Enseignement 2023-2024 : Interactions plantes-pollinisateurs : hier, aujourd’hui et demain
Séminaire du 26 janvier 2024 : Comment les pollinisateurs influencent l’évolution des fleurs : une approche expérimentale
L’immense diversité des caractéristiques florales (forme, taille et couleur des fleurs, odeurs florales) est communément expliquée par l’histoire évolutive commune entre plantes et pollinisateurs. Les nombreuses espèces de pollinisateurs auraient en effet largement contribué à façonner l’évolution de ces traits via leur comportement et leur morphologie. Par exemple, une préférence innée chez des insectes pour une certaine gamme de couleurs ou pour certaines molécules odorantes devrait fortement favoriser les plantes produisant cette couleur ou cette odeur au niveau de leurs fleurs. Les pressions de sélection qui en découlent peuvent alors façonner l’évolution de ces traits floraux dans les lignées. Même si ce scénario est largement admis, on connaît encore mal la part de l’influence des pollinisateurs par rapport à d’autres phénomènes évolutifs.
Dans ce séminaire, je montrerai à travers certains de nos travaux quelles approches expérimentales permettent de comprendre dans le détail l’évolution des traits sous l’effet des pollinisateurs. Je présenterai notamment pourquoi, quand une espèce de plante est composée d’individus mâles et femelles, les fleurs ne sont pas semblables entre sexes. Je présenterai également des résultats sur une variation marquée de la composition de l’odeur entre plantes de régions différentes, alors que l’espèce de pollinisateur semble être la même partout.
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[Musique] [Musique] bien bonjour à tous alors je voudrais commencer par remercier Emmanuel porch de m’avoir invité à faire un séminaire dans le cadre de cette chair je suis très honorée et très heureuse de de pouvoir faire cette présentation devant vous aujourd’hui et donc pour ce séminaire j’ai j’ai choisi de vous
Parler d’une partie de mes projets de recherche qui porte sur l’évolution des fleurs et de certaines caractéristiques flural sous l’influence des pollinisateurs alors bon c’est en lien direct et c’est voulu bien évidemment avec le sujet du cours que vous venez de suivre à l’instant de ce fait dans ma
Partie introductive je je vous préviens dès maintenant il y a certaines une petite redite par rapport au ce que vous venez d’entendre euh sur le cours d’Emmanuel porschet moi j’étais au courant de ces redites mais mon cerveau d’enseignant m’a complètement empêché de rentrer dans le vif du sujet trop vite
Mais j’essaierai de de de de réduire ces ces ces chevauchements avec le le le cours que nous venons de suivre et donc pour pour cette présentation en particulier j’ai choisi un angle qui est celui d’insister sur la la méthodologie sur les approches expérimentales qu’on peut utiliser pour étudier justement ces ces processus
Évolutifs alors avant de de vous présenter nos nos questions et nos résultats je je tiens à préciser que bien évidemment les résultats que je vais vous présenter sont pas le fruit d’un travail individuel comme très souvent en recherche et dans mon cas les les projets dont je vais vous parler
Aujourd’hui sont issus d’une collaboration de longue date que j’ai avec Isabelle de Coher qui est maître de conférence à l’Université de Lille au laboratoire évolution écologie paléontologie qui est un laboratoire dans dans lequel j’ai moi-même travaillé pendant plusieurs années et donc le les les les travaux dont je vais vous parler
Sont basés sur un une série de projets qu’on a monté avec Isabelle on a réfléchi on a mis beaucoup de temps à à essayer de bien définir les questions auxquelles on voulait répondre à choisir un modèle biologique à apprivoiser ce modèle biologique et à trouvé des approches expérimentales qui nous
Permettrai de répondre à nos questions et puis quand le projet a réellement démarré euh ça ça a demandé un peu de temps parce que on avait besoin de financement et c’est pas toujours facile d’obtenir des des financements en recherche fondamental quand le projet a vraiment démarré ça a correspondu à un
Moment où en fait j’ai déménagé à Montpellier pour prendre le poste que j’occupe aujourd’hui donc c’est Isabelle qui a géré le quotidien d’une très grande partie de ce projet donc les résultats que je vous présente aujourd’hui sont tout autant au moins tout autant les résultats d’Isabelle de cower que les
Miens alors les le le groupe d’organismes auxquels on s’intéresse dans le cadre de nos travaux de recherche en écologie évolutive et le groupe des plantes à fleur le groupe des Angiospermes qui est comme vous le savez un groupe extrêmement diversifié donc à la fois en terme de nombre d’espèces
Puisque les les les Angiospermes représentent la la très grande majorité des espèces de plantes terrestres actuelles c’est également un groupe qui présente une grande diversité de formes de vie d’une diversité de de capacité d’adaptation à des milieux de vie très différents puisqu’on retrouve des espèces de plantes à fleur dans tous les
Milieux même les milieux les plus extrêmes et surtout et c’est de ça dont on va parler beaucoup aujourd’hui une grande diversité de formes floral donc cette diversité de forme florale elle est emblématique des plantes à fleur et des Angiospermes les traits floraux dont on va parler sont font sont d’ailleurs
Les les les principaux critères qu’on utilise en taxonomie pour pouvoir identifier et nommer les espèces de plantes à fleur donc sous cette diversité de formes floral dont on a déjà un petit peu entendu parler en début d’après-midi se décline un grand nombre de traits qu’on est capable d’aller mesurer sur les différentes
Espèces et qui présente effectivement une une diversité fascinante au sein de ce groupe que ce soit en terme de couleur de de taille de fleurs de nombre la façon dont les dont les fleurs sont arrangées qui elles peuvent être solitaires ou en inflorescence plus ou moins dense la forme des fleurs le
Nombre de pétales le degré d’échancrure des fleurs ou ou des des pétales plus ou moins soudés les les plans les axes de symétrie il y a énorme mément de trait en fait qu’on peut utiliser pour pour décrire cette cette diversité florale et puis également comme on l’a l’a vu à
L’instant des parfums l’intensité d’émission des parfums la composition chimique de ces parfums et puis des ressources qu’on retrouve dans le le pollen et le nectar alors cette diversité florale comme vous le savez maintenant en fait elle correspond à une une diversité fonctionnelle puisque une grande partie de de ces caractéristiques
Ont un rôle majeur dans l’attraction des pollinisateurs et on l’a vu dans le cours à l’instant c’est ces signaux peuvent parfois être extrêmement complexes bien plus complexes qu’on qu’on pourrait le croire au départ avec bon dans le cas des parfums en particulier il y a un certain nombre des
D’études qui ont pu montrer que ce qui va attirer les pollinisateur d’un d’un point de vue olfactif dans un certain nombre de systèmes c’est non seulement l’identité des composés mais c’est les proportions précises de ses composés donc on peut avoir des signaux extrêmement précis relativement complexes qui vont permettre
Certaines espèces de plantes d’attirer certaines espèces de pollinisateurs alors du fait de cette de de ce rôle fonctionnel de nombreuses de nombreux auteurs ont proposé que cette très grande diversité de formes florales soit comme on l’a vu également pardon le résultat de processus coévolutif entre plant et pollinisateur
Donc je vais aller un petit peu vite là-dessus puisque ça a été traité par Emmanuel porschet à l’instant donc on a effectivement un certain nombre de d’évidences qui nous suggèent des des process coévolutif entre au niveau de l’histoire de ces deux groupes d’une part on dispose de données paléontologique qui suggèrent que
L’émergence de des plantes à fleurs et de certains groupes d’insectes étent à peu près synchron ce qui ce qui permet la réalisation du d’une histoire évolutive commune on sait également qu’une très grande majorité d’espèces de plantes à fleurs sont pollinisées par les insectes alors ce que vous avez là
Cette grande figure là c’est un arbre phylogénétique qui est représenté en rond donc un arbre phyogénétique c’est un arbre de parenté de l’ensemble des des espèces d’Ang sperme et puis au centre vous avez ce qui représente en fait les lignées ancestrales donc le les lignées qui sont les la lignée ancêtre
Euh commune à toutes les espèces actuelles d’angiosperme et donc ce qui est représenté sur cet arbre philogénétique grâce à ces couleurs c’est les modes de pollinisation euh qui ont été décrits sur ces différentes espèces d’insectes et donc comme vous pouvez le voir c’est un arbre qui est majoritairement mauve
Donc ce qui illustre bien la très grande prépondérance de la pollinisation par les insectes euh chez les plantes à fleurs et ce qui est intéressant c’est qu’on peut aussi quand quand on quand on fait des analyses à cette échelle-là inférer tenter de reconstruire un certain nombre de caractéristiques sur
