L’évolution des phénotypes L’évolution des phénotypes étendus et signaux associés chez les animaux: les nids de tisserins et la sélection sexuelle en tant que cas d’étude – EXTENDEDPHENOTYPE

Les phénotypes étendus sont des traits uniques, produits à l'extérieur du corps de l'individu qui porte les gènes codant pour leur expression. Les toiles d'araignées, les structures décorées des oiseaux jardiniers, les nids d’oiseaux ou les maisons humaines sont tous des phénotypes étendus. Près de 40 ans après l’introduction de ce concept par Dawkins, les mécanismes évolutifs à l’origine de la diversité frappante de ces traits demeurent mal compris. Alors que la fonction principale et probablement originale des phénotypes étendus est tout à fait évidente, comme la fonction protectrice des nids, les phénotypes étendus peuvent aussi servir de signaux.

Quoique l'évolution de nombreux phénotypes étendus ait pu être favorisée au départ par leur fonction protectrice, beaucoup semblent également servir de signaux sexuels. Ainsi, la sélection sexuelle pourrait non seulement expliquer l'évolution des couleurs vives, des chants et des danses élaborés, mais aussi des structures attrayantes qui ne font pas partie du corps d'un organisme. Des études sur un large éventail d'espèces sont nécessaires pour déterminer l'importance de la sélection sexuelle dans la diversification des phénotypes étendus, et pour comprendre comment les phénotypes étendus sont reliés aux autres signaux. Plus précisément, puisque les phénotypes étendus sont des traits dissociés de l'organisme, ils devraient co-évoluer avec d'autres signaux indiquant l'identité et/ou la qualité de leurs propriétaires, mais cette prédiction doit encore être testée.

Nous proposons de travailler avec l'une des radiations les plus spectaculaires et les plus diverses de phénotypes étendus, les architectures complexes des nids de tisserins (117 espèces). Notre objectif est d'étudier en particulier le rôle de la sélection sexuelle dans l'évolution et la diversification : (i) de l'architecture de ces nids (objectif 1), et (ii) du comportement de construction des nids (un potentiel signal associé au phénotype étendu- objectif 2). Il s'agit également de déterminer comment ces deux traits évoluent en rapport aux couleurs vives, chants et/ou parades de ces oiseaux.

Dans l'objectif 1, nous travaillerons à l’échelle interspécifique et, commencerons -axe 1- par déterminer les facteurs écologiques, socio-sexuels associés à la diversité de l'architecture des nids. Dans l’axe 2, nous étudierons l'association entre les caractéristiques des nids et les ornements classiques. Dans l'objectif 2, pour déterminer si le comportement de construction de nid peut être un signal sexuel secondaire, nous travaillerons à l’échelle d’une espèce, le républicain social. Cette espèce nous donne accès à une population suivie depuis 2010, avec des oiseaux marqués individuellement. A l’aide de technologies récentes basées sur l'identification des oiseaux par radiofréquence (RFID), les images et l'intelligence artificielle, nous déterminerons qui construit le plus, où et comment (axe 1). Nous utiliserons ensuite des expériences pour déterminer si la construction d'un nid, tel un signal sexuel secondaire, est sensible à la condition individuelle, la compétition male et à la présence de femelle (axe 2). Enfin, nous mesurerons les liens entre la construction des nids, l’appariement et valeur sélective (axe3).

La faisabilité de notre projet est assurée par l'expertise de toute l'équipe dans les domaines de la sélection sexuelle, de la communication visuelle et acoustique, ainsi que notre expérience avec les modèles d'étude et les analyses utilisées (e.g., analyses comparatives). De plus, l'utilisation de techniques innovantes telles que l'intelligence artificielle (Renoult), la technologie RFID et les microphones embarqués nous permettront d'obtenir des données de haute qualité. Nos résultats seront diffusés via des conférences, cours à l’université, réseaux sociaux, et des collaborations avec des artistes.