Patrice DAVID Thomas LAMY

Transcription

1 Dynamique temporelle des métacommunautés de mollusques d'eau douce aux Antilles Françaises : rencontre entre génétique des populations et écologie Patrice DAVID Thomas LAMY Philippe JARNE, Jean-Pierre POINTIER, Elodie CHAPUIS, François MASSOL...

2 La biodiversité est une question d'échelle Echelle d'espace : ce que je compte localement n'est pas ce que je compte régionalement Echelle locale plus riche moins riche Echelle régionale moins riche plus riche - Structuration spatiale; - Ségrégation liée à des niches différentes, des interactions entre espèces

3 La biodiversité est une question d'échelle L'échelle de temps : ce que je vois en peu de temps n'est pas une tendance à long terme... temps court terme = régime naturel de variation; extinctions et recolonisations de sites régime en métapopulation / métacommunauté long terme : changement permanent d'abondance liés aux invasions, au changement climatique

4 La biodiversité est une question d'échelle L'échelle biologique : la diversité génétique d'une population n'est pas la diversité taxonomique d'une communauté diversité d'espèces liens? diversité de génotypes

5 Des questions... Comment la diversité spécifique varie dans l'espace et dans le temps et qu'est-ce qui contrôle cette variation? Détailler le cas de l'interaction entre espèces invasives et espèces locales La variation génétique intraspécifique et la diversité d'espèces varient-elles dans le même sens? conséquences sur les stratégies possibles de gestion

6 Le cas d'étude mollusques d'eau douce en Guadeloupe : 25 espèces... Drepanotrema surinamense Physa acuta Biomphalaria glabrata Pulmonés Drepanotrema depressissimum Physa marmorata Cénogastropodes (="prosobranches") Melanoides tuberculata Marisa cornuarietis Pomacea glauca...dont beaucoup d'introduites

7 De la communauté à la métacommunauté : des milieux fragmentés Arrière-Mangrove Basse -Terre Grande-Terre Ravine Mare (259 en Grande-Terre (DIREN) ) Saintes Marie-Galante

8 mare De la communauté à la métacommunauté : des milieux dynamiques Instabilité temporelle des populations ravine Variations de connectivité saison humide saison sèche

9 Quantifier la diversité des espèces (abondances, richesses 25 sites /an) des milieux (variables environnementales 25 sites /an) des gènes (microsatellites)

10 Des questions... Comment la diversité spécifique varie dans l'espace et dans le temps et qu'est-ce qui contrôle cette variation?

11 toutes temporaires permanentes marges stables permanentes marges instables Ravines Ravines Mangroves Richesse spécifique Gradient général et spécificités locales Précipitation mares

12 départager les différents facteurs qui agissent sur la composition des communautés part d'explication de la composition faunistique par différents facteurs Précipitation

13 Variation temporelle à long terme : une communauté en (re-) construction espèces introduites espèces natives temps

14 Des questions... Comment la diversité spécifique varie dans l'espace et dans le temps et qu'est-ce qui contrôle cette variation? Détailler le cas de l'interaction entre espèces invasives et espèces locales

15 Variation dans le temps à long terme et court terme : Physa acuta et Physa marmorata Physa marmorata Physa acuta

16 Physa marmorata : dynamique métapopulation Physa acuta : dynamique d'invasion niveaux de densité

17 - dynamique de colonisation-extinction - interactions compétitives (effet d'une espèce sur l'autre) - effets de niche taux de colonisation Physa marmorata taux d'extinction Physa acuta 1% couverture végétale

18 Exemple de l'interaction Marisa cornuarietis (introduite) - Biomphalaria glabrata (native) - M. cornuarietis a éliminé B. glabrata des mares où elle est présente - B. glabrata décline également dans les mares où M. cornuarietis est absente (effet métapopulation) - B. glabrata persiste dans des milieux d'arrière-mangrove moins stables où M cornuarietis ne se maintient (pour l'instant) pas.

19 Des questions... Comment la diversité spécifique varie dans l'espace et dans le temps et qu'est-ce qui contrôle cette variation? Détailler le cas de l'interaction entre espèces invasives et espèces locales La variation génétique intraspécifique et la diversité d'espèces varient-elles dans le même sens?

