Axe 2 : Biologie de l’adaptation

Cet axe vise à comprendre la nature et les mécanismes d’adaptation aux gradients environnementaux naturels mais aussi aux altérations anthropiques de l’environnement. Il est organisé autour de trois défis clés.
Bases génétiques de l’adaptation

Nous cherchons à comprendre les bases génétiques de l’adaptation en conditions naturelles, en étudiant des populations de plantes et d’insectes distribuées le long de gradients environnementaux (par exemple, des gradients d’altitude), ou subissant des pressions de sélection naturelles ou anthropiques drastiques (forçage climatique, pollution, insecticides). Cela implique également d’explorer les effets de la plasticité phénotypique en étudiant la régulation des gènes et les effets épigénétiques, et de déterminer comment cette plasticité contribue à la variation phénotypique et à l’acclimatation des individus face à de nouvelles pressions environnementales. Ces travaux ont des applications importantes pour comprendre les adaptations passées et actuelles aux changements globaux, pour mieux gérer les ressources génétiques pour la sélection animale et pour améliorer le contrôle des espèces nuisibles ou envahissantes.

Mots clés : scans génomiques, étude d’association pangénomique (GWAS), génétique quantitative, gradients environmentaux, polluants, transcriptomique, épigénétique

 

Mots clés : zones hybrides, clines, spéciation écologique, mosaïque génomique, architecture génétique, déséquilibre de liaison, méthodes phylogénétiques comparatives, sélection sexuelle, comportementreproductives
Mécanismes et scénarios de spéciation

Notre objectif est d’étudier l’adaptation des populations à divers gradients ou contraintes environnementaux, de quantifier l’équilibre entre la sélection diversifiante et les flux de gènes, et de déterminer comment ces processus alternatifs façonnent les zones hybrides ou la divergence génétique le long du continuum de spéciation - ces travaux sont principalement menés sur les plantes alpines (tropicales et tempérées) et sur les papillons des Alpes. Cela implique l’inférence de signatures génomiques de divergence adaptative entre espèces sœurs, et l’inférence de signatures phylogénétiques de radiation adaptative dans les clades récemment diversifiés. En particulier, nous recherchons la divergence sympatrique de traits fonctionnels entre espèces proches, tels que des traits impliqués dans l’isolement reproductif ou la différenciation de niche, comme indicateurs de spéciation écologique.

 

Étude expérimentale de la plasticité et l’acclimatation individuelle

Nous étudions les mécanismes d’adaptation en utilisant des approches expérimentales d’écophysiologie et de génomique fonctionnelle, à différentes échelles biologiques, c’est-à-dire celles des organismes (toxicité, tolérance/résistance, croissance, fécondité, mélanisme, traits d’histoire de vie, ...) et des sous-organismes (variations génomiques, expression génétique, métabolisme, physiologie). Cela implique de travailler sur les impacts à long terme des facteurs de stress (par exemple, les polluants, les UV, la température...), dans des expériences contrôlées utilisant des modèles animaux élevés en laboratoire. Nous étudions également l’effet conjoint de plusieurs facteurs de stress environnementaux, et sur plusieurs générations d’individus.

Mots clés : technologies “omiques”, épigénétique, metabarcoding, biochimie, physiologie, analyses isotopiques, effets trans-générationels

 

Publications clés :
  • Capblancq T, Després L, Mavárez J (2020) Genetic, morphological and ecological variation across a sharp hybrid zone between two alpine butterfly species. Evolutionary applications 13 (6), 1435-1450
  • Cattel J, Haberkorn C, Laporte F, Gaude T, Cumer T, Renaud J, (…), Bonneville JM, (...), David JP (2020) A genomic amplification affecting a carboxylesterase gene cluster confers organophosphate resistance in the mosquito Aedes aegypti from genomic. Evolutionary Applications, early view
  • Sherpa S, Blum MGB , Després L (2019) Cold adaptation in the Asian tiger mosquito’s native range precedes its invasion success in temperate regions. Evolution 73 (9), 1793-1808
  • Prud’Homme SM, Renault D, David JP, Reynaud S (2018) Multiscale Approach to Deciphering the Molecular Mechanisms Involved in the Direct and Intergenerational Effect of Ibuprofen on Mosquito Aedes aegypti. Environmental science & technology 52 (14), 7937-7950
  • Alberto FJ, Boyer F, (...), … Pompanon F (2018) Convergent genomic signatures of domestication in sheep and goats. Nature Communications 9 (1), 813
  • Regnault C, Usal M, Veyrenc S, (…), Raveton M, Reynaud S (2018) Unexpected metabolic disorders induced by endocrine disruptors in Xenopus tropicalis provide new lead for understanding amphibian decline. Proc Natl Acad Sci USA, 115(19)