Des lignées qui n’existent plus mais qui ont existé et donc c’est pour ça que les lignées ancestrales sont également colorées vous voyez qu’elles sont aussi colorées en violet parce qu’effectivement on a un grand nombre d’évidences qui suggèrent que cette ces interactions de pollinisation entre entre plantes et insectes pollinisateurs
Sont extrêmement anciennes et se sont se sont mises en place très tôt dans l’histoire évolutive de ce groupe et puis enfin euh un certain nombre d’études alors c’est pas forcément très très visible à cette échelle là là sur la la figure que je vous présente mais un certain nombre
D’études ont montré que ce qu’on appelle les taux de diversification donc en gros le le nombre de branchements le nombre de branches qu’on va avoir dans une partie d’un d’un arbre le taux de diversification des groupes de plantes associés euh à aux insectes pour leur pollinisation ce taux est plus important
Que le taux de diversification de groupes de plantes pollinisées par le vent alors ça ce que ça suggère c’est que le fait d’être associé via la pollinisation à des des espèces d’insectes va favoriser peut potentiellement augmenter le nombre d’événements de spéciation donc le nombre de d’événements on va avoir des nouvelles espèces des
Nouvelles lignées qui se mettent en place et potentiellement également diminuer le les taux d’extinction donc les les événements d’extinction alors c’est cet effet bénéfique supposé corer les insectes pollinisateur sur le succès évolutif des des plantes à fleurs viendrait du fait que les les insectes ont la capacité de pouvoir influencer l’évolution d’un certain
Nombre de traits en particulier des caractéristiques florales et c’est ce qu’on appelle donc la sélection médié par les pollinisateurs donc vous venez d’ en parler mais je vais aussi refaire une petite diapo par la sélection parce que c’est vraiment le cœur du sujet qui nous intéresse aujourd’hui alors la sélection médiée
Par les pollinisateurs je vais l’illustrer à travers un un exemple fictif tout d’abord si pardon si si on considère un un trait quantitatif un trait floral quantitatif donc par exemple la la taille des fleurs dans beaucoup de systèmes on a pu montrer que ce type de trait avait un effet positif
Sur le nombre de visites par les pollinisateurs que la plante reçoit alors si on considère alors je reviendrai là-dessus parce que cette cette relation elle est pas si simple que ça au final mais si on considère que maintenant une plante qui a reçu beaucoup de visites par les insectes
Donc qui est située plutôt ici c’est une plante qui va être globalement bien pollinisée et donc elle devrait produire un grand nombre de descendants donc tout ça suggère une relation potentiellement positive entre le nombre de visites de reçu de la part des insectes et le nombre de descendants qu’on appelle
Succès reproducteur en biologie évolutive et donc tout ça débouche sur une corrélation une relation positive entre entre ce trait floral donc la taille de fleur par exemple et le succès reproducteur alors quand on on soupçonne quand on mesure une relation entre un trait la valeur d’un trait et le succès
Producteur individuel bon ben ça veut dire qu’on est en train de regarder un trait qui est sous sélection et dans ces cas-là que se passe-t-il alors je continue sur mon exemple de taille de fleur donc je représente ici la distribution de ce trait dans une génération parentale donc avec des
Individus qui font des fleurs un petit peu plus petites que la moyenne et puis des individus qui font des feuilles des fleurs un petit peu plus grandes alors si les individus à grandes fleur donc ceux qui sont situés sur la droite de la distribution ici reçoivent effectivement
Plus de visites de pollinisateur et font plus de descendants bon ben ça veut dire qu’ils vont plus contribuer à la génération suivante par rapport à d’autres individus de la population or il se trouve que les caractéristiques beaucoup de caractéristiques florales et notamment la taille des fleurs sont dites
Héritables alors ça ça veut dire que les individus qui font des grandes fleurs en moyenne leurs descendants auront tendance également à faire des grandes fleurs donc la conséquence de ça c’est un déplacement vers la droite de cette distribution avec dans la génération de descendants des fleurs en moyenne plus
Grande que ce qu’il y avait dans la génération précédente et donc si ce processus se répète génération après génération B ce trait évolue sous l’influence sous le contrôle des du comportement des pollinisateurs alors si on imagine que ce type de mécanisme se produit dans toutes les lignées ou les espèces de
Plantes à fleurs associées à des insectes comme les différentes ligées et espèces de plantes à fleur sont pas toutes associé aux mêmes espèces d’insectes pollinisateurs et comme les insectes pollinisateurs présentent beaucoup de variations entre espèces sur leur comportement d’attraction sur le type de signau auquel ils vont être
Sensibles bon ben les pressions de sélection et les les les trajectoires évolutives vont être potentiellement différentes d’une lignée de plante à fleur à l’autre ce qui peut donc expliquer la très grande diversité de formes floral de que je vous représentais au tout début de de ma présentation alors maintenant ce qu’on
Voudrait faire c’est être capable de tester ce scénario évolutif qui paraît très logique mais il est important de de pouvoir le le le vérifier empiriquement et donc pour ça il faut aller regarder aller étudier de près des interactions de pollinisation et puis identifier mesurer décrire un certain nombre de de
Caractéristiques florales qui jouent un rôle dans la poli isation alors il se trouve et on en a entendu parler dans le dans le cours précédent donc là je vais je crois que je vais présenter deux exemples en commun qui ont déjà été présentés tout à l’heure donc je vais aller un petit peu
Plus vite mais c’est c’est c’est un propos que je tiens à sur lequel je je tiens à insister il se trouve qu’historiquement la plupart des des des interactions de pollonisation qui ont été décrites dans un premier temps étit comme la dit Emmanuel porschet des interactions très spécialisées alors il
Y a une raison à ça ENF il y a plusieurs raisons à ça donc je je vous je vous remets donc certains exemples que vous avez déjà vu donc celui-là je vais pas le reprendre hein c’est le le fameux exemple extrêmement connu de l’interaction entre l’orchidée le papill
En nuit avec le la taille de l’épron qui est qui qui correspond complètement avec la taille du de la trompe du du papillon et puis donc ça c je vais je vais en redire quelques mots mais il a été présenté également alors il y a une raison pour laquelle pendant longtemps
On c’est avant tout intéressé à des interactions de pollinisation très spécialisées donc avec une espèce de plante qui est pollinisée par une espèce ou un nombre très réduit d’espèces de pollinisateur c’est que bon bah premièrement c’est un tout petit peu plus facile si on a une seule espèce de
Pollinisateur dont on dont on doit s’occuper c’est une seule espèce dont on va décrire le comportement et ça va être plus facile d’inférer les effets de ce que de ce que fait un pollinisateur sur le succès reproducteur de la plante et puis la deuxième raison c’est que effectivement dans les les interactions
De pollinisation très spécialisées on on peut découvrir des des des stratégies de pollinisation complètement fascinantes et qu’on a très envie de raconter parce qu’il y a bien un grand nombre d’anecdotes très impressionnante et qui illustre extrêmement bien les processus évolutifs donc c’est des traits qui sont ENF c’est c’est des c’est des
Interactions de pollinisation qui sont très souvent présenté en cours d’ailleurs et qui sont assez assez régulièrement médiatisé ou ou vulgarisé parce que finalement c’est c’est les meilleurs systèmes qui permettent d’illustrer intuitivement les processus évolutifs qui peuvent se produire entre plantes et pollinisateur donc là j’avais prévu donc de vous présenter cet exemple
Là sur lequel je reviens pas cet exemple là vous l’avez vu également donc c’est ce qui se passe chez euh cette orchidée qui émet une odeur qui ressemble tout à fait tout à fait à la à la phéromone de de de la la femelle du pollinisateur
Donc je j’en parle juste parce que je je vous représente ici la façon dont ça a été misise en évidence ici donc ce que vous avez là c’est le résultat de l’analyse chimique de parfum donc en haut c’est la phéromone émis par la femelle par les femelles d’e d’une
Espèce de guêpe en particulier donc chaque pic ça correspond à une molécule et la hauteur du pic correspond donne une indication sur la la quantité de de la quantité dans laquelle cette cette molécule est est diffusée et puis ce que vous avez en dessous et ben c’est avec exactement le
Même outil d’analyse c’est le le le profil chimique de l’odeur émis par la par l’orchidée et donc on peut voir effectivement une ressemblance frappante entre les deux et donc effectivement via un mimétisme extrêmement poussé cette cette plante parvient à attirer les les mâles de de l’espèce de guêe qui tent de
