Le littoral atlantique saharien, centre de diversité de rongeurs du genre Gerbillus: Systématique évolutive d’espèces ouest-africaines de Gerbilles Arame NDIAYE Génétique des populations Doctoriales, 24-26 Novembre 2010 UCAD

Plan de la présentation Qu’est ce que la systématique évolutive? Le modèle d’étude Identification des spécimens utilisés Tentative de reconstruction de l’histoire évolutive des gerbilles ouest africaines

Qu’est ce que la systématique évolutive? La systématique évolutive est une science qui permet de: * identifier des espèces ainsi que les liens de parenté qui les unissent * connaître l’histoire évolutive des espèces en se basant sur leur liens de parenté et sur des données historiques connues

Qu’est ce que la systématique évolutive? Plusieurs méthodes disponibles de nos jours pour identifier les espèces: - l’analyse morphologique - l’analyse chromosomique - l’analyse moléculaire

Qu’est ce que la systématique évolutive? Expliquer la répartition des espèces nécessite un cadre historique pour étudier les étapes de leur évolution et de leur diversification. Connaître l’histoire évolutive des espèces nécessite: - de tester des hypothèses, en utilisant des méthodes de reconstruction phylogénétiques - de proposer des scénarios d’évolution spatio-temporelle de ces taxons en utilisant des méthodes de datation moléculaire

Présentation du modèle d’étude: le genre Gerbillus Rodentia Myomorpha Muroïdea Muridae Gerbillinae Dipodillus Dipodillus campestris Gerbillus Gerbillus gerbillus tarabuli Gerbillus occiduus Gerbillus hoogstrali Gerbillus pyramidum Ordre Sous ordre Super famille Famille Sous famille Genre Espèce Forte diversité spécifique dans les genres Dipodillus et Gerbillus avec de nombreux cas d’espèces morphologiquement indiscernables

Identification des spécimens étudiés

Identification Gerbillus sp. 5 espèces du genre Gerbillus 1 espèce du genre Dipodillus 1 espèce (nouvelle?) nommée Gerbillus sp. Gerbillus occiduus Gerbillus pyramidum Gerbillus hoogstrali Gerbillus gerbillus Gerbillus tarabuli Dipodillus campestris Gerbillus sp.

Identification Identification robuste des espèces : - Données moléculaires confortées par des données chromosomiques et morphométriques suivant les principes de la taxonomie intégrative - Complémentarité des méthodes avec un ensemble d’informations obtenus - Problèmes liés aux méthodes prises individuellement Influence du milieu sur les données morphologiques Données chromosomiques pouvant être ambiguë (conservatisme ou polymorphisme).

Tentative de reconstruction de l’histoire évolutive

Cadre historique Refroidissement continuel observé à l’échelle globale depuis le Miocène jusqu’à 1,8 Ma BP Alternance de période humide/sèche au Sahara jusqu’aux environs de 1,8 Ma (Rognon, 1993; Michel, 2005) Transition vers un climat global aride accompagné de changements de faune entre 1,8- 1,6 Ma BP

Cadre historique Différenciation des gerbilles à soles poilues endémiques du Maroc le long de la côte atlantique durant le Pléistocène Epoque marquée par d’importantes oscillations climatiques avec un climat devenant de plus en plus aride (deMenocal, 2004) Oscillations climatiques marquées par des phases de transgressions marines associées à des périodes d’interglaciaires et des phases de régression marines associées à des périodes glaciaires.

Scénario évolutif Apparition de zones refuges: isolement et différenciation de populations de Gerbilles Transgressions marines correspondant à des périodes interglaciaires G. hesperinus au nord du Haut Atlas Régressions marines correspondant à des périodes interglaciaires Colonisation de milieux favorables par des espèces différenciées au Pléistocène G. hoogstrali et Gerbillus sp. entre le Haut et l’Anti-Atlas. Nouvelles phases de transgressions marines  “piégeage” d’espèces endémiques G. occiduus au Sud de l’Anti-Atlas

Scénario évolutif Cas de G. occiduus et de G. tarabuli Apport des analyses moléculaires : Espèces sœurs très proches phylogénétiquement (NJ, MP, ML et IB), par ailleurs jumelles morphologiquement mais très différenciées chromosomiquement Distance génétique entre ces deux espèces: environ 1,8% Estimation de la date de divergence de G. occiduus à partir d’une population-mère au large des côtes de la Mauritanie: environ 420.000 ans BP

Scénario évolutif Distribution de G.occiduus endémique du Maroc (Aoréora- Dakhla) Tarfaya Aoreora Tan-Tan Dakhla Boujdour Bir Anzarane Mer Méditerranée Légende Localités de captures de Gerbillus tarabuli Localités de captures de Gerbillus occiduus Océan atlantique Villes du sud marocain (incl. Sahara occidental

Scénario évolutif G. tarabuli à distribution plus large

Fu's Fs statistic (P-value) Mismatch distribution Scénario évolutif Analyses démo-génétiques permettent de montrer - Réduction de la taille de la population initiale de G.tarabuli puis expansion démographique Gerbillus tarabuli Tajima’s D (P-value) Fu's Fs statistic (P-value) h/π Mismatch distribution Arame (2009) -1.93328 (P<0,05) -15.184 (P<0.05) 1/0.00831 unimodale NESI(2007) -2,02556 -13,273 (P<0,000) 0.989/0.00858

Exemple de scénarios évolutifs entre G. occiduus / G. tarabuli Transgression marine + période interglaciaire Régression marine + période glaciaire 420.000 ans Légende : : < 250 m ; : 250–500 m ; : 500–1000 m Population mère de Gerbillus occiduus Sens de colonisation par Gerbillus occiduus Sens de colonisation par Gerbillus tarabuli (NESI, 2007) Océan atlantique Zone refuge d’une population de Gerbillus tarabuli  

Perspectives Réaliser un complément d’échantillonnage (spécimens d’autres régions et d’autres espèces) afin de mieux connaître la phylogénie de ce groupe de « Gerbilles à soles poilues » Procéder à l’identification précise (description?) de Gerbillus sp. et préciser sa zone de distribution Étudier plus précisément l’histoire évolutive de ce groupe de Gerbilles afin de vérifier que leur émergence est reliée à des événements climatiques / environnementaux au cours du Plio-Pléistocène