Comportement et spéciation chez la drosophile

L’origine de nouvelles espèces est l’une des questions les plus fondamentales de la biologie évolutive. En nous appuyant sur l’héritage unique de notre laboratoire dans l’étude de la spéciation chez les drosophiles, et en incorporant de nouvelles méthodes en génomique, génétique et neurobiologie, nous explorons différentes facettes des interactions entre spéciation et comportement. Nous supposons que les gènes responsables des changements de comportement peuvent être liés de manière pléiotropique aux locus sous-jacents aux divergences physiologiques et morphologiques, favorisant finalement la spéciation.

Thèmes

Nous étudierons comment la variation intra-spécifique de la perception chimique de différents composants de végétaux joue un rôle dans les événements de spéciation écologique impliquant des changements d’hôte. En particulier, nous étudierons la perception gustative et l’évolution comportementale d’espèces de drosophiles étroitement apparentées, spécialisées sur différents hôtes, et nous relierons ces différences à leurs besoins nutritionnels et à leurs capacités de détoxication.

Nous étudierons un cas unique de dimorphisme de couleur, avec un déterminisme mendélien simple, limité aux femelles et qui a évolué chez plusieurs espèces de drosophiles. Nous proposons l’hypothèse que le mimétisme sexuel qui en résulte a évolué pour réduire le harcèlement sexuel et a été maintenu par une sélection balancée au-delà de la limite des espèces, par le biais d’effets pléiotropes antagonistes et d’interférences avec d’autres signaux sexuels (par exemple, la synthèse et la perception des phéromones) chez les sexes porteurs des différents allèles au locus impliqué.

Chez la plupart des animaux à reproduction sexuée, les organes génitaux mâles sont les caractères morphologiques qui divergent le plus rapidement dans les espèces naissantes. Une évolution rapide suggère un rôle dans l’isolement mécanique, mais la façon dont la divergence des organes génitaux affecte le comportement reproductif ou la sélection sexuelle reste mal comprise. Nous nous concentrerons sur la compréhension des bases développementales de certains cas exceptionnels impliquant une asymétrie et une perte d’allométrie des organes génitaux masculins, ainsi que sur les ajustements comportementaux et morphologiques des femelles à ces évolutions.

Les gènes impliqués dans l’isolement reproductif devraient montrer de faibles signaux de flux génétique entre populations divergentes et espèces naissantes. Nous viserons à identifier les gènes candidats à l’isolement reproductif à l’aide d’approches de génomique des populations et nous utiliserons des techniques de transformation de la lignée germinale (par exemple, CRISPR\Cas9) pour échanger les allèles de ces gènes entre les espèces et tester l’effet de l’introgression sur l’isolement reproductif.