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Etude des conflits sexuels chez l’artémie ( Artemia franciscana ) :  mise en évidence d’une coévolution  mâle-femelle Nico...
<ul><li>Difference d’intérets évolutifs entre les individus des deux sexes (Parker, 1979) </li></ul><ul><li>caractère part...
<ul><li>Population avec un trait soumis à conflit </li></ul><ul><li>Apparition d’un individu avec un trait mutant augmenta...
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Comparaison entre espèces  de bruches (Rönn et al 2007) <ul><li>Corrélation entre le nombre d’épines du génitalia et de l’...
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Interaction mâle-femelle sur le LRS   <ul><li>FSD meilleur modèle avec modèle d’interaction </li></ul><ul><li>Augmentation...
Analyse du patron de reproduction  hebdomadaire <ul><li>Analyse du nombre de ponte hebdomadaires à partir de la première r...
Analyse du patron de reproduction   <ul><li>Moyenne de chaque ponte, pas d’effet : </li></ul><ul><ul><li>de l’année d’orig...
Conclusions and perspectives   <ul><li>Patron de coévolution fluctuante sur la survie et la reproduction </li></ul><ul><ul...
Remerciements Thomas Lenormand & Anne Charmantier Alice Remy & Vincent Hornsperger L’ex-équipe EcoGEv L’équipe biométrie D...
Analyse du taux de croissance intrinsèque
Number of females for the different pairing treatments
“ Coevolution Fluctuante” “ Course aux armements” Time Scénarios de coévolution  male-female    sélection unidirectionnel...
“ Coevolution Fluctuante” “ Course aux armements” Temps Scénarios de coévolution  male-female    sélection unidirectionne...
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Nicolas Rode - Coévolutions mâle-femelle dans la nature : Mise en évidence par une série temporelle chez l’artémie américaine (Artemia franciscana)

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Nicolas Rode - Coévolutions mâle-femelle dans la nature : Mise en évidence par une série temporelle chez l’artémie américaine (Artemia franciscana)

  1. 1. Etude des conflits sexuels chez l’artémie ( Artemia franciscana ) : mise en évidence d’une coévolution mâle-femelle Nicolas Rode Directeurs : T. Lenormand & A. Charmantier MEE, 2 Mai 2010 Centre d’Ecologie Fonctionelle et Evolutive
  2. 2. <ul><li>Difference d’intérets évolutifs entre les individus des deux sexes (Parker, 1979) </li></ul><ul><li>caractère partagé entre mâle et femelle </li></ul><ul><li>impossibilité d’atteindre les optimums en même temps </li></ul>Les conflits sexuels (simplification de Morrow 2007)
  3. 3. <ul><li>Population avec un trait soumis à conflit </li></ul><ul><li>Apparition d’un individu avec un trait mutant augmentant sa valeur sélective </li></ul><ul><li>Diminution de la valeur sélective de l’autre sexe </li></ul><ul><li>Augmentation en fréquence du mutant </li></ul><ul><li>Contre-adaptation de l’autre sexe </li></ul><ul><li>Augmentation en fréquence du mutant </li></ul><ul><li>Coévolution antagoniste entre les sexes </li></ul>Dynamique de la coévolution mâle-femelle  Processus masqué par une longue histoire d’adaptations/contre-adaptations (Rice, 2000)
  4. 4. Modèles de coévolution antagoniste (Gandon et al 2008) <ul><li>Course aux armements </li></ul><ul><ul><ul><li>sélection unidirectionnelle </li></ul></ul></ul><ul><li>Coévolution fluctuante </li></ul><ul><ul><li>nombre limité de « morphes » </li></ul></ul>0 0 Fitness de la femelle Décalage de temps entre mâle-femelle Fitness de la femelle Décalage de temps entre mâle-femelle
  5. 5. Comparaison entre espèces de Gerris (Arnqvist & Rowe 2002) <ul><li>Accrochage du mâle à la femelle durant l’accouplement </li></ul><ul><li>Accouplements couteux pour la femelle </li></ul><ul><ul><li>prédation </li></ul></ul><ul><ul><li>dépenses énergétiques </li></ul></ul><ul><li>Morphométrie des structures d’accrochage/ anti-accrochage chez les mâles et les femelles chez 15 espèces </li></ul><ul><li>Corrélation entre les structures des 2 sexes </li></ul> Variation interspécifique des structures d’accrochage reflète une coévolution entre les sexes Femelle A Femelle B Mâle A Mâle B