Copuler et puis qui finissent par abandonné mais enttemps ils ont pollinisé alors j’ai un troisième exemple que je vais vous pouir vous présenter parce qu’il est moins connu celui-là et mais je résiste pas à vous le présenter parce que c’est un de nos un de nos sujets de de recherche et il
Illustre aussi que quand on regarde des systèmes de pollinisation très très spécialisés on tombe régulièrement sur des stratégies un petit peu extraordinaires alors là ce ce ce système de pollinisation il concerne une espèce de palmier c’est une espèce de palmier méditerranéenne qui donc c’est une espèce qui est endémique qu’on va
Qui pousse de façon naturelle sur une partie du pourtour méditerranéen et qui est pollinisé donc vous avez le palmier ici vous avez les inflorescences ici et qui est pollinisé par une seule espèce d’insecte peut-être peut-être qu’il y a deux trois espèces d’insectes qu’on arrive pas distingué mais c’est vraiment une pollinisation extrêmement
Spécialisée et donc comme chez les figués et comme chez les Yuka qu’on a vu à l’instant cette cet insecte a un cycle de vie complètement inféodé à sa plante quand les insectes parviennent à à à trouvver les inflorescences ils rentrent dedans et puis ils y restent un certain
Temps et ils vont donc se nourrir se reproduire et les femelles ponde dans une partie des tissus d’inflorescence alors le signal ça ce qu’on avait pu montrer c’est que le signal qui a attire les les insectes sur cette plante c’est une odeur et c’est une odeur alors qui pour le coup sent
Très bon ça ressemble un peu à du jasmin et quand on l’analyse on retrouve dans cette odeur là des composés des molécules volatiles qui sont en somme tout assez banales et qu’on va retrouver dans un très grand nombre d’autres types de parfums floraux et donc on comprend pas forcément pourquoi à première vue
Cette odeur très classique n’attire pas un plus grand nombre d’espèces d’insectes et alors il se trouve qu’en fait il y a effectivement une caractéristique dans cette signalisation qui qui qui permet cette spécialisation c’est le lieu d’émission de l’odeur en fait au au lieu que ce soit les inflorescences qui émettent l’odeur
Comme c’est le cas dans tous les autres systèmes déécrit chez cette espèce de plante c’est les feuilles qui émettent l’odeur or il se trouve que la majorité des espèces d’insectes ont un comportement inné qui consiste à remonter un gradient d’odeur et généralement c’est à la source de ce
Gradient qu’ vont trouver les sources de nourriture c’est ce qui se passe dans les systèmes classiques et donc très probablement qu’un grand nombre d’espèces d’insectes attiré par l’odeur remonte à la source du à la source d’émission de l’odeur il trouvent rien à manger parce que sur les feuilles
Il y a rien à manger et puis ils repartent et donc il a un seul une seule espèce d’insecte donc celui-là qui a évolué visiblement un comportement très particulier qui une fois qu’il est à la source d’émission de l’odeur utilise d’autres types de signaux descend sur le
STPE des feuilles et puis finit par trouver les inflorescences dans lesquelles il va manger et se reproduire alors pourquoi je vous redétaille ces ces systèmes là bien pour bien insister sur le fait que ce sont des systèmes fascinant sont effectivement des systèmes qu’on a tendance à présenter en
Premier lieu parce que ils sont ils sont remarquables et puis qui permettent d’imaginer relativement facilement les processus évolutifs qui peuvent se produire entre plantes et pollinisateur mais comme le disait Emmanuel à la à la fin de son cours il sont absolument pas représentatifs de ce qui se passe en
Général dans les interactions de pollinisation puisque comme on l’a vu à la fin du du cours dans la majorité des cas les les interactions de pollinisation c’est c’est plutôt de cette forme là donc avec je je je redir rapidement pour pour les personnes qui sont arrivées juste pour le séminaire
Ici ce qu’on a c’est chaque barre correspond à une espèce d’insecte donc les barres plus ou moins larges que donnent une information sur l’abondance d’une espèce donnée donc les les couleurs permettent juste de ranger les différentes espèces d’insectes dans les grands groupes en bas chaque barre
Correspond à une espè de plantes et puis les traits qui entre les deux renseignent sur des comportements de visite qui ont été observés euh ou de de façon plus directe des des des des relations de pollinisation qui sont avérées et donc on voit effectivement que la pollinisation est très
Généraliste que dans la plupart des cas les insectes visitent plusieurs espèces de plantes à fleur et que une plante à une espèce de plante à fleur donné va recevoir un très grand nombre la la visite d’un très grand nombre d’espèces d’insectes alors dans ce contexte-là on a beaucoup moins de chance d’observer
Des stratégies extraordinaires de de pollinisation et donc si on veut essayer de comprendre dans le détail les les les les pressions de sélection qui sont médiés par les pollinisateurs sur la plante il va falloir utiliser des approches expérimentales assez fine parce que là en fait on est dans un cas
Où on s’attend à avoir des des pressions de sélection qu’on appelle diffuse parce que finalement les pression de sélection qui vont s’exercer sur une espèce de plante en particulier ça va être la somme de tout ce que font toutes les différentes espèces de pollinisateurs qui interagissent avec cette plante donc
On va pas forcément avoir des traits qui vont nous sauter aux yeux il va falloir s’attacher à mesurer expérimentalement ces pressions de sélection alors pour pouvoir faire ça en fait il faut travailler en deux étapes la première étape c’est de de trouver les traits qui sont sous
Sélection et quand on veut mesurer les pressions de sélection qui s’exercent sur un trait en particulier en fait ce qu’on doit faire c’est trouver un moyen de mesurer le succès entre guillemets associé à ce trait alors il y a plusieurs façons de mesurer le succès d’un trait dans le contexte qui nous
Intéresse la ce à quoi on peut penser en premier lieu c’est de faire par ce que je vous ai présenté tout à l’heure d’essayer de voir s’il y a une relation entre un trait en particulier donc par exemple la taille des fleurs et le nombre de visites des insectes alors ça
C’est c’est des données qui sont très précieuses d’essayer de regarder ce qui va attirer les insectes et comment les insectes pollinisateurs réagissent à un trait en particulier c’est en général extrêmement informatif mais par contre c’est c’est pas la meilleure façon d’aller mesurer la sélection pourquoi parce que le nombre de visites qu’une
Plante reçoit de la part des pollinisateurs ça va pas être forcément toujours un très bon prédicteur de son succès reproducteur parce qu’en fait ça va dépendre de plein d’autres choses ça va dépendre déjà de ce qu’on fait les insectes avant d’arriver sur la plante est-ce qu’ils sont allés visiter des
Individus de la même espèce est-ce qu’ils se sont couverts de pollen de la bonne espèce ça va dépendre aussi de ce qu’ils font précisément sur la plante et puis ça va dépendre de ce qu’ils vont faire après est-ce qu’ils vont aller visiter des individus de la même espèce sur lesquelles ils peuvent
Potentiellement disperser le pollen donc mesurer uniquement le nombre de visites de pollinisateurs on va le voir à travers nos résultats parfois ça nous donne pas du tout des des des une bonne indication une bonne mesure du succès producteur donc pour la question qui nous intéresse ici c’est pas ce qui a de
Plus informatif donc ce qu’on va essayer de faire c’est quelque chose de plus direct etessayer de déterminer si il existe une relation statistique entre le trait floral qui nous intéresse et le succès reproducteur individuel et ça c’est une approche de de de génétique quantitative qu’on appelle une approche
Ce qu’on appelle des approches de gradient de sélection et qui sont beaucoup utilisés en biologie évolutive pas uniquement dans le cadre des relations PL pollinisateur alors dans la littérature on trouve un un grand nombre d’études qui ont utilisé ces approches là justement parce qu’ils essayai de comprendre les pressions de sélection
Qui s’exercent sur un certain nombre de trait florau donc je vous montre juste un exemple donc là c’est une une étude qui est déjà un petit peu ancienne où les auteurs se sont intéressés en particulier à un trait qui était le le nombre de fleurs donc c’est le graphhe
Que vous avez ici donc ici chaque point représente un individu donc on a en abscisse son nombre de fleurs on voit que c’est un trait qui est très variable entre individus de la population et puis pour chacun de ces individus ils ont mesuré ce qu’ils ont appelé le succès
Femelle donc c’estàdire qu’en fait ils ont estimé le nombre de pardon le nombre de graines produit par par chacun des individus et ils ont trouvé une corrélation entre les deux donc ça ça ressemble à la à ce que je vous présentais à gauche ici donc ce qui peut suggérer effectivement des pressions de
