Soutenance de thèse d’Antoine TAUPENOT

« Implication de supergènes dans l’expression de traits complexes chez la fourmi socialement et morphologiquement polymorphe Myrmecina graminicola »

Antoine TAUPENOT, doctorant Sorbonne Université, équipe ESEAE du département ECOEVO,
vous convie à la soutenance de sa thèse
« Implication de supergènes dans l’expression de traits complexes chez la fourmi socialement et morphologiquement polymorphe Myrmecina graminicola »

Le jury sera composé de :

• Emmanuelle BAUDRY, Professeure Université Paris-Saclay, examinatrice
• Claudie DOUMS, Directrice d’Etudes, MNHN (Paris), co-directrice de thèse
• Violaine LLAURENS, Directrice de recherches CNRS, Collège de France (Paris), rapporteuse
• Mathieu MOLET, Professeur Sorbonne Université, iEES Paris, co-directeur de thèse
• Stefano MONA, Directeur d’Etudes, MNHN (Paris), co-directeur de thèse
• Jonathan ROMIGUIER, Chargé de recherches CNRS, ISEM (Montpellier), rapporteur

La soutenance aura lieu vendredi 5 juillet 2024 à 14 h
Sorbonne Université, 4 place Jussieu – 75005 Paris Campus P&M Curie, bâtiment Esclangon, amphithéatre Durand

Résumé :
Les supergènes – des régions génétiques où des loci coadaptés sont transmis comme une seule unité mendélienne – jouent un rôle crucial dans la mise en place des polymorphismes complexes mais démêler la complexité de leur évolution et de leur maintien reste un défi de taille. Les fourmis offrent un contexte unique pour mettre en évidence de nouveau supergènes et étudier les principes généraux régissant leur mise en place et leur évolution puisqu’elles présentent de grandes variations inter- et intra-espèces dans tous les aspects de leur organisation sociale et qu’un nombre inhabituellement élevé de supergènes a déjà été mis en évidence dans différentes espèces. Notamment, dans cinq lignées différentes un supergène en lien avec l’organisation sociale des colonies, c’est-à-dire le nombre de reines accouplées par colonie, a été mis en évidence. Cependant, son origine et son maintien restent à élucider clairement et de nouveaux modèles sont nécessaires.
L’espèce de fourmi Myrmecina graminicola suscite un intérêt particulier pour l’étude des supergènes chez les insectes sociaux puisqu’elle présente à la fois un polymorphisme social (présence de colonies monogynes et de colonies polygynes) et un polymorphisme alaire (présences de reines ailées et de reines aptères). Dans cette thèse, nous avons exploré la présence de supergènes chez M. graminicola, en lien notamment avec ces deux polymorphismes.
Dans le premier chapitre, à l’aide de données de reséquençage, nous avons mis en évidence la présence d’un supergène lié au polymorphisme social (~10 Mb) daté de ~1 Ma en déséquilibre de liaison avec un supergène lié au polymorphisme alaire (~110 kb) apparu plus récemment (~ 0,4 Ma).
Dans le deuxième chapitre, nous avons étudié les liens entre les traits d’histoire de vie des deux principaux types de colonies retrouvés dans cette espèce, à savoir les colonies monogynes avec des reines ailées et les colonies polygynes avec des reines aptères. Nous avons montré que ces deux types de colonies ne différaient pas quant au nombre d’ouvrières et de larves au moment de l’échantillonnage. Une fois élevées en laboratoire, nous avons observé que ces deux types de colonies produisaient un nombre similaire de nymphes et d’adultes mais que les colonies polygynes produisaient plus d’oeufs et de nouvelles larves que les colonies monogynes.
Dans le troisième chapitre, nous avons exploré la possibilité qu’il existe dans cette espèce d’autres supergènes non liés directement à la socialité ou à la présence/absence d’ailes. Nous avons identifié un troisième supergène (~7 Mb) et démontré qu’il n’était pas associé au sexe ratio des colonies.
Dans l’ensemble, cette thèse révèle la présence de trois supergènes chez la fourmi M. graminicola, dont un lié au polymorphisme social, un autre au polymorphisme alaire, et propose des pistes sur les mécanismes contribuant au maintien de ces polymorphismes.
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