  6. 6. Comparaison entre espèces de bruches (Rönn et al 2007) <ul><li>Corrélation entre le nombre d’épines du génitalia et de l’épaisseur du tissus conjonctif du bursa copulatrix </li></ul><ul><li>Augmentation de la résistance des femelles entraînant un coût à l’accouplement et une diminution de la fitness des femelles </li></ul><ul><li>Indication d’une course aux armements ? </li></ul><ul><li>Croisements entre espèces impossibles </li></ul>
  7. 7. Evolution expérimentale chez D. melanogaster (Rice 1996) <ul><li>Adaptation des mâles à un « génotype femelle statique» </li></ul><ul><li>Contrôle où les femelles peuvent coévoluer avec les mâles </li></ul> Augmentation de la fitness des mâles  Augmentation de la mortalité des femelles
  8. 8. Evolution expérimentale (Rice 1996) <ul><li>Corrélation du taux d’accouplement avec le taux de mortalité </li></ul><ul><li>Augmentation de la fitness des mâles </li></ul><ul><li>Augmentation de taux d’accouplement </li></ul><ul><li>Augmentation de la mortalité des femelles </li></ul><ul><li>Coévolution antagoniste signe d’un conflit sexuel </li></ul>
  9. 9. Comparaison entre populations (Andrés & Arnqvist 2001) <ul><li>Etude de la mouche domestique ( Musca domestica ) </li></ul><ul><li>Croisement d’une femelle avec des mâles de sa population ou d’une autre population </li></ul><ul><li>Suivi du taux de réaccouplement et du taux d’oviposition </li></ul><ul><li>Détection d’une interaction entre la souche du mâle et celle de la femelle pour le taux d’oviposition </li></ul><ul><li>Taux d’oviposition plus faible résultat d’une coévolution ? </li></ul><ul><li>Limites d’une approche purement comparative </li></ul>
  10. 10. Coévolution mâle-femelle : Bilan <ul><li>Evolution expérimentale intrapopulation : </li></ul><ul><ul><ul><li>Sélection artificielle </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Comparaison à un contrôle où la femelle peut évoluer </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Mécanismes connus </li></ul></ul></ul><ul><li>Approche comparative entre espèces ou populations : </li></ul><ul><ul><ul><li>Sélection in natura </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Comparaison dans l’espace 2 à 2 uniquement </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Processus et mécanismes inconnus </li></ul></ul></ul><ul><li>Coévolution mâle-femelle dans la nature ? </li></ul><ul><li>Patron de coévolution : course aux armements vs coévolution fluctuante </li></ul><ul><li>Vitesse du processus ? </li></ul>
  11. 11. Comment détecter ce type de processus ? <ul><li>Variable d’interaction : </li></ul><ul><ul><ul><li>FemYr*MaYr (8 par.) </li></ul></ul></ul><ul><li>Variables auxiliaires : </li></ul><ul><ul><ul><li>SAR (1 par.) </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>FSD (1 par.) </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>RFSD (1 par.) </li></ul></ul></ul> comparaison dans le temps  accès à des génotypes passés de populations naturelles SAR Fitness femelle Temps 0 Fitness femelle Temps M*F 0 FSD Fitness femelle Temps 0 Fitness femelle Temps RFSD 0
  12. 12. <ul><li>Arthropode, Branchiopode </li></ul><ul><li>Espèces permettant des études de microévolution </li></ul><ul><ul><li>cystes de dormance </li></ul></ul><ul><ul><li>conservation pendant de nombreuses années </li></ul></ul><ul><ul><li>nauplii viables </li></ul></ul><ul><li>Conflits sexuels potentiels </li></ul><ul><ul><li>espèce sexuée </li></ul></ul><ul><ul><li>polyandrie </li></ul></ul><ul><ul><li>“ mate guarding” </li></ul></ul>Artemia franciscana , un organisme model 5 mm
  13. 13. <ul><li>Eclosion de cystes (Grand Lac salé, Utah, USA) de 3 années differentes (~60 generations) </li></ul><ul><li>F0 : accouplement intra-année </li></ul><ul><li>F1: élevage des descendants et isolement avant maturité sexuelle </li></ul><ul><li>Mise en présence d’un mâle pour chaque femelle (selon le décalage temporel souhaité) </li></ul><ul><li>Décalage temporel =Année du mâle – année de la femelle focale </li></ul><ul><li>Changement des mâles une fois par semaine pour moyenner leurs effets sur la femelle </li></ul><ul><li>Suivi de la survie des femelles et de leur reproduction 3 fois par semaines pendant 5 mois </li></ul>Dispositif expérimental n=763 41 familles Time shift -22 -11 0 +11 +22 Pair X X X X X X X X X … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . 1985 1996 2007 X X X F0 F1
