Analyse intégrative du rôle de la pigmentation des drosophiles dans l'adaptation à l'hétérogénéité spatiale et temporelle de la température.
Integrative analysis of the role of Drosophila pigmentation in adaptation to spatial and temporal temperature heterogeneity.
par Laurent FREOA sous la direction de Amandine VÉBER et de Jean-Michel GIBERT
Thèse de doctorat en Mathématiques appliquées
ED 386 Sciences Mathematiques de Paris Centre

Soutenue le lundi 09 décembre 2024 à Université Paris Cité

Sujets
  • Drosophiles
  • Génétique des populations
  • Pigments animaux
  • Plasticité phénotypique
  • Processus de naissance et de mort (processus stochastiques)
  • Thermorégulation
  • Zoologie

Les thèses de doctorat soutenues à Université Paris Cité sont déposées au format électronique

Consultation de la thèse sur d’autres sites :

https://theses.hal.science/tel-05382884 (Version intégrale de la thèse (pdf))
Theses.fr (Version intégrale de la thèse (pdf))

Description en anglais
Description en français
Mots clés
Pigmentation, Température, Écologie, Génétique des populations, Processus stochastique, Environnement fluctuant, Inversion de dominance, Plasticité, Probabilités, Tailles de population régulées localement
Resumé
Cette thèse explore l'influence de la pigmentation de la cuticule chez les drosophiles sur leur adaptation thermique, ainsi que les dynamiques évolutives et génétiques des populations sous contraintes environnementales fluctuantes. Chapitre 1 : Des expériences avec une caméra thermique ont permis d'étudier la relation entre la pigmentation et la température corporelle chez différentes drosophiles (mutants ebony et yellow de Drosophila melanogaster, D. americana/D. novamexicana, D. yakuba/D. santomea). Les résultats montrent que les différences de température sont proportionnelles aux zones pigmentées : environ 0,6 °C pour des individus entièrement pigmentés différemment, et 0,14 °C pour ceux avec des différences limitées à l'abdomen, suggérant une implication écologique de la pigmentation dans l'adaptation thermique. Chapitre 2 : Un modèle stochastique de population sexuée a été développé pour analyser l'interaction entre l'évolution, la génétique et la structure spatiale. Le modèle prend en compte des facteurs comme la plasticité phénotypique, l'inversion de dominance et le dimorphisme sexuel. Les simulations montrent que ces éléments favorisent des oscillations du phénotype moyen chez les femelles dans des environnements fluctuants, tout en stabilisant les fréquences alléliques et en maintenant la variabilité génétique. Le dimorphisme sexuel permet de conserver des phénotypes adaptés, protégeant ainsi la population contre des extinctions potentielles. Chapitre 3 : Le modèle du chapitre précédent est formellement validé et une approximation pour de grandes populations est démontrée, confirmant sa robustesse théorique. Chapitre 4 : Un modèle simplifié est proposé où l'environnement alterne entre deux états (été/hiver), favorisant alternativement deux groupes au sein de la population. En intégrant un paramètre pour moduler la pigmentation des femelles hétérozygotes, ce modèle examine la survie de la population en fonction des conditions de reproduction favorables ou défavorables, et établit des conjectures sur les probabilités de survie et d'extinction.