COnnectivity of Landscape and Assessment of Population Slipping into Extinction

Informations

Funding country

France

Acronym

COLAPSE

URL

-

Start date

11/24/2006

End date

-

Budget

300,000 EUR

Fundings

Abstract

La fragmentation des populations compte parmi les principales causes de l'érosion de la biodiversité. Les réductions d'effectifs entraînent les populations dans un syndrome d'extinction qui combine érosion génétique et effondrement démographique. Si la théorie du « vortex de l'extinction » est bien admise, les processus biologiques impliqués ne sont pas tous compris. Notre projet veut contribuer à cette problématique en focalisant sur les mécanismes de résilience des populations. En s'opposant à la panmixie, la sélection sexuelle influence en effet les combinaisons génétiques, et donc la diversité génétique des générations à venir. Des travaux récents ont démontré des préférences pour des génomes complémentaires (selection for compatible genes). Nous faisons la prédiction qu'un tel potentiel devrait être mobilisé lorsqu'une femelle perçoit un fort taux de consanguinité dans son environnement proche, ce qui peut correspondre à celui d'une petite population en déclin. Notre but est i) de tester cette hypothèse en comparant les règles de sélection sexuelle entre petites populations isolées et grandes populations connectées, et ii) de mesurer les conséquences phénotypiques de l'érosion de diversité génétique et d'évaluer l'impact des processus de sélection sexuelle sur les capacités adaptatives. Notre projet interdisciplnaire combine des approches descriptives, de la modélisation et des tests expérimentaux. L'espèce cible est la rainette arboricole (Hyla arborea), amphibien anoure qui se reproduit dans des plans d'eau de faible profondeur. Des petites populations isolées ont été répertoriées dans des environnements aversifs (grandes cultures, urbanisation). L'isolement entraîne chez cette espèce une rapide érosion de diversité génétique. Les buts de l'approche observationnelle sont : i) d'établir l'historique écologique de l'isolement par l'analyse de documents géographiques (photographies aériennes, images satellites) sur une soixantaine d'années, ii) d'établir les variations de diversité génétique en fonction de l'isolement, et iii) d'étudier l'impact de la réduction de diversité génétique sur l'expression de signaux sexuels (chant, couleur du sac vocal, teneur en caroténoïdes) et sur le potentiel de défense contre les pathogènes. Le but de la modélisation est d'explorer les relations entre diversité génétique et règles de sélection du partenaire sexuel en analysant les fonctions coûts/bénéfices de choix fondés sur les indicateurs de qualité (good genes) et de choix fondés sur la dissemblance génétique (compatible genes). Les buts de l'approche expérimentale sont : i) de tester l'hypothèse d'une différence de règles de sélection du partenaire sexuel entre petites populations isolées et grandes populations connectées, et ii) d'étudier les conséquences de tels changements de règles sur les performances de descendances issues de différents types de croisements (normes de réaction à des conditions averses telle que l'hypoxie, la présence de prédateurs et l'agression de pathogènes). La diversité génétique sera évaluée en utilisant des marqueurs microsatellites en collaboration avec l'université de Lausanne (N. Perrin, Dept Ecologie et Evolution). Le chant sera analysé au niveau individuel chez des animaux placés en chambre acoustique. La capacité de chaque individu à placer son appel en position leader dans un chœur sera mesurée en manipulant la vitesse de lecture d'enregistrements témoins (T. Lengagne, P. Joly, UMR 5023 Lyon1). Les variations de couleur du sac vocal seront mesurées précisément par spectroradiométrie, alors que les capacités visuelles des femelles en ambiance nocturne seront analysées à l'aide d'un modèle numérique d'œil d'anoure (M. Théry, UMR 5176 Brunoy, MNHN). Enfin, les variations de capacités antibiotiques de la peau sera évaluée par dosage total des polypeptides des glandes cutanées (G. Sorci & B. Faivre, UMR 5061 Dijon). La modélisation sera réalisée par P. David du CEFE-CNRS de Montpellier. Les tests de séle