20 Diversité génétique Corrélation entre diversité génétique et spécifique Peut on s attendre à ce que les zones les plus riches en espèces soient aussi celles où la diversité génétique est la plus importante? =? => Grande importance en terme de conservation Gossypium darwinii Archipel des Galapagos Diversité spécifique (Vellend, 23) Echelle biogéographique : les processus historiques dominent

21 Peut on s attendre à une telle corrélation à l échelle d une métacommunauté? Dans une métacommunauté, diversité génétique et diversité spécifique devraient être influencées par les mêmes caractéristiques des sites Dérive - Taille - Stabilité - Connectivité Migration Extinction Espèces où allèles

22 Testons cette hypothèse en utilisant la métacommunauté des mollusques d eau douce de Guadeloupe (I) Test de la corrélation (II) Variables explicatives : Taille? Connectivité? Stabilité? Indices de diversité spécifique? Caractéristiques des sites Indices de diversité génétique

23 Deux espèces focales pour la diversité génétique Drepanotrema depressissimum Drepanotrema surinamense 32 individus/site (22 sites) 1 marqueurs (microsatellite) 12 individus/site (24 sites) 16 marqueurs (microsatellite) microsatellite Diversité génétique 1 kms Richesse allélique 1 kms

24 Richesse allélique Richesse allélique Allelic Richness Résultats : observe-t-on cette corrélation? P =. 5 N.S. P = ,5 2 1, nombre d'espèces => Pas de corrélation D. surinamense Nombre d espèces Number of species => Corrélation D. depressissimum Pourquoi un tel contraste en les deux espèces?

25 Diversité génétique Nombre d espèces Diversité génétique Nombre d espèces Diversité génétique Nombre d espèces Diversité génétique Nombre d espèces Comment les deux diversités sont elles régulées? Diversité spécifique Connectivité Taille + 4, ,5 - Végétation + - instabilité +

26 Diversité génétique Nombre d espèces Diversité génétique Nombre d espèces Diversité génétique Nombre d espèces Diversité génétique Nombre d espèces Comment les deux diversités sont elles régulées? Diversité spécifique D. depressissimum Connectivité Taille + 4, ,5 - Végétation + - instabilité +

27 Diversité génétique Nombre d espèces Diversité génétique Nombre d espèces Diversité génétique Nombre d espèces Diversité génétique Nombre d espèces Comment les deux diversités sont elles régulées? Diversité spécifique D. surinamense Connectivité Taille + 4,5 1 1 Instabilité! ,5 - Végétation + - instabilité +

28 Les deux niveaux de diversité ne sont pas régulés de la même manière Prosobranches = très sensibles Assèchement de la mare Extinction

29 Les deux niveaux de diversité ne sont pas régulés de la même manière D. surinamense abondant dans les sites instables avec beaucoup de végétation et peu de compétition Estivation Prosobranches = très sensibles Assèchement de la mare Extinction

30 Les deux niveaux de diversité ne sont pas régulés de la même manière D. surinamense abondant dans les sites instables avec beaucoup de végétation et peu de compétition Estivation D. deprississimum Estive aussi...mais plus abondant que D.s. dans des sites stables avec beaucoup d'espèces Prosobranches = très sensibles Assèchement de la mare Extinction

31 Conclusion Site Végétation Diversité génétique Stabilité Taille Diversité spécifique Végétation Connectivite Taille Connectivite Diversité génétique Préfère les sites instables : compétition moindre, capacités spécifiques (Estivation) corrélation Les sites les plus diversifiés ne sont pas forcément les plus riches génétiquement, surtout pour des espèces qui aiment des sites instables

32 Take-home messages pour la gestion de la biodiversité Importance de prendre en compte la DYNAMIQUE de la biodiversité certaines espèces se spécialisent dans des milieux très instables ou contraignants : leur diversité maximale n'est pas trouvée là où il y a beaucoup de richesse spécifique; la diversité génétique d'une espèce n'a donc pas de valeur prédictive pour la diversité spécifique la diversité génétique d'une espèce ne sera pas maximale au même endroit que celle d'une autre espèce

33 Take-home messages pour la gestion de la biodiversité Importance de prendre en compte la DYNAMIQUE de la biodiversité * protéger un milieu riche en espèces au temps t n'est pas forcément la meilleure façon de protéger la diversité : il faut préserver la DIVERSITE DES DYNAMIQUES DES MILIEUX exemples de deux espèces à valeur patrimoniale en Guadeloupe -Biomphalaria schrammi milieux instables, fréquemment asséchés peu riches en espèces, Grande-Terre; rare -Plesiophysa guadeloupensis milieux stables, forestiers ; Marie- Galante et Saintes surtout; très rare

34 La diversité des milieux et des régimes de perturbation préserve les espèces locales de l'extinction lorsqu'elles interagissent avec des espèces invasives - persistance de Biomphalaria glabrata en arrière-mangrove face à l'invasion de Marisa cornuarietis, Melanoides tuberculata; extinction en Martinique où ces milieux sont quasi-absents - conséquences sanitaires : persistance de foyers de transmission de bilharziose, entretenus notamment par les rats Biomphalaria glabrata Schistosoma mansoni

35 Merci de votre attention