Evolution de Comportements Sociaux Complexes : les Mécanismes Sous-jacents – SOCIOGENOMICS

L'origine de l'eusocialité, système complexe comprenant des individus stériles qui assistent les reproducteurs, est considérée comme une des transitions majeures en évolution. Depuis Darwin, l'eusocialité a déconcerté les scientifiques de divers domaines. L'eusocialité est apparue indépendamment chez divers organismes (mammifères, insectes et crevettes), mais les principes évolutifs sous-jacents demeurent énigmatiques. Ainsi, comprendre pourquoi l'eusocialité a évolué dans des circonstances aussi diverses, mais pas dans d'autres conditions apparemment similaires, reste un mystère.
Les insectes constituent un système idéal pour étudier l'eusocialité qui a évolué dans divers groupes comme les coléoptères, les hyménoptères et les blattes. Les Blattodea (blattes et termites), du fait de leur diploïdie et de leurs lignées subsociales et eusociales, sont un groupe prometteur pour aller au-delà des hypothèses classiques de sélection de parentèle et révéler les bases de l’eusocialité. Ce projet s’attachera à révéler la dynamique et les conditions évolutives qui ont conduit ou permis l'évolution de toutes les formes de socialité chez les Blattodea.
Nous testerons l'hypothèse du "shift-and-dependent-care", qui présente la xylophagie et la subsocialité comme des préalables favorisant l'eusocialité. Un tel but a été rendu possible grâce à la publication, par le groupe allemand et d’autres en 2018, de plusieurs génomes de Blattodea. Nous testerons cette hypothèse en comparant les lignées de blattes subsociales et xylophages à la lignée eusociale (i.e. les termites). Nous profiterons de la riche expérience et des vastes collections du MNHN pour recueillir des données phénotypiques sur un large éventail de blattes diversement sociales et aux régimes alimentaires variés.
En s'appuyant sur l'expérience des deux équipes, nous générerons de nouveaux transcriptomes et génomes pour 4 espèces (xylophages ou non, subsociales ou solitaires). Ils compléteront les ressources disponibles et à venir, afin de comparer 10 espèces de blattes couvrant 5 types de socialité dans 5 et 3 familles de blattes et termites, respectivement. Nous identifierons les forces sélectives et étudierons les changements dans les familles de gènes et les réseaux d'expression le long des transitions entre systèmes sociaux. Toutes les données génomiques et les traits d’histoire de vie recueillis dans ce projet seront analysés et interprétés dans un cadre phylogénétique.
Nos données profiteront aux entomologistes, génomiciens et biologistes de l'évolution puisque, pour la première fois, une telle ressource sera disponible pour les blattes, organismes aux multiples lignées subsociales. Les résultats répondront à la question de i) l’existence de principes généraux régissant l'évolution de la subsocialité et de l'eusocialité, et ii) des facteurs, tel le régime alimentaire ou des facteurs environnementaux, favorisant ou entravant l'évolution de la socialité.