Le littoral atlantique Le littoral atlantique saharien, centre de saharien, centre de diversité de rongeurs diversité de rongeurs du genre du genre GerbillusGerbillus::Systématique évolutive Systématique évolutive d’espèces ouest-d’espèces ouest-africaines de Gerbillesafricaines de Gerbilles

Arame NDIAYEGénétique des populations

Doctoriales, 24-26 Novembre 2010UCAD

Plan de la présentationPlan de la présentation

• Qu’est ce que la systématique évolutive?

• Le modèle d’étude

• Identification des spécimens utilisés

• Tentative de reconstruction de l’histoire évolutive des gerbilles ouest africaines

Qu’est ce que la systématique Qu’est ce que la systématique évolutive?évolutive?

• La systématique évolutive est une science qui permet de:

* identifier des espèces ainsi que les liens de parenté qui les unissent

* connaître l’histoire évolutive des espèces en se basant sur leur liens de parenté et sur des données historiques connues

Qu’est ce que la Qu’est ce que la systématique évolutive?systématique évolutive?

• Plusieurs méthodes disponibles de nos jours pour identifier les espèces:

- l’analyse morphologique

- l’analyse chromosomique

- l’analyse moléculaire

Qu’est ce que la Qu’est ce que la systématique évolutive?systématique évolutive?

• Expliquer la répartition des espèces nécessite un cadre historique pour étudier les étapes de leur évolution et de leur diversification.

• Connaître l’histoire évolutive des espèces nécessite:- de tester des hypothèses, en utilisant des méthodes de reconstruction phylogénétiques- de proposer des scénarios d’évolution spatio-temporelle de ces taxons en utilisant des méthodes de datation moléculaire

Présentation du modèle d’étude: le Présentation du modèle d’étude: le genre genre GerbillusGerbillus

Forte diversité spécifique dans les genres Dipodillus et Gerbillus avec de nombreux cas d’espèces morphologiquement indiscernables

Identification des Identification des spécimens étudiésspécimens étudiés

IdentificationIdentification• 5 espèces du genre Gerbillus • 1 espèce du genre Dipodillus • 1 espèce (nouvelle?) nommée Gerbillus sp.

Gerbillus occiduus Gerbillus hoogstrali

Gerbillus tarabuli Dipodillus campestris

Gerbillus pyramidum

Gerbillus gerbillus

Gerbillus sp.

IdentificationIdentification

Identification robuste des espèces :

- Données moléculaires confortées par des données chromosomiques et morphométriques suivant les principes de la taxonomie intégrative

- Complémentarité des méthodes avec un ensemble d’informations obtenus

- Problèmes liés aux méthodes prises individuellement

Influence du milieu sur les données morphologiques Données chromosomiques pouvant être ambiguë

(conservatisme ou polymorphisme).

Tentative de reconstruction Tentative de reconstruction de l’histoire évolutivede l’histoire évolutive

Cadre historiqueCadre historique

• Refroidissement continuel observé à l’échelle globale depuis le Miocène jusqu’à 1,8 Ma BP

• Alternance de période humide/sèche au Sahara jusqu’aux environs de 1,8 Ma (Rognon, 1993; Michel, 2005)

• Transition vers un climat global aride accompagné de changements de faune entre 1,8-1,6 Ma BP

Cadre historiqueCadre historiqueDifférenciation des gerbilles à soles poilues

endémiques du Maroc le long de la côte atlantique durant le Pléistocène

Epoque marquée par d’importantes oscillations climatiques avec un climat devenant de plus en plus aride (deMenocal, 2004)

Oscillations climatiques marquées par des phases de transgressions marines associées à des périodes d’interglaciaires et des phases de régression marines associées à des périodes glaciaires.

Scénario évolutifScénario évolutifTransgressions marines

correspondant à des périodes interglaciaires

Apparition de zones refuges: isolement et différenciation de

populations de Gerbilles

Colonisation de milieux favorables par des espèces différenciées au

Pléistocène

Nouvelles phases de transgressions marines

“piégeage” d’espèces endémiques

G. hesperinus au nord du Haut

Atlas

G. occiduus au Sud de l’Anti-Atlas

G. hoogstrali et Gerbillus sp. entre le Haut et l’Anti-Atlas.

Régressions marines correspondant à des périodes

interglaciaires

Cas de G. occiduus et de G. tarabuli

Apport des analyses moléculaires :

- Espèces sœurs très proches phylogénétiquement (NJ, MP, ML et IB), par ailleurs jumelles morphologiquement mais très différenciées chromosomiquement

- Distance génétique entre ces deux espèces: environ 1,8%

- Estimation de la date de divergence de G.

occiduus à partir d’une population-mère au large des côtes de la Mauritanie: environ 420.000 ans BP

Scénario évolutifScénario évolutif

Distribution de G.occiduus endémique du Maroc (Aoréora-Dakhla)

TarfayaAoreora

Tan-Tan

Dakhla

Boujdour

Bir Anzarane

Mer Méditerranée

Océ

an

atla

ntiq

ueLocalités de captures de Gerbillus occiduus

Villes du sud marocain (incl. Sahara occidental

Localités de captures de Gerbillus tarabuliLégende

Scénario évolutifScénario évolutif

G. tarabuli à distribution plus large

Scénario évolutifScénario évolutif

Analyses démo-génétiques permettent de montrer

- Réduction de la taille de la population initiale de G.tarabuli puis expansion démographique

Gerbillus tarabuli

Tajima’s D (P-value)

Fu's Fs statistic (P-value)

h/π Mismatch distribution

Arame (2009)

-1.93328(P<0,05)

-15.184(P<0.05)

1/0.00831 unimodale

NESI(2007)

-2,02556(P<0,05)

-13,273(P<0,000)

0.989/0.00858 unimodale

Scénario évolutifScénario évolutif

Exemple de scénarios évolutifs entre G. occiduus / G. tarabuli

Transgression marine + période interglaciaire

Régression marine+ période glaciaire

Légende : : < 250 m ; : 250–500 m ; : 500–1000 m

Population mère de Gerbillus occiduus Sens de colonisation par Gerbillus occiduus Sens de colonisation par Gerbillus tarabuli (NESI, 2007) Océan atlantique Zone refuge d’une population de Gerbillus tarabuli

 

420.000 ans

PerspectivesPerspectivesRéaliser un complément d’échantillonnage

(spécimens d’autres régions et d’autres espèces) afin de mieux connaître la phylogénie de ce groupe de « Gerbilles à soles poilues »

Procéder à l’identification précise (description?) de Gerbillus sp. et préciser sa zone de distribution

Étudier plus précisément l’histoire évolutive de ce groupe de Gerbilles afin de vérifier que leur émergence est reliée à des événements climatiques / environnementaux au cours du Plio-Pléistocène