Soutenance de Thèse : William TOUBIANA

Le 20 septembre William de l'équipe de Abderrahman KHILA soutiendra sa thèse intitulée :

Towards an adaptive and genomic understanding of an exaggerated secondary sexual character in water striders

Résumé

De la simple molécule d'ADN aux caractères les plus complexes, nous pouvons observer que le processus de variation est un phénomène universel en biologie. Les nombreuses différences qui existent entre les organismes peuplant notre planète en est certainement l'exemple le plus manifeste. Ces différences entre espèces n'auraient cependant pas pu avoir lieu au cours de l'évolution si certaines d’entre elles n’étaient pas déjà présentes au sein même d'une espèce. Ces variations intra-espèces sont particulièrement observables chez les espèces sexuées, entre mâles et femelles. Comprendre les différents facteurs biologiques, environnementaux et génétiques, à l'origine de ce dimorphisme sexuel est le cœur de mon sujet de thèse. Pour cela, j’ai établi au cours de ma thèse un nouveau modèle d'étude, l’insecte semi-aquatique Microvelia longipes. Ces insectes ont la particularité d’avoir évolué un dimorphisme sexuel spectaculaire par lequel les mâles présentent une croissance extrême et spécifique au niveau de la troisième paire de pattes. Pour étudier ce phénomène, j'ai choisi une approche intégrative visant à comprendre les causes environnementales et génétiques liées à la croissance exagérée des pattes arrières chez les mâles. En premier lieu, nous avons émis l’hypothèse que cette croissance exagérée était associée à des pressions de sélection sexuelle. Une caractérisation plus détaillée de la taille des pattes a également montré un degré de variabilité extrême entre les males d’une même population. Nous avons mis en évidence la présence de compétition intense entre males, qui utilisent leurs pattes arrière comme arme, pour s’accoupler avec les femelles. Les males à pattes plus longues gagnent souvent dans ces combats,  expliquant l’importance adaptative de ces pattes exagérées chez les mâles. De plus, nous montrons que les variations de taille de pattes chez les mâles, de la même espèce ou d’espèces différentes, sont associées à une fluctuation de la sélection sexuelle, qui peut être plus ou moins intense en fonction de l’ardeur que mettent les mâles à se battre. Dans un deuxième temps, nous avons développé une approche transcriptomique comparative entre les sexes et les pattes afin d’identifier les gènes responsables de cette croissance exagérée. Combiné au développement d’un génome de M. longipes de haute qualité, ceci a permis de dresser une liste de gènes dont l’intensité d’expression corrèle de manière significative avec l’exagération de la croissance des pattes chez les mâles et d’identifier des régions génomiques soumises à la sélection sexuelle.