Arne W. Nolte; Jörg Freyhof; Katheryn C Stemshorn and Diethard Tautz UNE LIGNEE INVASIVE DE CHABOT, Cottus spp, DANS LE RHIN, (AVEC DES ADAPTATIONS A UN NOUVEL HABITAT) QUI PROVIENT DE L’HYBRIDATION ENTRE DEUX GROUPES PHYLOGEOGRAPHIQUES ANCIENNEMENT SEPARES. Arne W. Nolte; Jörg Freyhof; Katheryn C Stemshorn and Diethard Tautz

- 8 à 15cm adulte. - Espèce territoriale et sédentaire, fond rocheux - Eau fraiche et très oxygéné avec un bon brassage - Mauvais nageur du à l’absence de vessie natatoire Depuis 1992: Observation du chabot en aval, dans des fleuves à lit large et avec des eaux plus chaudes et plus turbides. Ex: La rivière Sieg, le delta du Rhin, la Moselle

Pour clarifier la situation: Deux possibilités d’origine: ils ont pu survivre dans l’aval du Rhin, et le recoloniser Ils peuvent aussi représenter une population introduite, invasive de cette zone. >> Quels facteurs ont permis à cette population de s’accroître autant? Pour clarifier la situation: Analyses effectuées sur : La morphologie, Les traits d’histoires de vie, L’analyse moléculaire, La génétique des populations.

Site d’étude:

Matériel et méthode Echantillonnage: Prélèvements des chabots invasifs dans: -Rivière Sieg (étude de 1992 jusqu’à aujourd’hui) -La Moselle -le delta, et milieu du Rhin (échantillonnage de 1997 à 2001) > Comparaison avec le reste des populations européenne (amont du Rhin, Escaut).

Analyse morphologique: Matériel et méthode Analyse morphologique: - Différences basées par une granulosité différente des écailles qui couvrent le corps. 0: granulosité absentes 1: Moins de 10 écailles granuleuses sous la nageoire pectorale 2: plus de 10 écailles granuleuses, mais toutes recouvertes par la nageoire pectorale 3: les granulosités s’étendent au-delà de la nageoire pectorale, mais antérieurement à la moitié de la 2ème nageoire dorsale 4: les granulosités s’étendent au-delà de la moitié de la 2ème nageoire pectorale - Différences basées sur la forme du corps > Analyse canonique > Calcul de vecteurs placés sur une grille de déformation

Les traits d’histoire de vie: Matériel et méthode Les traits d’histoire de vie: Femelles pleinement matures (Mars 2003) > 43 femelles de 2 populations de chabots « invasifs » > 93 femelles de 4 populations de chabots du Rhin Femelles pré-matures (Janvier 2004) > dans 2 courant de l’Escaut Mesure de la taille, et retrait des gonades. Age donné par analyse des otolithes Analyses moléculaires et génétique des populations: - Séquençage précédemment effectué de la région contrôle de l’ADN mitochondrial - Analyses SNP sur 280 spécimens et calcul des distances génétiques.

Résultats: Chabot du Rhin Chabot invasif (a): la Moselle (b): La rivière Sieg

# trois types différents Résultats: (a): description des 5 types de répartition de la granulosité (b): fréquence de chaque types dans chaque population # trois types différents

Modèle de référence: chabot invasif Résultats: (d): Analyse canonique et placement des vecteurs obtenus sur une grille de déformation Modèle de référence: chabot invasif Chabots invasifs VS chabots natifs du Rhin Chabot invasifs VS chabots de l’Escaut Chabot du Rhin Chabot invasif Chabot de l’Escaut

Résultats: a: allèle ancestral d: allèle ancestral

Résultats: Chabot invasif = hybride entre le chabot du Rhin et de l’Escaut a: allèle ancestral d: allèle ancestral

les 3 groupes différents Résultats: Neighbour joining sur 23 sites différents Neighbour joining sur les 3 groupes différents

DISCUSSION Chabots du Rhin sont restés confinés dans l’amont des courants du Rhin et de ses affluents. Chabots invasifs ont colonisé les habitats laissé vacants avantage écologique pour les habitats aux eaux calmes chaudes et plus turbides. (on ne sait pas encore la nature de cet avantage) Pas de preuve de prolifération des chabots invasifs dans l’Escaut (contrairement à ses affluents) Les chabots de l’Escaut sont restés confinés dans leurs habitats connus Les chabots de type Escaut qui ont participé à l’hybridation sont ceux des affluents de l’Escaut

Population des chabots invasifs en équilibre de Hardy Weinberg. Discussion: Hybridation très récente Données non publiées: Population des chabots invasifs en équilibre de Hardy Weinberg.  Groupe homogène

Discussion: Les chabots invasifs se sont propagés depuis le Delta du Rhin. Pas de chabots invasifs dans l’Escaut: Migration initiale unidirectionnelle depuis le lit principal et les affluents de l’Escaut Population type Rhin des courants en amont Hybridation, backcross et adaptation Larves Population type Escaut des affluents Delta du Rhin

Merci de votre attention R. WILHELM, T.J. HILBISH « Assessment of natural selection in a hybrid population of mussels: evaluation of exogenous vs endogenous selection models » Marine Biology 131:505-514 (1998) O. SEEHAUSEN « Hybridization and adaptive radiation » TRENDS in Ecology and Evolution 19:198-207 (2004) C.C. ENGLBRECHT, J. FREYHOF, A. NOLTE, K. RASSMANN, U. SCHLIEWEN, D. TAUTZ « Phylogeography of the bullhead Cottus gobio (Pisces: Teleostei: Cottidae) suggests a pre-Pleistocene origin of the major central European populations » Molecular Ecology 9:709-722 (2000) A.W NOLTE « Evolutionary genetic analysis of an invasive population of sculpins in the Lower Rhine » Vol 1, pp102 (2005)