Ecologie comportementale d'une expansion du quaternaire tardif

La dispersion, est un processus clé en écologie et en évolution qui a pour effet de réguler le fonctionnement des populations et des communautés. Des études récentes suggèrent que la dispersion est un processus dépendant de la condition des individus, éventuellement influencé par tous les traits phénotypiques d'un organisme, incluant le comportement, la locomotion ou la physiologie. Plusieurs études montrent que des changements substantiels et directionnels dans la composition phénotypique et génotypique des populations se produisent pendant l'expansion grâce à certains traits de caractère qui vont la favoriser. Contrairement aux nombreuses études qui portent sur ces changements phénotypiques pendant le processus des expansions actuelles (principalement les invasions), rien n'est connu sur les effets des expansions historiques sur la variation phénotypique actuelle des espèces animales. Ceci est d’autant plus surprenant que les expansions pendant le Quaternaire supérieur sont considérées comme étant les processus historiques les plus importants dans la structuration géographique de la biodiversité.L'hypothèse principale de ma recherche est que, si les caractères phénotypiques améliorant la dispersion ont joué un rôle dans les expansions du Quaternaire, une structuration spatiale de ces caractères pourrait être détectable aujourd’hui le long de l'axe des expansions passées. Afin de tester cette hypothèse, la variation géographique de trois catégories de caractères (comportement, locomotion et physiologie), potentiellement impliqués dans la dynamique de dispersion, a été caractérisée le long de la voie présumée d’expansion historique de Hyla sarda. Cette grenouille endémique de la Sardaigne, de la Corse et de l'archipel toscan a colonisé la partie nord de son aire actuelle de répartition pendant le Pléistocène supérieur. L'espèce s'est dispersée de la Sardaigne jusqu'en Corse, grâce à l'ouverture d'un pont terrestre temporaire induit par les glaciers reliant les deux îles, puis jusqu'à l'île d'Elbe sans doute par une dispersion en sauts, l'île d'Elbe n'ayant jamais été reliée à la Corse. La variation géographique des caractères a été comparée entre la Sardaigne et la Corse pour tester une différenciation phénotypique le long d'une voie d'expansion de l'aire de répartition du Pléistocène. La différenciation phénotypique due à la dispersion en sauts a été étudiée en comparant les mêmes caractères entre la Corse et l'île d'Elbe.Les résultats de la comparaison entre la Sardaigne et la Corse ont indiqué que les grenouilles de la Corse avaient une personnalité timide associée à une exploration prudente et montraient des performances locomotrices supérieures à celles de la Sardaigne. Les grenouilles de la Corse affichaient également un épuisement des défenses antioxydantes couplé à une augmentation des dommages oxydatifs, par rapport aux grenouilles de la Sardaigne. Les données génétiques suggèrent que les différences observées ne peuvent être le résultat de processus non adaptatifs (dérive génétique) ni de processus adaptatifs après la colonisation. La différenciation phénotypique serait plutôt le résultat d'un processus adaptatif survenu pendant l'expansion. La comparaison entre la Corse et l'île d'Elbe a par ailleurs montré que les grenouilles d'Elbe étaient plus audacieuses mais moins exploratrices et qu'elles avaient une performance locomotrice moins bonne que leurs ancêtres de Corse. La faible diversité génétique des grenouilles d'Elbe, par rapport au reste de l'aire de répartition de l'espèce, ainsi que sa localisation géographique située à la limite nord, suggère que les différences observées pourraient être générées par un événement fondateur aléatoire. Un processus non adaptatif (dérive génétique) aurait même pu contribuer à fixer des traits expliquant ainsi pourquoi de telles différences phénotypiques persisteraient dans le temps.