changements de pollinisateurs

Je viens de lire un article de Breitkopf publié en ligne fin 2014 (il sortira donc en 2015) :

- BREITKOPF H., ONSTEIN R.E., CAFASSO D., SCHLÜTER P.M., COZZOLINO S., 2015.- Multiple shifts to different pollinators fuelled rapid diversification in sexually deceptive Ophrys orchids. New Phytologist published on line 17 december 2014.

J’y relève un point qui me semble intéressant, et qui fait suite à ce qu’il avait ébauché dans sa thèse :

- BREITKOPF H., 2012.- Dynamic speciation processes in the Mediterranean orchid genus Ophrys L. (Orchidaceae). Tesis di Dottorato in Biologia Avanzata, Naples, 138pp.

Ces papiers montrent que l’évolution des Ophrys est corrélée à des épisodes de diversification rapide coïncidant avec des changements du type de pollinisateur : depuis des guêpes vers des abeilles Eucera, puis vers des abeilles Andrena et d’autres abeilles.

Guêpes pollinisatrices : Argogorytes, Sphecetidae; Dasyscolia, Scoletidae
Abeilles pollinisatrices : abeilles à longues antennes (Eucera et Tetralonia, Apidae), abeilles nidifiant dans le sol (Andrena, Andrenidae) et autres (Melecta et Anthophora Apidae, Colletes Colletidae, Osmia et Chalicodoma Megachilidae).

Cela parait marcher assez bien pour les Ophrys du complexe insectifera, car en conformité avec ce que disent BREITKOPF et al. (2015), il apparaît que l’espèce la plus ancienne O. insectifera est pollinisée par des guêpes solitaires Argogorytes mystaceus L. et A. fargei Schuckard (ex A. campestris L.) avec d’autres pollinisateurs occasionnels, avec un changement pour O. subinsectifera pollinisé par un hyménoptère Argiidae (proche des guèpes) nommé Sterictiphora gastrica, et une seconde transition vers une abeille Andrena combinata pollinisatrice chez O. aymoninii.

Qu'en pensent les spécialistes ???

HY

Salut Yves, et merci pour cette intervention. Je n'avais pas encore repéré cet article de Breitkopf, je m'en vais le lire dès que j'en ai le temps.
J'en étais resté à sa thèse (j'en avais parlé un peu ici : https://ophrys.bbactif.com/t12210p30-tous-les-ophrys-de-france-version-didactique, avec déjà les mêmes idées sur le passage des guêpes aux abeilles comme pollinisateurs, dans les 2 clades qu'ils avaient identifiés) et à son article de 2013 (déjà sur les changements de pollinisateurs, mais chez les Ophrys sphegodes uniquement).

En tant que non-spécialiste, je n'en pense pas forcément grand chose en l'état actuel, si ce n'est que les hypothèses de Breitkopf (et de ses co-auteurs) sont séduisantes, et que j'ai l'impression que l'on commence à comprendre de plus en plus l'évolution et la phylogénie du genre Ophrys. On est à mon avis encore loin de connaître la "vérité" sur l'histoire évolutive du genre, et sur les relations de parenté exactes entre les différents groupes d'espèces actuels, mais petit à petit, l'état des connaissances progresse...

Il y a bien sur pas mal d'autres points intéressants dans l'article de Breitkopf et al. (2015) notamment relatifs à la phylogénie et aux datations :

- je me posais la question de savoir si la très grande ressemblance entre Ophrys des séquences de l’ADN nucléaire (ITS1-5,8s rRNA- ITS2) résultait simplement d’une histoire évolutive assez récente, ou si cette séquence est très proche chez les différents Ophrys par le seul fait du hasard.
La réponse se trouve dans l'article de Breitkopf et al. (2015), lesquels, utilisant 6 autres séquences nucléaires construisent une phylogénie qui est très proche de celle de Devey et al. (2008) pour la partie basale de la phylogénie, validant ainsi la position des complexes insectifera, speculum, bombyliflora, tenthredinifera et apifera, c'est à dire les plus anciens, ceux qui ont suffisamment eu le temps d'accumuler des mutations. Par contre, le positionnement relatif des complexes umbilicata, aranifera, fuciflora et scolopax, ainsi que le positionnement relatif des membres de ces complexes et des membres du complexe fusca, paraissent au moins un peu différents, car ils cumulent chez Breitkopf et al. (2015) un nombre total de nucléotides (plus de 3000) 5 fois plus élevé, donnant fatalement bien plus de sites discriminants, donc un meilleur arbre. Il ne reste plus à Breitkopf qu'à analyser bien plus d'Ophrys pour mieux discriminer les positions relatives des complexes les plus récents, et les positions relatives de ces Ophrys au sein des complexes.