Sélection qui vont favoriser les individus capables de produire beaucoup de fleurs alors le problème de cette étude là est un grand nombre d’études de la même nature qui ont été publié depuis les années 80 90 c’est que comme vous le voyez le succès reproducteur est estimé uniquement à travers le biais du succès
Producteur femelle en en mesurant le nombre de graines or il s’avère que immense majorité des espèces de plantes à fleur sont hermaphrodites et le succès producteur d’un individu hermaphrodite si on veut correctement l’estimer il va falloir s’attacher à mesurer le nombre descendants produit via la voie femelle
Comme c’est fait dans la plupart des cas donc c’est-à-dire le nombre de de d’ovules qui se sont transformé en graines sur l’individu qu’on est en train de mesurer mais à cela il faut ajouter le nombre de descendants produits par la voie Mle et donc là il s’agit des
Porté par d’autres individus qui ont été pollinisés par le les grains de pollen de de notre individu focal et ça en fait c’est très peu fait alors il y a il y a bien sûr des études he dans les années récentes qui se sont intéressé à estimer le succès reproducteur mal mais on
Constate dans la littérature un très fort biais en faveur du succès producteur femelle une fois n’est pas coutume en général le biais va plutôt dans l’autre sens et alors là il y a une raison très simple à ça c’est que c’est un petit peu plus facile de de compter
Des nombres de graines plutôt que d’essayer d’aller compter combien de graines sur les autres individus ont été fécondées par notre individu focal alors le problème de ce biaia c’est que quand on quand on mesure le succès producteur femelle uniquement on ntient pas forcément une une image très
Correcte de ce qui va se passer sur le le succès producteur total pourquoi parce que la théorie nous dit que le succès reproducteur mal et sucè repructeur fémelle ont pas forcément la même distribution vont pas avoir les mêmes gammes de var et surtout on s’attend à ce que succès
Reproducteur Mle et femelle ne réagisse pas de la même façon à l’attractivité vis-à-vis des pollinisateurs et en particulier la théorie prédit que le succès producteur mal devrait augmenter de façon relativement linéaire par rapport à l’attraction des pollinisateurs au nombre de visites reçues par les pollinisateurs tandis que le succès reproducteur femelle devrait
Présenter une relation beaucoup plus saturante alors d’où viennent C ces prédictions en fait ça ça ça vient de l’application directe de la théorie de la sélection sexuelle aux plantes alors je vais de ce fait faire une un petit détour par la par la théorie de la sélection sexuelle donc je faire une
Petite disgression et puis je reviendrai sur mon graphique après alors ça vous étonne peut-être d’entendre parler de de théorie de sélection sexuelle appliqué aux plantes parce que dans la plupart des cas quand on pense à la sélection sexuelle on pense plutôt à ça on pense plutôt à des
Espèces animales au sein des lesquel on a des individus mâles et des individus femell qui présentent des des caractéristiques différentes donc avec des mâles qui sont plus agressif parfois plus costaud plus visibleve il y a tout un tas de de de de caractéristiques qui présentent ce qu’on appelle un dimorphisme sexuel qui ont
Été décrites dans un grand nombre d’espèces animales alors il y a une bonne raison hein pour laquelle quand on pense sélection sexuelle on pense à des animaux cette raison c’est Darwin qui a été le premier à proposer cette ce mécanisme de sélection sexuelle et il a à l’époque restreint explicitement aux
Espèces animales il a d’ailleurs même écrit que ça pouvait pas s’appliquer aux plantes alors pourquoi pourquoi est-ce qu’il pensit ça puis pourquoi est-ce qu’on a changé d’avis depuis alors je vais déjà commencer par vous rappeler ou vous vous expliquer ce que c’est que la sélection sexuelle la sélection sexuelle
C’est une forme de sélection qui joue sur les traits qui affectent l’accent pardon c’est moi qui fait ça à chaque fois pardon qui affecte les euh l’accès à la reproduction alors qu’est-ce que ça veut dire alors ce qu’on ce que j’ai expliqué à plusieurs reprises hein et ce que vous
Avez je pense bien compris maintenant c’est que un trait peut être sous sélection à partir du moment où il affecte le succès producteur mais ce qu’il faut bien comprendre c’est que il y a plusieurs façons d’affecter le succès producteur pour un trait donné certains traits vont affecter le succès
Producteur et donc être sous sélection parce qu’ils ont un impact sur la survie ça va être par exemple le cas de trait ou enfin des des gènes hein qui codent pour ces traits de gènes qui vont conférer une résistance à une maladie par exemple typiquement ça c’est des des
Des parties du génô et donc des traits associés qui vont être positivement affectés par la sélection une deuxième façon d’être sous sélection c’est d’affecter le succès reproducteur parce que le trait en question a un effet positif sur la fécondité donc augmente par exemple le nombre de gamettes produit par
L’individu un individu qui fait beaucoup plus de G mettre que les autres on s’attend à ce qu’en moyenne il fasse plus de descendants et puis la troisième façon c’est de d’affecter le succès reproducteur parce que le trait affecte un effet positif sur l’accès à la reproduction et donc dans ces cas-là
On va parler de sélection sexuelle donc c’est un des modes possibles de sélection alors si on repart des observations que je vous représenté rapidement tout à l’heure ce qu’on constate c’est que il y a les traits qu’on associe à l’idée de sélection c’est sexuel il présente souvent des
Différences entre mâles et femelles et effectivement dans la majorité des cas c’est pas c’est pas toujours le cas mais dans beaucoup de cas les les traits la sélection sexuelle semble être plus forte sur les mâles que sur les femelles et la raison à ça c’est que la relation
Entre accès à la reproduction et succès reproducteur est souvent plus marquée chez les mâles que chez les femelles donc ça c’est quelque chose qui avait été proposé par Darwin à l’époque et qui a été vérifié empiriquement sur un grand nombre d’espèces animales alors d’où vient cette asymétrie ben elle vient
Précisément de ce qui fait qu’un individu est malâle ou femelle un individu malâle c’est un individu qui par définition va produire un très grand nombre de gamèes donc si cet individu s’est accouplé avec un certain nombre de partenaires de reproduction il a il fait tellement de gamettes qu’en général il
Lui en reste en stock il a des gamèes toujours disponibles donc s’il trouve le moyen de déclencher un nouvel événement d’accouplement avec un nouveau partenaire de reproduction il aura encore des gamètes qui lui permettront de féconder euh sa partenaire de reproduction et donc potentiellement de de de produire des des nouveaux
Descendants à l’inverse les femelles sont caractérisés par le fait qu’elles produisent un nombre beaucoup plus réduit de gamèes et donc dans beaucoup de situations au bout de quelques événements d’accouplement les femelles ont tous leurs ovules qui s’est fécondé et donc avoir un accès plus important au partenairire de reproduction va pas augmenter leur
Nombre de descendants donc ce qui explique ce lien plus tenénu entre accès à la reproduction et succès reproducteur et donc donc ça c’est l’explication majeure au fait que un certain nombre de traits semble être sous sélection sexuelle de façon beaucoup plus marqué chez les mâles que chez les
Femelles alors ce que je vous disais c’est que au moment de la mise en place de cette théorie et pendant une très très longue période où il y a eu beaucoup de travaux théoriques et empiriques qui ont qui ont poursuivi l’étude de la sélection sexuelle tout ça c’est uniquement cantonné aux espèces
Animales alors qu’en fait on peut faire exactement le le même constat chez les plantes à fleur alors ce que je vous représente ici c’est le résultat d’une étude qui s’est intéressé sur un un certain nombre d’espèces he ici chaque point ou chaque carré c’est une espèce différente et c’est une étude qui a
Quantifié le nombre de grains de pollen moyen produit par les individus donc c’est ce qui est représenté ici en ordonnée et le nombre moyen d’ovules produit euh pour chacune de ces espèces également et donc ce qu’on constate sans surprise c’est qu’il y a beaucoup plus de grains de pollen que d’ovules c’est
Pour ça qu’on a on a appelé ça fonction mâle et fonction femelle parce que c’était ça ça ressemblait tout à fait à ce qui se passait chez les animaux et donc si on regarde en fait les les les régions qui sont délimitées ici sur ce graphique elle nous représente là ici un
Groupe d’espèces où en moyenne le nombre de grains de pollen est entre 10 et 100 fois plus important que le nombre d’ovules ici entre 100 et 1000 fois et ici entre 1000 et 10000 fois donc dans une population dans une espèce à un endroit droit donner chez
