux (sous)espèces partiellement isolées reproductivement et pour lesquels des contacts secondaires ont été documentés plusieurs fois dans différentes régions. Un premier défi consistera à établir un lien fort et formel entre l'écologie et la génomique chez ces espèces marines côtières. Or les études de génomique des populations chez les invertébrés marins sont encore très rares. Pour les réaliser avec efficacité et élaborer un cadre « éco-génomique » de l’étude de ces espèces marines, un aller-retour constant entre des études en laboratoire et in situ sera mené. Le second enjeu d’HySea sera de produire des attendus clairs et robustes concernant les signatures génomiques résultant de ces hybridations par une combinaison entre des approches expérimentales et théoriques.
Pour répondre à ces enjeux, en sus d’une tâche d’”Animation-Coordination” et d’une tâche de « Diffusion des Savoirs », le travail est organisé en 4 tâches scientifiques qui ont pour objectif ; (1) de caractériser les ilots de différenciation et les vallées d’introgression en utilisant des croisements en laboratoire et des analyses de séquençage de nouvelle génération ; la technique Rad-Seq sera utilisée car elle permet l’analyse simultanée de centaines de marqueurs sur un grand nombre d’individus, (2) de détailler l’architecture génomique de ces régions grâce à un « séquençage dirigé » utilisant des données de génomes complets ou des banques BAC (disponibles sur 3 des systèmes étudiés) (3) de suivre des populations naturelles avec des techniques de génotypage haut-débit (SNPs) afin de fournir une description précise des proportions d’introgression et de la dynamique de l’hybridation dans le milieu naturel et (4) d’offrir des prédictions théoriques robustes pour aider à l’interprétation des résultats des études empiriques et comprendre la synergie entre les différents forces évolutives.
HySea regroupe 4 partenaires représentant 7 équipes de recherche toutes constituées de biologistes évolutifs marins, et 2 collaborateurs extérieurs associés (une société privée et un partenaire académique étranger qui collaboreront respectivement au développement des génotypages haut-débit et aux études théoriques). Les partenaires apporteront à HySea (i) leur connaissance des modèles biologiques (écologie, croisements etc.), (ii) des outils moléculaires qui complèteront ceux développés au cours du projet, (iii) leur expertise quant à la problématique générale (ex. invasions biologiques, aquaculture, zones hybrides). Il est ainsi attendu qu’HySea fournisse un cadre robuste pour l’analyse des processus d’hybridation chez les espèces marines côtières, processus clé dans notre compréhension des effets des invasions biologiques et pour la gestion des ressources marines côtières.

Coordinateur du projet

Lab. Adaptation et Diversité en Milieu Marin (UMR7144 CNRS UPMC) (Laboratoire public)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

INSTITUT FRANCAIS DE RECHERCHE POUR L'EXPLOITATION DE LA MER
Lab. Littoral, Environnement, Sociétés (UMR 6250)
Institut des Sciences de l'Evolution Montpellier (UMR 5554)
Lab. Adaptation et Diversité en Milieu Marin (UMR7144 CNRS UPMC)

Aide de l'ANR 614 975 euros
Début et durée du projet scientifique : octobre 2012 - 48 Mois

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