Elucider les dynamiques de diversification dans les biotes d'eau douce du Système du Rift Est-Africain – divEARS

L'un des objectifs principaux de la biologie évolutive est de comprendre comment de nouvelles espèces apparaissent et s’adaptent aux changements environnementaux. À l’échelle microévolutive, les recherches se sont concentrées sur les mécanismes de l’évolution des traits et de l’isolement reproductif menant à la spéciation chez les taxons actuels. À l’échelle macroévolutive, les études paléontologiques ont documenté des fluctuations de la biodiversité au fil du temps, tandis que des approches phylogénétiques ont été développées pour inférer les taux d’évolution des traits, de spéciation et d’extinction. Comment la variation intraspécifique et les mécanismes de différenciation entre populations contribuent à ces fluctuations de la biodiversité sur le long terme reste une question majeure. Dans le projet divEARS, nous aborderons cette question à travers des études intégratives de trois familles de mollusques du Rift Est-Africain (EARS) aux échelles micro- et macroévolutives. Nous générerons des données sur l’écologie, les traits d’histoire de vie, les stratégies reproductives, les phénotypes et les gènes orthologues à copie unique. Cela nous permettra d’examiner la variation intraspécifique, la différenciation des populations, les dynamiques de spéciation ainsi que les taux phylogénétiques de diversification et d’évolution phénotypique, en exploitant les récentes avancées en phylogénétique.

Dans WP1, nous examinerons comment des différences dans les stratégies écologiques et d’histoire de vie affectent la différenciation des populations et la dynamique de spéciation chez six clades endémiques de mollusques du lac Tanganyika. Grâce à une approche phylogénétique nous identifierons ~15-20 paires d’espèces pour des analyses comparatives en génomique des populations. Cette approche nous permettra d’évaluer la diversité génétique et la disparité phénotypique au sein des populations, entre populations et entre espèces dans le contexte des différences écologiques et d’histoire de vie, afin de mieux comprendre comment les facteurs intrinsèques influencent la différenciation et la spéciation.

Dans WP2, nous élargirons nos études aux représentants continentaux des trois familles de mollusques étudiées dans WP1. En utilisant une approche phylogénétique, nous analyserons comment les différences extrinsèques (hétérogénéité des habitats, stabilité environnementale) et intrinsèques (stratégies d’histoire de vie et écologiques) contribuent à la variation des patterns macroévolutifs ainsi que aux taux de diversification et de changement morphologique dans l’ensemble du EARS. Nous estimerons le taux de diversification propre à chaque lignée et nous utiliserons des modèles de diversification dépendants du temps, de l’environnement et des traits pour examiner ces dynamiques d’abord chez les taxons actuels, puis en intégrant des espèces fossiles afin d’évaluer comment les taux et dynamiques changent.

Enfin, dans WP3, nous synthétiserons les données des WPs 1&2 pour tester si les caractéristiques qui augmentent la différenciation génétique et phénotypique intraspécifique contribuent à des taux plus élevés de spéciation et d’évolution phénotypique à l’échelle macroévolutive. Nous adopterons deux approches complémentaires : i) nous examinerons si certaines caractéristiques microévolutives sont systématiquement corrélées aux taux de spéciation, d’extinction, de renouvellement des espèces et d’évolution phénotypique ; et ii) nous testerons des prédictions théoriques quantitatives sur les taux de spéciation et d’extinction à l’aide des données empiriques issues des WPs 1&2.

En reliant micro- et macroévolution, divEARS apportera des connaissances fondamentales sur les processus évolutifs qui façonnent la biodiversité. Ces résultats seront essentiels pour mieux anticiper les réponses des systèmes biologiques aux changements environnementaux mondiaux, dans un contexte de pressions anthropiques croissantes qui transforment profondément les écosystèmes.