Les plantes de la même façon que chez les animaux il y a une grande partie des gamètes males qui vont pas être utilisé qui vont pas servir à la fécondation à la production d’un d’un nouveau descendant et donc c’est ça qui explique le le les attendus que je vous
Présentais tout à l’heure du point de vue d’un individu mal ou de la fonction mal d’une plante cette plante fait tellement de pollen en quantité tellement importante par rapport au nombre d’ovules très réduits qui sont disponibles dans la population que si cette plante trouve le moyen d’attirer un grand nombre de pollinisateurs elleur
A toujours euh à disponibilité des grains de pollen qui pourront être emportés par le pollinisateur et potentiellement féconder euh l’ovule d’un d’un autre individu tandis que sur les partie femelle très souvent au bout de quelques visites de pollinisateur quand on regarde sur une fleur en particulier au bout de quelques visites
De pollinisateur tous les ovules sont fécondés et là attirer plus de pollinisateurs ça va pas se solder par une augmentation du nombre de descendants et donc c’est ça qui explique ces ces ces sensibilités différentes des succès producteurs mles et femelle aux visites des pollinisateurs donc tout ça pour vous
Dire que si on on met en place des études expérimentales qui tentent de mesurer les pressions de sélection et que donc pour ça on doit mesurer le succès repructeur si on oublie le succès repructeur mal si on ne on regarde que le succès producteur femelle on rate potentiellement toute une partie de
L’histoire parce qu’on va avoir des résultats qui vont pas forcé être représentatif de ce qui se passe sur l’autre fonction de reproduction donc ça c’est la première la première chose la première étape donc il faut mesurer la reproduction en utilisant des approches de gradient de sélection sans oublier la fonction mal
La deuxième étape une fois qu’on a identifié des pressions de sélection avec cette approche il convient de de de comprendre et d’identifier précisément quelles sont les pressions de sélection parmi celles qu’on a identifié qui sont réellement médiés par les pollinisateurs parce que c’est pas parce qu’on a une
Pression de sélection qui s’exerce sur un trait floral que ce sont forcément les pollinisateurs qui sont à l’origine de cette pression de sélection alors je vous rems ici un graphique qui ressemble beaucoup au graphique que je vous ai présenté sur la sélection sexuelle mais c’est fait exprès si on réfléchit par
Exemple maintenant à un autre trait dont on n pas encore beaucoup parlé qui est le nombre de fleurs alors le nombre de fleurs dans dans beaucoup de système il a été démontré que le nombre de fleurs a un effet très puissant sur le le nombre de visites que les pollinisateurs vont
Vont réaliser sur la plante beaucoup de pollinisateurs ont des un comportement inné qui consiste à aller en priorité dans les endroits où il y a beaucoup de ressources florales et donc un individu qui produit beaucoup de fleurs c’est un individu qui va être très attractif pour les pollinisateurs en général donc si le
Nombre de fleurs augmente l’attractivité vis-à-vis des pollinisateurs et si l’attractivité des pollinisateurs augmente le succès reproducteur alors bon ben ce nombre de fleurs va être sous sélection et là on parlera de sélection médiée par les pollinisateurs c’est la partie de la sélection qui nous est qui nous intéresse aujourd’hui mais c’est
Pas le seul chemin possible parce qu’il faut pas oublier que les les fleurs c’est les c’est les organes de reproduction des plantes à fleurs et donc une un individu qui produit beaucoup de fleurs qui a la capacité de par son génome par exemple de mobiliser beaucoup très efficacement les
Ressources pour produire un très grand nombre de fleurs c’est un individu qui va produire beaucoup d’ovules et beaucoup de pollen donc il va produire beaucoup beaucoup de gamètes et donc ça tout seul ça peut aussi augmenter le succès reproducteur via la sélection de fécondité sans du tout faire intervenir
Le comportement des pollinisateurs alors au passage hein ce que ce que je j’ai encadré ici comme étant la sélection métié par les pollinisateurs il y a de grandes chances que ça chevauche très fortement avec la la sélection sexuelle mais le problème c’est que la sélection sexuelle on a tendance à en parler chez
Chez les animaux on parle pas tellement de sélection sexuelle chez des plantes et bon ben une partie par de nos travaux c’est essayer de voir si on pouvait pas quand même utiliser des approches que les que que les études empiriques utilisent sur sur les espèces animal pour pouvoir quantifier ça un petit peu
Mieux sur les plantes à fleur mais donc en tout cas ce que je voulais souligner ici c’est que du fait qu’un un trait peut être sous sélection via plusieurs chemins le deuxième objectif c’est de développer des approches expérimentales qui vont permettre d’identifier quelles sont les pressions de sélection qui sont
Réellement médiées par les polinisateurs alors donc ça c’est exactement les objectifs que qu’on avait sur une partie des projets de recherche donc après cette très longue introduction je vais vous présenter ce qu’on a fait et donc nous et donc ce que je vais vous présenter c’est en en grande
Majorité le les les résultats de de la thèse de doctorat d”estelle barbau qu’on avait conencadré avec Isabelle de Coher et qui a fait un qui a réalisé un travail de de collecte de données d’analyse de données absolument phénoménal donc les questions auxquelles on s’est intéressé sont les suivantes
Quels sont les traits floraux qui sont sous sélection est-ce que cette sélection diffre entre la fonction Mle et la fonction fémelle et quelle partie de ces pressions de sélection est médié par les pollinisateurs et donc pour répondre à cette question on a choisi de travailler sur ce modèle en particulier donc c’est
Une espèce de cylè de la famille des cariophilesac qui a une pollinisation généraliste donc bon ben c’est c’est une petite plante assez banale il y a pas de stratégie de pollinisation complètement fascinante mais elle fait des jolies flures roses c’est une plante qui est beaucoup visitée par des bourdons mais également
Par des diptères et puis on verra qu’il y a aussi la pollinisation nocturne et puis ce qui nous intéressait aussi chez cette espèce c’est qu’elle est dioïque c’estàd que les sexes sont séparés on a des individus femelles et des individus mâles et donc comme nous on s’intéressait particulièrement à
Essayer de comparer le les les fonctions malâles et femelles on avait trouvé ça assez pratique d’AV de pouvoir le regarder sur des individus différents donc sur cette espèce là on a essayé de mesurer les d’identifier les traits floraux sous sélection donc la première étape ça a été bien sûr de
Mesurer tout un toute une série de de traits que je vous dis liste ici donc bon on a mesuré tout ce qui était à peu près facilement mesurable donc le nombre de fleurs différents différentes mesures de la de la taille des fleurs les couleurs des pétales la forme des
Pétales le sucre dans le nectar le nombre de gamètes et la durée de floraison alors bien évidemment et donc on a fait ça en condition semi-contrôlé don dans dans un jardin expérimental qui était à l’université de lî sur des mâles et des femelles et donc la première
Chose qu’on a faite ça a été de comparer la distribution de ces trait entre mâles et femelles et on a trouvé des différences entre M et femell sur quasiment tous les traits tout ce qui est en gras ici c’est des traits pour lesquels on a détecté une différence significative entre
Plante mal et plante femelle donc les mâles et les femelles font pas exactement la même forme de pétal je l’ai mis en noir parce qu’il y a pas vraiment de direction dans la forme du pétale et puis tout ce qui est en bleu c’est des traits pour lesquels les les valeurs
Sont plus importantes chez les mâles donc les mâles font plus de fleurs des plus grandes fleurs des plus grandes plantes plus de gamèes bien sûr bon ça on s’y attendait et puis ils fleurissent plus longtemps et les femelles font plus de sucre dans le nectar au niveau de
Leurs fleurs alors ça c’est des résultats qui sont assez classiques hein il y a beaucoup d’espèces de plantes à sexe séparé pour lesquels on a montré du bimorphisme sexuel au même titre que chez les animaux alors parmi tous ces traits il y en a quelques-uns sur lesquels on sa’est
Un petit peu plus penché comme vous allez le voir en particulier donc le nombre de fleurs et puis une des mesures des tailles des fleurs et donc euh alors donc j’en profite pour vous montrer euh la distribution de ces tras donc vous avez la distribution ici du nombre de
Fleurs à à droite de la largeur de la corolle ce qui est une mesure de la taille des fleurs en rose pour les femelles en bleu pour les mâles et donc vous voyez très nettement les différences de distribution avec les mâes qui font beaucoup plus de fleurs puis des fleurs effectivement un peu
Plus grandes et puis par ailleurs sur ces deux mêmes traits on a eu l’occasion à travers une étude que je vais pas complètement détailler là mais on a eu l’occasion de d’étudier l’effet qu’avait ces traits sur les pollinisateurs et on a pu montrer notamment que le nombre de
