L'évolution de la saisonalité reproductive chez les mammifères – ERS

Etudier l’adaptation à la saisonnalité peut permettre de mieux prédire la résilience des espèces au changement climatique, qui perturbe les cycles saisonniers. Cependant, notre compréhension de l’évolution de la saisonnalité de la reproduction est limitée, et contraste avec nos connaissances détaillées sur sa régulation physiologique. De façon frappante, nous sommes encore incapables d’expliquer une grande part de variation observée dans les patrons de saisonnalité reproductive (caractérisée par la position et la largeur du pic de naissance annuel) entre espèces, qui est mal prédite par la seule saisonnalité de l’environnement.

Cette lacune est en partie due à une absence d’approches théoriques. Un focus traditionnel sur le rôle de la saisonnalité de l’environnement a obscurci le rôle d’autres déterminants potentiels, comme l’histoire de vie ou la socialité, qui peuvent altérer profondément les coûts et bénéfices de la saisonnalité reproductive. Pour donner un exemple simple: le pic saisonnier de ressources alimentaires est synchronisé avec le milieu de la gestation pour certaines espèces, et avec le sevrage ou la conception pour d’autres. De plus, la vie en groupe exacerbe la compétition pour les ressources et la reproduction, ce qui peut par exemple inciter les femelles à étaler les naissances dans certaines sociétés. Finalement, les études de terrain sur la phénologie reproductive sont sévèrement biaisées vers les organismes peu longévifs (passereaux et rongeurs) des régions tempérées. C’est un problème en soit, parce que la biodiversité est particulièrement concentrée entre les tropiques, et parce que les organismes longévifs sont particulièrement vulnérables au changement climatique.

Le but de ce projet est de développer et valider une approche théorique sur les causes et conséquences évolutives de la saisonnalité de la reproduction chez les mammifères. Notre programme combine (1) une étude théorique pour prédire l’évolution et les modalités de la saisonnalité reproductive pour toute une gamme de climats, d’histoires de vies et de sociétés; (2) une vaste étude comparative pour investiguer les relations entre saisonnalité reproductive et une suite de traits écologiques, d’histoire de vie et sociaux dans l’histoire évolutive des mammifères; et (3) une étude populationnelle pour explorer les déterminants écologiques et sociaux des variations individuelles de saisonnalité reproductive et leurs conséquences pour la valeur sélective chez deux populations naturelles de primates sociaux montrant un contraste frappant de phénologie. Le mandrill (Mandrillus sphinx) vit dans les forêts équatoriales du Gabon mais se reproduit de façon saisonnière, alors que son cousin proche, le babouin chacma (Papio ursinus), se reproduit toute l’année alors qu’il vit dans des savanes très saisonnières et arides en Namibie.

Les résultats d’une analyse comparative pilote incluant 365 mammifères suggèrent que l’histoire de vie et la socialité sont des déterminants importants de l’évolution de la saisonnalité reproductive, appelant une investigation détaillée. Nous développerons les parties théoriques et expérimentales en interaction, afin de produire des modèles généraux mais réalistes, et nous emploierons des outils innovants. Ceux-ci incluent les développements récents en analyses comparatives, qui pourraient nous permettre d’élucider des liens de causalité, ainsi que des approches originales et non-invasives pour documenter les variations alimentaires saisonnières dans les populations étudiées, dont des analyses d’isotopes et des mesures d’hormone thyroïdienne.

L’originalité et la force du projet repose dans sa combinaison unique de théorie et de tests expérimentaux de grande échelle, son intégration de multiples forces sélectives affectant la saisonnalité de la reproduction, son focus sur les mammifères tropicaux longévifs, et l’expertise de mon équipe sur ces différentes approches.