Histoire évolutive du complexe Afzelia Smith (Leguminosae - Caesalpinioideae) dans les écosystèmes forestiers et savanicoles d’Afrique tropicale

Résumé

Le genre Afzelia Smith est connu pour comporter sept espèces africaines d’arbres dont deux se retrouvent dans la région zambézienne, une en région soudanienne et les quatre autres en région guinéo-congolaise. Ces taxons, à haute valeur commerciale, sont difficiles à distinguer les uns des autres. Ils sont donc commercialisés sous un même nom : « doussié » ou « afzelia ». Ces difficultés de distinction peuvent s’avérer préjudiciables à la gestion durable des populations.

Le but de cette thèse de doctorat est de caractériser l’histoire évolutive du genre Afzelia. Plus spécifiquement, cette étude vise à : (i) évaluer le niveau des divergences morphologiques au sein du genre et décrire les relations phylogénétiques, afin de quantifier l’isolement reproductif entre les taxons d’Afzelia en mettant en évidence le rôle des changements climatiques passés et/ou des gradients écologiques dans la spéciation ; (ii) procéder à une analyse approfondie de la diversité et de la structuration génétique spatiale d’Afzelia spp. ; (iii) identifier et décrire les facteurs écologiques, biotiques et abiotiques susceptibles d’influencer les flux géniques à l’échelle des populations d’une espèce d’Afzelia (A. bipindensis).

Une analyse morphogénétique des espèces a été effectuée et a confirmé la forte ressemblance botanique entre les taxons. Les espèces de savane se sont avérées être diploïdes et présentent la moitié de la taille du génome des espèces forestières qui sont donc tétraploïdes. Les phylogénies de gènes, nucléaires et chloroplastiques, diffèrent entre elles. De telles différences peuvent être générées à la suite d’épisodes d’hybridation ancestrale entre espèces. Ces hybridations seraient probablement anciennes et seraient survenues entre les lignées des espèces forestières et celles d’A. quanzensis (une espèce des savanes zambéziennes). La polyploïdie serait survenue entre 7 et 9,4 millions d’années au cours de l’histoire évolutive du genre. De plus, une assignation bayésienne et des analyses d’isolement reproductif ont suggéré l’existence de croisements interspécifiques, mais uniquement chez les espèces forestières distribuées en sympatrie. À une échelle spatiale plus limitée, deux groupes génétiques bien différenciés ont été observés en sympatrie chez A. bipindensis. Ceux-ci présentent une différenciation morphologique et un décalage phénologique de la floraison qui peut contribuer à leur isolement reproductif.

Cette étude a permis de mettre en évidence quelques points importants que sont : la découverte d’un complexe polyploïde au sein du genre Afzelia ; la confirmation de la délimitation des espèces diploïdes de savane ; et la nécessité de réviser la taxonomie des espèces tétraploïdes forestières.