Fleurs avait un effet très fort sur le nombre de visites de pollinisateurs que la taille des des fleurs augmenté aussi de façon un peu plus modérée mais significative néanmoins le la le nombre de visites des pollinisateurs et qu’en fait les les insectes vont beaucoup plus souvent voir les plantes mâles que les
Plantes femelles et la raison à ça c’est que les plantes mâles font plus de fleurs et font des fleurs plus grandes donc avec cette première série de données on s’attendait très clairement à observer des différences de pression de sélection entre mâles et femelle parce que visiblement la l’explication la plus simple au fait
Qu’on ait des différences de de de distribution de tress c’est que les malâes a été sous sélection plus forte euh pour un certain nombre de traits don notamment nombre et taille de fleur donc pour pouvoir vérifier ça il a fallu donc réaliser ce qu’on ce qu’on appelle les
Gradients de sélection que je vous présentais tout à l’heure et donc sur ces mêmes individus estimer le le nombre de descendants alors sur les femelles c’est pas très compliqué c’est pénible mais c’est pas très compliqué on a pu estimer le le nombre de graines produit sur toute la saison de
Floraison et puis sur ces graines là en fait on a pris un échantillon de ces graines qu’on a a génotypé c’est on a fait des analyses génétiques qui nous ont permis d’obtenir des informations sur quelques endroits du génome euh sur sur chacune de ces graines on avait également ces mêmes informations
Sur la mère de toutes ces graines et sur tous les mal donc tous les paires potentiels et en croisant ces informations on a fait ce qu’on appelle les analyses de paternité et on a donc pu assigner un paire à chacun des descendants et donc via cette méthode on
A pu donc estimer un nombre de descendant pour chacun des mâles donc pour les mâles et les femelles on avait donc un estimateur du succès reproducteur qu’on a utilisé pour réaliser des gradients de sélection donc qui consistent je vous le rappelle à essayer de voir s’il existe une
Corrélation entre la valeur du trait et le succès reproducteur donc là on l’a fait pour les mâles et pour les femelle et donc ce qu’on a ce qu’on a retiré de chacune de ces analyses c’est la pente de cette régression ici la pente betta c’est ça qu’on appelle le gradient alors
Je je fais juste un petit focus pour bien expliquer comment interprète cette pente en fait ce qu’on va regarder c’est la valeur de cette pente par rapport à zéro donc si cette pente est négative ça veut dire qu’on a une corrélation une relation de ce type là entre les traits
Et le succès reproducteur et donc ça veut dire que la sélection est dite négative elle va avoir elle devrait avoir tendance à à faire diminuer la valeur du trait si on trouve une valeur du gradient de sélection de beta qui est pas différente de Z0 ça veut dire qu’on
A pas détecté de sélection avec notre approche et si on trouve des valeurs positives ça veut dire que on a la signature d’une sélection positive comme dans les exemples fictifs que je vous ai présenté alors je vais vous présenter donc une première série de résultats
Donc ce que vous avez ici donc ça c’est pour les plans de femelle là vous avez les traits euh que nous avions mesuré pour chacun des traits vous avez la valeur du gradient de sélection donc c’est ce qui est le rond qui est indiqué ici le trait autour
C’est ce qu’on appelle un interval de confiance donc il nous dit à peu près en fait ça nous ça nous donne la la la gamme de valeur euh dans dans lequel ce cette valeur de de gradient de sélection a de grandes chances de se trouver parce qu’on n’est pas capable d’estimer la
Valeur précise et puis vous avez également indiqué la valeur zéro puisque ce qui nous intéresse c’est est-ce que ces gradients sont significativement différents de zéro et donc ce qui ce qui nous indique les gradients différents de zéro ce sont les astérisques ici qui qui qui indiquent qu’on a effectivement
Statistiquement une différence entre la valeur du gradient et la valeur zéro et donc sur les plans de femelle ce qu’on bah comme vous le voyez on a détecté des gradients de sélection positifs sur deux traits le nombre de fleurs produits par les individus chaque jour et le nombre
De gamèes donc le nombre d’ovules produits au sein des fleurs donc c’est une sélection positive ce qui indique que les individus qui ont des des grandes valeurs de ces deux traits ont produit plus de descendants que les autres et puis donc ensuite on a comparé ça au gradients obtenus avec la même
Approche sur les mâles et puis on a essayé de regarder si on obtenait des différences comme on s’y attendait alors là on a on a bien observé des différence donc c’est exactement la même représentation et donc ce que vous voyez c’est que sur les plantes mâles on a détecté une sélection
Positive à nouveau mais sur des traits différents sur la largeur de la corole et sur la durée de de floraison alors qu’est-ce qu’on peut dire de ces résultats bon premièrement on était assez contente de constater que effffectivement comme attendu les pressions de sélection sont différentes et vont pas jouer sur les mêmes traits
Entre les plantes mâles et les plantes femelles dans certains cas c’était des choses auxquelles on s’attendait parce que c’était cohérent avec le les les différents cas de dimorphisme sexuel que je vous présentais tout à l’heure donc par exemple pour je vous rappelle que les plantes mal font des fleurs plus
Grandes donc c’était assez logique d’observer des pressions de sélection plus fortes sur ce trait chez les mâles idem pour la durée de florison les plantes mâles florissent beaucoup plus longtemps on arrive bien à imaginer le le le bénéfice que ça peut procurer à une plante Mle de de de de fleurir très
Très longtemps parce que du coup elle c’est c’est c’est un trait qui va augmenter le le l’accès à la reproduction finalement parce que ça ça ça va se chevaucher avec la durée de floraison de plein d’individus et donc à nouveau on était pas très surpris d’observer des pressions de sélection
Positives sur ce trait sans que ça sorte de façon statistique sur les femelles on a néanmoins eu une surprise de taille qui concernait le le nombre de fleurs les mâles font tellement plus de fleurs et le nombre de fleurs a tellement d’effets sur le polinisateur qu’on s’était vraiment attendu avoir une
Sélection très forte sur ce trait chez les mâles beaucoup plus que chez les femelles et on a obtenu complètement l’inverse donc ça ça ça illustre bien que les attendus qu’on peut avoir qui étaient des attendus complètement logiques he basés sur un raisonnement en prenant en compte tout ce qu’on savait
En biologie évolutive B ben ces attendus là il faut faut être capable d’aller les les vérifier expérimentalement parce qu’on n’est jamais assuré d’avoir complètement compris ce qui se passait en biologie évolutive bien alors donc ça c’est les pressions de sélection et puis la la question qu’on
S’est posée après et donc c’est là on a on s’est posé on a essayé d’inventer un certain nombre d’approches expérimentales la question qu’on s’est posée après ça a été quelle pression de sélection parmi celle qu’on avait détecté était réellement médiés par les pollinisateurs puisque comme je vous le
Disais euh donc là ce que je vous ai présenté à l’instant là hein c’est des gradients de sélection qu’on avait mesuré sur des mâles et sur des femelles et comme je vous l’ai expliqué précédemment ces gradients de sélection ça peut être lié à de la sélection de
Fécondité ou à de la sélection de médié par les pollinisateurs et si on va pas plus loin on peut pas dissocier on peut pas être affirmatif sur le type de sélection donc on a essayé de développer différents types d’approches expérimentales pour essayer de de de d’identifier les pressions médiées par
Les pollinisateurs alors la première ça a été sur cette étude en particulier de créer un deuxième groupe de plantes alors uniquement des femelles qu’on a pollinisé à la main enfin quand je dis on c’est Estelle qui a pollinisé à la main donc ce qu’elle a fait c’est
Qu’elle a tous les deux jours déposer une grande quantité de pollen sur le stigma des fleurs et ce faisant elle s’est assuré que toutes les plantes les plantes attractives et les plantes pas très attractives recevaient une quantité optimale de pollen donc quand on fait ça en fait on s’assure on espère on
S’assure que le succès reproducteur des plantes va pas dépendre de leur capacité à attirer les polinisateur parce que nous-même on a joué le rôle de pollinisateur en mettant une très grande quantité de pollen sur absolument tout le monde donc on s’attend sur ces plantes là en particulier si on détecte
Des gradients de sélection si on détecte de la sélection sur certains traits on on s’attend à ce que ce soit de la sélection de fécondité et pas du tout de la sélection médiée par les pollinisateurs puisque les pollinisateurs ne ne jouent pas de rôle majeur on on a nous-même déposer du