Je déduis de tout cela que si la séquence ITS1-5,8s rRNA- ITS2 suffit à bien discriminer les Ophrys les plus anciens, elle n'a pas eu suffisamment le temps d'accumuler des mutations pour bien séparer les taxons les plus récents. En effet les membres du complexe fusca ne se diversifient que depuis 1,3 MA (millions d'années), et ceux des complexes umbilicata, aranifera, fuciflora et scolopax depuis 1,5 Ma, c'est à dire à peu près la moitié du temps des autres Ophrys. Dommage qu'ils n'aient pas utilisé Ophrys aveyronensis.

Attendons une réponse à cet article par le groupe de Bateman, qui utilise une stratégie différente.

HY

HY a écrit:

En effet les membres du complexe fusca ne se diversifient que depuis 1,3 MA (millions d'années), et ceux des complexes umbilicata, aranifera, fuciflora et scolopax depuis 1,5 Ma, c'est à dire à peu près la moitié du temps des autres Ophrys.
HY

Ces datations m'intéressent, mais j'aimerais savoir comment sont-elles justifiées ? carbone 14 ? Suis preneur de toute infos sur le sujet...

Si tu n'as pas accès à l'article cité auparavant, je puis te l'adresser. Datation en deux temps, avec calibration par fossiles, puis moléculaire avec l'ADN chloro, lequel évolue moins vite que l'ADN nucléaire. A voir dans le texte.

Je ne me souviens plus exactement de la façon de faire, sauf que l'on utilise les mutations qui ne changent pas la signification des triplets, et à l'aide du taux de mutation de l'ADN en question.

HY

HY a écrit:Si tu n'as pas accès à l'article cité auparavant, je puis te l'adresser.

HY

Je ne le trouve pas en français...

Dans celui que j'ai lu en anglais, je ne trouve rien qui réponde à ma question par rapport aux méthodes de datation, mais il est vrai que je ne comprends pas très bien l'anglais.

Du haut de mes pâquerettes, j'imagine qu'on a daté quelques pollens fossiles avec des méthodes diverses (couches géologiques...) et estimé la vitesse de mutation de l'ADN et de l'ADN des chloroplastes en comptant le nombre de mutations entre deux dates "connues"
En reportant ces dates repères sur une chronologie et avec ces vitesses de mutation, on estime la date où tel groupe a divergé de tel autre

Merci Michel, et j'en étais là aussi... il semblerait que les mutations génétiques fonctionnent comme une horloge géologique. Il faudrait peut-être préciser que "l'horloge moléculaire" où les mutations d'un génome s'accumulent proportionnellement à un temps géologique, est encore une hypohtèse.
Ce qui n'enlève rien à l'intérêt de cette recherche passionnante.


"  Influence des insectes polinisateurs

En botanique, les fleurs se distinguent par deux cas de symétrie : radiale (actinomorphes), comme chez les potentilles, et bilatérale (zygomorphes), à l’image des fleurs d’ajonc ou des orchidées. Les fossiles de végétaux et la génétique ont montré que la forme actinomorphe est un "état ancestral", et que la forme zygomorphe est apparue de manière indépendante chez différentes familles végétales au cours du temps, sans que les raisons expliquant cette évolution ne soient clairement identifiées. Mais une équipe de biologistes espagnols de l’Université de Grenade vient d’y apporter un élément de réponse, en proposant un exemple d’évolution d’une plante actinomorphe vers la forme zygomorphe, et ce grâce à l’influence d’un insecte pollinisateur !
L’équipe de chercheurs, dirigée par José Gómez, a étudié 300 plants d’Erysimum mediohispanicum (Brassicacée), qui pousse dans les montagnes du sud de l’Espagne : certains plants portent à la fois des fleurs actinomorphes ou zygomorphes. Gómez et ses collaborateurs ont observé qu’un insecte pollinisateur, Meligethes maurus, représente à lui seul 80% des insectes venant butiner ces fleurs. En mesurant soigneusement la forme tridimensionnelle de chaque fleur par la technique de morphologie géométrique, ils se sont aperçu que non seulement les fleurs zygomorphes recevaient plus de visites de ces insectes que les fleurs actinomorphes, mais aussi que les plantes arborant ces fleurs produisaient plus de graines, donnant une descendance plus nombreuse. Celà signifie donc que, génération après génération, la proportion d’E. mediohispanicum à fleurs à symétrie bilatérale va augmenter au détriment des plantes à fleurs actinomorphes.
Inversement, M. maurus semble préférer certains types de fleurs zygomorphes, par exemple celles avec deux pétales parallèles l’un par rapport à l’autre, sans que l’équipe espagnole parvienne pour autant à expliquer ce curieux comportement.
Ces travaux, publiés dans la revue American Naturalist, apportent un exemple sérieux de sélection naturelle d’une morphologie végétale par le fitness génétique et ouvre de nouvelles questions quant aux raisons de cette interaction entre M. maurus et E. mediohispanicum.

Amélie Cohen "

Il est bon de se souvenir que se qui se passe dans les mystères du génome dépend aussi de facteurs externes. Et vice versa...

Je rajoute ça aussi :  http://sysbio.oxfordjournals.org/content/early/2011/12/26/sysbio.syr116.short?rss=1

où l'on apprend que l'on est pas à 100 millions d'années près...