On the conflict between mate preference and adaptation : a mathematical approach

Étude du conflit entre sélection sexuelle et adaptation : une approche mathématique Les préférences sexuelles jouent un rôle majeur dans le processus d'adaptation et de spéciation. Alors que les préférences pour les traits adaptés ont été bien étudiées, des préférences envers divers traits sont observées dans les populations naturelles, y compris des préférences envers des traits dissemblables ou inadaptés . Au cours de ma thèse, j’ai étudié ces formes particulières de préférences sexuelles. J'ai utilisé des approches de modélisation mathématique afin d’identifier les conditions menant à l’évolution de préférences sexuelles basées sur des traits adaptés ou, par contraste, mal-adaptés. Je me suis concentré sur l'évolution de préférences ciblant des signaux d’avertissement, associés à des défenses contre les prédateurs. Un signal d’avertissement, réduit la prédation lorsqu'il devient localement répandu : la communauté locale de prédateurs apprend à associer le signal à une défense et évite alors d'attaquer les proies présentant ce signal. Les signaux d’avertissement sont donc un exemple pertinent d'évolution convergente promue par une adaptation locale. Comme ces signaux peuvent également être utilisés lors du choix du partenaire, ils apparaissent comme un trait pertinent pour étudier les interactions entre l'évolution des préférences et la sélection locale chez des espèces sympatriques. Tout d'abord, je me suis concentré sur l'évolution de l'hétérogamie dans les populations polymorphes, en particulier, sur l'espèce H. numata, qui présente un polymorphisme de patrons de coloration, contrôlé par un seul supergène. A l'aide de simulations numériques, j'ai étudié l’émergence de préférences hétérogames conduisant à une préférence pour des phénotypes localement inadaptés. J'ai ainsi montré que les mutations délétères récessives habituellement associées aux supergènes favorisent l'évolution de la préférence hétérogame (chapitre 1). J'ai également identifié les architectures génétiques des traits et des préférences permettant l'évolution de préférences hétérogames. J'ai ensuite utilisé un modèle plus général se concentrant sur les traits polymorphes utilisés dans les préférences sexuelles, pour identifier les conditions sur les relations de dominance entre les allèles de trait et sur leur association avec des mutations délétères permettant l'évolution de l’hétérogamie (chapitre 2). Deuxièmement, j’ai étudié l'effet de l'interférence reproductive entre espèces sympatriques sur l'évolution des préférences. Puisque l'adaptation locale favorise la ressemblance des traits entre les espèces sympatriques, la préférence pour les traits adaptés localement peut être altérée par l'interférence reproductive. En utilisant des modèles de génétique quantitative, j'ai étudié les conditions permettant l'évolution de préférences envers des traits localement non-adaptés limitant l'interférence reproductive, et ses conséquences sur l'adaptation locale (chapitre 3) et le dimorphisme sexuel (chapitre 4). Enfin, j'ai étudié pourquoi et quand les préférences sexuelles ciblent des traits impliqués dans l'adaptation locale plutôt que des traits neutres qui peuvent diverger entre espèces sympatriques (chapitre 5). Dans l'ensemble, cette thèse met en lumière l'origine des préférences sexuelles et montre les différentes conditions dans lesquelles des préférences hétérogames ou des préférences envers des traits localement mal-adaptés peuvent émerger. Je conclus par une revue critique soulignant la prévalence des préférences hétérogames dans les populations naturelles et de leurs rôles dans les processus d'adaptation et de spéciation.