Polen sur tout le monde donc c’est la comparaison entre les gradients de sélection entre ces deux groupes qui devrait nous permettre de commencer à identifier si les les pressions de sélection sont médiées ou non par les insectes alors je vous remets le résultat les résultats que je vous
Présentais tout à l’heure donc ça c’est les gradients de sélection sur les femelles qui ont été pollinisé naturellement hein par les insectes et donc donc là on n’est pas intervenu et puis donc à droite je fais apparaître exactement la même chose sur les femelles pollinisées à la main et comme
Vous pouvez le constater on a obtenu exactement le même résultat donc ce que ça veut dire ça c’est que ces pressions de sélection qu’on a détecté en faveur d’un grand nombre de fleurs et d’un grand nombre d’ovules elles n’ont rien à voir avec les polinisateurs donc ça il
Faut vraiment pouvoir mettre en place des approches expérimentales pour pouvoir l’affirmer elle n’ont rien à voir avec les pollinisateurs parce qu’on a on a détecté exactement les mêmes sur les les plantes qui ont pas eu besoin de polinisateur pour se reproduire et donc ces pression de sélection c’est des
C’est de la sélection de fécondité et on arrive assez bien à comprendre ce qui se passe ici les plantes qui ont la capacité de faire un grand nombre de fleurs et un grand nombre d’ovules mais c’est des plantes qui vont être capables de produire plein de graines sans que ça
Fasse intervenir des histoires d’attraction des insectes alors ce résultat-là on l’a obtenu parce que on était euh j’y reviendrai à la toute fin on était dans un contexte quand même euh euh très en pas très particulier dans un certain contexte disons qu’est-ce qu’on appelle un contexte on navait pas de limitation polyique alors
Je m’explique ce que vous avez ici c’est la mesure du nombre de graines produits par les plantes qui étaient pollinisées par les insectes à gauche et par les plantes qui étaient pollinisées par nous à droite et donc ce que vous pouvez voir c’est qu’il y a aucune différence entre
Les deux donc ça ce que ça veut dire c’est que dans le le jardin expérimental où on s’était placé les pollinisateurs étaient en nombre suffisant et venaient suffisamment visiter les plantes pour ne pas être limitant en fait les les polisateurs venaient suffisamment souvent pour que toutes les plantes a un
Nombre a reçu un nombre optimal de grains de pollen déposés sur leur stigmate donc ça c’est ce qu’on a en biologie de la pollinisation on dit qu’on a pas de limitation par le pollen ou par les pollinisateur il y a suffisamment de pollen qui arrive et
Donc dans un contexte comme ça comme les pollinisateurs sont saturent les stigmate enollen on s’attend effectivement à pas avoir des très fortes pressions de sélection qui s’exercent sur les traits sur sur les femelles alors je reviendrai sur sur le le sur ce ce cet aspect de la limitation
Poliniique en particulier et de si on a le droit de généraliser ou pas ce ce ce genre de résultat alors ça c’était donc une première façon de de d’identifier les la la sélection médiée par les polinisateurs mais le problème c’est que ça permettait de répondre à la question seulement sur les femelles donc
On a essayé de développer une deuxième méthode et pendant pour cette méthode là ce qu’on a c’est qu’on a on a voulu essayer de manipuler le phénotype des individus et ce faisant on pouvait ça c’est quelque chose qu’on pouvait faire à la fois sur les mâles et sur les
Femelles alors c’est cette étude en particulier comme vous allez le voir on s’est focalisé sur un trait qui était le nombre de fleurs alors on on s’est focalisé sur ce trait parce qu’on avait été quand même un peu surpris de du du résultat qu’on avait obtenu dans la dans
L’étude précédente et on voulait quand même essayer de décortiquer un peu ce qui se passait sur le nombre de fleurs alors ce qu’on a fait fait dans cette étude c’est que bon on a continué à travailler sur des femelles et sur des mâles bien sûr mais on a constitué deux
Groupes un groupe de plantes témoins sur lesquel on n’est pas intervenu on a juste compté les fleurs et puis fait d’autres mesures et puis un groupe de fleurs auquels on a rajouté des fleurs artificiel bon des fleurs artificiel faut le dire vite c’était des petits bouts de papier crépon qui avaient une
Couleur qui en moyenne était à peu près au à pe près représentative de la grande diversité de de couleurs de fleurs qu’on observe chez cette espèce et donc on a rajouté céit des petits colliers de de de fleurs en crépon on a rajouté des fleurs sur ces individus malles et
Femelles l’idée derrière cette expérience ce qu’on espérait c’était que faire ça ça augmente l’attractivité donc on augmente artificiellement le nombre de fleurs vis-à-vis des pollinisateurs donc les que les pollinisateurs viennent plus mais sans augmenter la fécondité comme je comme je vous disais tout à l’heure le problème du nombre de fleurs
C’est quand il y a beaucoup de fleurs ça peut avoir un effet positif parce que ça attire plus d’insectes mais aussi parce que ça augmente le nombre de gamètes bon ben là comme on rajoute des fausses fleurs on espérait attirer plus d’insectes sans évidemment rajouter un nombre de gamèes donc l’idée c’est de
Pouvoir dissocier ces deux ces deux effets possibles et puis donc on a alors on a fait un certain nombre de chose mais je vous je vais vous présenter qu’une partie on a notamment comparé le succès reproducteur de de de tous ces groupes d’individus alors la première chose ça a été de vérifier
Qu’effectivement en rajoutant ces petits bouts de papier crépon on augmenté l’attractivité et c’est c’était le cas alors c’est pas c’est pas forcément très visible sur ce graphique parce qu’en fait à l’intérieur de chaque groupe les les les phénotypes sont très très très variables on a des plantes qui font un
Nombre de vrais fleurs très grands et un nombre de vrais fleurs très petits donc on a une grosse diversité de capacités d’attraction des pollinisateurs mais quand on contrôle pour ces traitl en fait on détecte bien que les plantes qui avaient des fleurs artificielles donc qui sont entourées ici sur la droite
Qu’elles soit femelle ou mâle on avait reçu plus de nombre plus de visites de pollinisateurs que les plantes témoins donc nos nos petites fleurs artificielles augmentait bien l’attractivité vis-à-vis des pollinisateurs sans augmenter la fécondité et donc ben ensuite on a comparé le succès reproducteur donc à nouveau les témoins à gauche les plantes
Manipulées à droite femelle et mâles et comme vous voyez on a observé exactement la même exactement le même degré de variance du succès reproducteur pour tous ces individus puis pas de différence entre les les plantes manipulées et les plantes témoins alors sur les femelles on s’y attendait parce
Qu’on avait vu que de toute façon les femelles recevoir plus de de visites de polinisateur c’était pas très important pour elle ça on l’avait vu mais sur les malmes on a été bien obligé de se rendre à l’évidence qu’effectivement euh un trait qui augmente énormément le nombre de visites de pollinisateur c’est pas
Forcément un trait qui va augmenter le succès producteur bien et puis donc la troisème et dernière méthode que je voulais vous présenter parce qu’on s’est un petit peu acharné sur ces questions de d’identification de sélection médié par les pollinisateurs c’est une méthode où cette fois-ci on a man manipuler l’accès
Des pollinisateurs aux plantes et pour ça on a utilisé en fait le fait que la notre modèle biologique cenoicaa soit une espèce extrêmement généraliste alors quand je vous l’ai présenté tout à l’heure je vous ai montré un bourdon puis un dipter et c’était effectivement
Ça qu’on avait un peu en tête quand on a commencé à travailler sur cette espèce là mais en fait on a pu observer de temps en temps et puis on a pu lire dans la littérature que de il y avait visiblement aussi des insectes nocturnes qui venaient visiter cette plante alors
C’est un peu étonnant parce que c’est pas du tout une espèce qui a des attributs de pollinisation nocturne elle fait pas de fleur blanchees elle fait pas d’odeur très forte donc on s’y attendait pas trop mais on a on avait des tout un tas d’évidences plus ou moins directes qui
Nous disaient qu’il y avait aussi des choses qui se passaient la nuit sur à quoi on avait absolument pas fait attention jusqu’ici donc ben on a profité de ce ce généralisme un peu extrême pour faire une une troisième étude expérimentale et donc on a à nouveau créé deux groupes donc avec ch à
Chaque fois des mâles et des femelles des plantes qu’on a exposé au pollinisateur de jour donc on les mettait en serre et puis on les sortait pendant la journée et puis des des plantes qu’on a exposé au au pollinisateur de nuit alors ça l’idée qu’il avait derrière cette cette étude c’est que
Donc pardon sur ces sur ces différentes plantes à nouveau notre objectif c’était de mesurer des gradients de sélection comme on a fait dans la première étude quand on mesure des gradents de sélection hein c’est ce que je vous ai expliqué à plusieurs reprises on mesure potentiellement des pressions de
