Lier les processus micro- et macro-évolutifs impliqués dans les mollusques dulcicoles du Rift Est Africain – EVOLINK

La théorie de l’évolution s’attache à expliquer et prévoir les changements des populations qui se produisent d’une génération à l’autre, et à élucider les processus d’évolution des espèces. De façon indépendante, les paléontologues ont accumulé un ensemble de connaissances sur les patrons de changement de la paléobiodiversité dans les temps profonds, mais avec les limites de l’enregistrement fossile. Cependant, comment les mécanismes de différenciation à l’échelle des populations contribuent aux processus macro-évolutifs reste une question centrale dans la biologie évolutive. Je propose d’aborder cette question en étudiant les mécanismes de différenciation à des différents niveaux d’organisation biologique dans un système modèle émergent remarquable : les radiations évolutives des mollusques d’eau douce du Système du Rift Est Africain (SREA). Le SREA est subdivisé géographiquement dans plusieurs quasi-répliqués ce qui permet d’étudier l’évolution à différentes échelles spatiales et taxonomiques ; ces mollusques sont diversifiés, avec des traits d’histoire de vie qui sont bien corrélés aux niches écologiques ; leur diversification est en cours et les processus menant à la spéciation peuvent être reconstruits avec précision ; et les ancêtres peuvent être suivis sur des périodes longues avec une bonne résolution temporelle et phylogénétique. Dans le WP1 nous étudierons comment les processus de différenciation entre des populations mènent à la spéciation et dans le WP2 nous intègrerons nos conclusions du WP1 dans un contexte taxonomique et géographique plus large afin de déterminer les liens entre la micro- et la macro-évolution. Notre approche sera semblable dans les deux WPs : nous utiliserons des données sur la diversité génétique, la variabilité morphologique et les caractéristiques écologiques pour déterminer comment la diversité est générée (WP1) et maintenue (WP2). Méthodologiquement, nous développerons un pipeline de séquençage NGS avec 1) le séquençage des transcriptomes pour construire un transcriptome de référence, et 2) la construction d’une banque NGS à partir de cette référence pour la capture des gènes. La disparité morphologique sera étudiée avec les mêmes méthodes de morphologie géométrique pour les deux WPs et les données écologiques seront collectées aux localités d’échantillonnage.

Dans le WP1 nous nous concentrerons sur les mécanismes de différenciation dans deux clades de mollusques du Lac Malawi : Bellamya (4 espèces nominales) et Nyassunio (3 espèces nominales). Nous déterminerons quels processus (écologiques et/ou non-écologiques) sont à l’origine de la différenciation et comment leurs interactions spatiales et temporelles ont influencé chaque évènement de spéciation. Nous obtiendrons un aperçu des mécanismes en comparant les bases génétiques (des SNPs), morphologiques et environnementales de la différenciation pour un grand nombre de populations. Dans le WP2, nous établirons les relations phylogénétiques dans des clades monophylétiques de Viviparidae et Unionidae (Bellamyinae africains et Coelaturini, auxquels appartiennent Bellamya et Nyassunio, respectivement) avec des données de séquençage. Ces reconstructions seront utilisées pour tester les modèles biogéographiques, l'évolution parallèle et itérative et l'évolution des traits en lien avec la diversification. Ensuite, nous intégrerons des taxons fossiles afin d’étudier les patrons de la sélectivité des extinctions et pour tester si les conclusions macro-évolutives basées sur la faune moderne changent quand ces fossiles sont inclus. Finalement, les résultats des WPs seront intégrés afin d'examiner comment les patrons micro-évolutifs affectent la macroévolution et ainsi s’ils peuvent expliquer les différences de diversité entre des clades. Au-delà d'une influence profonde sur les processus en jeu en biologie évolutive, cette compréhension est essentielle pour pouvoir évaluer les implications des changements environnementaux sur la diversité moderne.