  14. 14. Variables testées <ul><li>Année d’origine de la femelle (FemYr) </li></ul><ul><li>Année d’origine du mâle (MaYr) </li></ul><ul><li>Variable d’interaction </li></ul><ul><ul><ul><li>FemYr*MaYr </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>SAR </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>FSD </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>RFSD </li></ul></ul></ul><ul><li>Plan </li></ul><ul><ul><ul><li>Analyse de survie </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Analyse de la reproduction </li></ul></ul></ul>Survie SAR -22 -11 0 +11 +22 Survie FSD -22 -11 0 +11 +22
  15. 15. Interaction mâle-femelle sur la survie <ul><li>FSD meilleur modèle </li></ul><ul><li>(mais ΔAICc <2) </li></ul><ul><li>Survie meilleure avec des mâles contemporains </li></ul><ul><li>Diminution relative de 10% avec des mâles non contemporains </li></ul><ul><li>Mais erreurs standards importantes et modèle additif concurrent </li></ul>
  16. 16. Analyse du patron de reproduction <ul><li>Analyse 1: Pas d’interactions mâle-femelle dans le meilleur modèle sélectionné </li></ul><ul><li> Pas de coévolution mâle-femelle influençant la probabilité de pondre </li></ul><ul><li>Analyse 2 : Analyse du LRS </li></ul><ul><li>Moyenne : 135,3 ±138,2 </li></ul><ul><li>Min : 6 </li></ul><ul><li>Max : 860 </li></ul><ul><li>Médiane : 86 </li></ul>LRS
  17. 17. Interaction mâle-femelle sur le LRS <ul><li>FSD meilleur modèle avec modèle d’interaction </li></ul><ul><li>Augmentation du LRS chez les femelles accouplées avec des mâles non contemporains </li></ul><ul><li>Pontes plus grandes avec ces mâles ? </li></ul><ul><li>Espace entre les pontes plus petit ? </li></ul><ul><li>Variation potentielle de ces effets avec l’âge ? </li></ul>
  18. 18. Analyse du patron de reproduction hebdomadaire <ul><li>Analyse du nombre de ponte hebdomadaires à partir de la première reproduction </li></ul><ul><li>Moyenne : 31,6±26.6 </li></ul><ul><li>Min : 0 </li></ul><ul><li>Max : 169 </li></ul><ul><li>Médiane : 28 </li></ul><ul><li>2 modèles en un : </li></ul><ul><ul><li>probabilité de ne pas pondre </li></ul></ul><ul><ul><li>moyenne de chaque ponte </li></ul></ul>
  19. 19. Analyse du patron de reproduction <ul><li>Moyenne de chaque ponte, pas d’effet : </li></ul><ul><ul><li>de l’année d’origine de la femelle </li></ul></ul><ul><ul><li>de l’année d’origine du mâle, </li></ul></ul><ul><ul><li>de l’âge </li></ul></ul>Zero Inflation probability Time <ul><li>Probabilité de ne pas pondre : </li></ul><ul><ul><ul><li>augmente lorsque le mâle est contemporain </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>diminue avec l’âge </li></ul></ul></ul>
  20. 20. Conclusions and perspectives <ul><li>Patron de coévolution fluctuante sur la survie et la reproduction </li></ul><ul><ul><li>femelles survivent mieux avec des mâles contemporains mais ont une probabilité plus importante de ne pas se reproduire </li></ul></ul><ul><ul><li>Indication d’une coévolution mâle-femelle dans la nature sur une faible échelle de temps (environ 60 générations) </li></ul></ul><ul><ul><li>Mécanismes sous-jacents ? </li></ul></ul><ul><li>effet du mate-guarding où les mâles s’accrocheraient aux femelles plus longtemps provoquant une diminution de leur succès reproducteur </li></ul><ul><li>mesure de la fitness mâle pour voir s’il y a un vrai conflit </li></ul>
  21. 21. Remerciements Thomas Lenormand & Anne Charmantier Alice Remy & Vincent Hornsperger L’ex-équipe EcoGEv L’équipe biométrie Delphine Bonnet Chantal Debain, Véronique Arnal & Marie-Pierre Dubois Gilbert Van Stappen
  22. 22. Analyse du taux de croissance intrinsèque
  23. 23. Number of females for the different pairing treatments
  24. 24. “ Coevolution Fluctuante” “ Course aux armements” Time Scénarios de coévolution male-female  sélection unidirectionnelle  sélection fréquence-dépendante  Longue histoire d’adaptations/contre-adaptations(Rice, 2000) Fitness femelle present past future present past future futur Fitness femelle présent passé Mâle du past present future present passé future
  25. 25. “ Coevolution Fluctuante” “ Course aux armements” Temps Scénarios de coévolution male-female  sélection unidirectionnelle  sélection fréquence-dépendante Temps  Etude de différents traits liés à la fitness (survie, nombre total de descendants, nombre de descendants par semaine)  Sélection du meilleur modèle Fitness femelle présent passé futur futur Fitness femelle présent passé Mâle du

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