Sélection qui sont un mélange de sélection de fécondité sélection de pollinisateur mais en faisant ça comme on manipule l’identité des pollinisateurs qui vont pas être le même pour les plantes de gauche et pour les plantes de droite et comme on sait que les pollinisateurs nocturnes et diurn
Ont pas le même comportement ils sont pas sensible au même signaux potentiellement ça pouvait créer des pressions de sélection différentes donc on s’est dit remesurons à nouveau des gradients de sélection et si on détecte des différences de gradient de sélection entre ces deux groupes bah on ne pourra l’imputer qu’ différence de de
D’identité de pollinisateur donc c’était une façon de pouvoir à la sur les males hein parce que c’était les males qui nous manquaient un peu ici de pouvoir détecter si les pressions de sélection qu’on avait qu’on avait détecté étaient ou non lié au pollinisateur alors ça c’est un
Graphique qui est un peu complet on va pas regarder l’ensemble de l’information qu’il y a sur ce graphique euh puis je vais vous l’expliquer au fur et à mesure donc vous voyez on a mesuré des gradients de sélection sur différents traits donc là hauteur des fleurs largeur des fleurs nombre de fleurs et
Nombre de gamètes la première ligne c’est les femelles et la deuxième ligne c’est les mâles vous voyez qu’à chaque fois on a des points bleus et des points oranges donc ça ça correspond à nos deux groupes en bleu c’est les plans de polliniser la nuit en orange les plans
De polliniser le jour et puis vous voyez que à chaque fois on a on a deux on a deux groupes de points euh alors le les les points de droite en fait ça correspond à quelque chose que je vous ai pas présenté de façon volontaire parce qu’il se trouve qu’on avait fait
Un groupe supplémentaire de plantes dans cette étude où on avait rajouté de l’odeur alors notre idée c’était qu’en rajoutant de l’odeur on allait peut-être modifier le comportement des des insectes en fait on a obtenu des choses tellement incompréhensibles que je vais pas vous en je suis bien incapable de
Vous les interpréter donc je vais vous demander de seulement regarder ce qu’il y a sur la gauche de ces petits graphiques donc en fait ce qui nous intéresse donc c’est des gradients de sélection comme tout à l’heure donc ce qui nous intéresse c’est est-ce que ces gradientss de sélection sont ou pas
Différents de zéro et puis surtout est-ce qu’ils sont différents entre les plantes pollinisé le jour et la nuit alors sur les femelles sans surprise on n pas trouvé de différence entre jour et nuit parce que de toute façon ça y est là maintenant on était bien sûr que les
Sélection qui s’exerçaent sur les traî che les femelles n’avaient rien à voir avec les pollinisateurs donc qu’on les met dehors le jour ou la nuit on a on n’ pas détecté de différence donc on retrouve pas de de pression de sélection pour la taille de fleurs et puis une
Pression de sélection pour le nombre de fleurs comme on avait mais visiblement rien à voir avec l’identité des pollinisateurs al nous ce qui nous intéressait c’était les mâles et donc sur les mâles on a trouvé des différence entre les deux traitements pour deux traits taille de fleurs et nombre de
Fleurs et alors on n’est pas encore complètement sûr de les comprendre parce que ça on s’y attendait pas trop non plus euh on a ce qu’on a détecté c’est que la les pressions de sélection en faveur des grandes fleurs de façon étonnante ça a l’air d’être contrôlé par les pollinisateurs nocturnes on
S’attendait pas trop à à ce qu’ils ait cet effet là et puis on quand on regarde les plantes pollinisées par les pollinis la nuit uniquement on détecte pression de sélection en faire le nombre de fleurs donc là à nouveau aussi quelque chose de très étonnant on n’est pas sûr
De comprendre exactement tous les mécanismes proximaux qu’il y a derrière mais par contre ce que ça montre c’est qu’on a bien des pression de sélection médié par les polinisateurs sur les males et on était quand même un petit peu soulagé de de finir à par trrouver ce résultat bien je je vais maintenant
Conclure je vais faire deux rapides séries de de conclusions des des conclusions très axées sur les résultats que je viens de vous présenter puis après je vais essayer de généraliser un petit peu alors les les résultats que je viens de vous présenter euh ENF je vous les ai présenté à
Différents titres premièrement parce que je voulais quand même insister sur sur le fait que quand on s’intéresse à la sélection il faut s’intéresser à la sélection complète et donc pas oublier qu’on peut avoir des choses différentes entre les les fonctions males et les fonctions femelles et c’est quelque
Chose qu’on a effectivement pu confirmer ici je voulais aussi insister sur le fait que on a des attendus théoriques qui proviennent de raisonnement ou de de modélisation parfois et qui il est important de de d’essayer de les valider expérimentalement parce que dans certains cas on va les valider donc
C’était le cas pour certains de nos attendus on a effectivement confirmer que la sélection médiée par les pollinisateurs on l’a retrouvé plutôt chez les mâles comme attendu et que c’était une sélection plutôt de fécondité chez les femelles mais ce qu’on a aussi pu constater c’est qu’on obtenait un certain nombre de
Résultats auquels on s’attendait pas du tout donc notamment le fait que des très floraux très exprimés donc le nombre de fleurs très attractifs bon ben ça veut pas forcé forment dire qu’ils sont sous sélection et et puis bon cette histoire de polonisateur nocturnne qui a un résultat récent qu’on comprend pas très
Bien et donc en tout cas ça ça illustre que les processus écologiques évolutifs ne sont pas toujours intuitifs et que la la démarche expérimentale est absolument indispensable euh alors c’est des résultats qui sont moins simples à comprendre que les que les que les exemples extrêmement médiatisés mais c’est des résultats qui illustrent beaucoup
Plusfin de façon beaucoup plus réelle la la complexité des processus en marche dans les dans les espèces et populations et puis pour finir je voulais revenir sur donc un des résultats qu’on avait trouvé de façon récurrente hein qui est que les les des pollinisateurs dans notre espèce ne sont
Pas agents de sélection sur les femelles et donc ce que je vous avais dit c’est que ça c’est dû au fait que dans la situation dans laquelle on se trouvait nous euh il y avait suffisamment de pollinisateurs qui venaient visiter les femelles et donc c’était du coup pas ça
Qui allait être important que c’est pas c’est pas les traits d’attraction qui allait jouer le plus sur le succès producteur des femelles donc donc ça c’est parce qu’on a ce qu’on appelle une absence de limitation polinique mais je voudrais bien insister sur le fait que
C’est pas toujours le cas en fait il y a beaucoup d’études qui ont montré que dans la moitié ou par peut-être même les 2/ers des espèces de plantes à fleur on a de la limitation polique donc ça veut dire que la production de grain n’est pas optimisée parce que les plantes
Reçoivent pas assez de pollen et souvent elles reçoivent pas assez de visite de pollinisateur et une bonne partie de ces de cette tendance à à l’existence de l’imitation pollinique est visiblement en lien avec que c les déclins de de pollinisateurs qui ont été décrits par à travers de nombreux jeux de données le
Fait qu’il de moins en moins de pollinisateur en terme d’abondance notamment il a été montré de façon plus ou moins directe par dans un certain nombre d’études que ça pouvait être une cause une des causes de de de cette limitation de la reproduction des plantes donc moi la question que je pose
Et je terminerai là-dessus c’est quelles sont les conséquences évolutives de ce déclin si on a vu ce que nous on a on a on a pu mettre en évidence de façon expérimentale ici on se doute que si on on diminue la enfin si on change la composition des pollinisateurs par
Exemple ou si on diminue l’abondance des pollinisateurs ça va modifier les forces évolutives il est très possible que à ce moment-là on détecte des gradients de sélection sur les le succès producteur des femelles par exemple donc ça c’est des choses auxquelles on s’intéresse maintenant mais c’est des des des
Processus qu’on connaît encore très peu et surtout on est bien incapable de savoir le temps que ça va prendre mais ce qu’on sait en général c’est que les processus écologiques donc typiquement le déclin démographique d’insecte peut être est souvent beaucoup plus rapide que les processus évolutifs qui sont en
Moyenne beaucoup plus longs à se mettre en place donc il y a fort àarier que si ce déclin diminue les les espèces n’ai pas forcément tout le temps de mettre en place via des pressions de sélection des des des réponses évolutives qui leur permettrai de maintenir de maintenir des
Populations malgré l’absence de polyis alors sur cette note pas très optimiste je je vais m’arrêter euh je vous ai mis ici les différents financeurs de ces travaux et puis à nouveau mes principaux collaborateurs et je vous remercie pour votre [Applaudissements] [Musique] [Applaudissements] [Musique] attention