Évolution et adaptation fonctionnelle des arbres tropicaux : le cas du genre Guibourtia Benn.

Résumé

La présente thèse s’intéresse aux mécanismes à l’origine de la diversification des espèces d’arbres tropicaux. Elle utilise le genre Guibourtia Benn. (Fabaceae-Detarioideae) comme modèle biologique afin de comprendre les mécanismes historiques, biologiques et environnementaux à l’origine de la diversité de ce genre. Plus particulièrement, elle vise, d’une part, à étudier, au niveau interspécifique, le rôle relatif des forces évolutives neutres et de sélection dans la diversification du genre Guibourtia et, d’autre part, au niveau intra-
spécifique, à questionner les causes de la différenciation des populations de trois espèces de Guibourtia. Au niveau interspécifique, la phylogénie datée basée sur le séquençage du génome chloroplastique complet a globalement confirmé la taxonomie actuelle. Elle a montré une diversification au milieu du Miocène en trois clades qui sont décrits aujourd’hui comme des sous-genres (Guibourtia, Gorskia et Pseudocopaiva). Elle démontre en outre que deux espèces américaines sont issues d’une migration de l’Afrique vers l’Amérique à la fin du Miocène. Il est également apparu que certains traits morphologiques ont été sélectionnés de manière convergente au sein des différents clades du genre Guibourtia en fonction des niches climatiques des espèces. Ce dernier résultat a été consolidé au moyen d’une expérimentation écophysiologique prouvant que la lumière constitue un important facteur de sélection et de différenciation adaptative entre certaines espèces du genre. Au niveau intraspécifique, une étude de phylogéographie a permis de mettre en évidence que les barrières biogéographiques chez G. ehie et les gradients climatiques chez G. coleosperma auraient contribué à la différenciation génétique des populations. En outre, cette étude montre une forte différenciation entre les populations de G. ehie d’Afrique de l’Ouest et d’Afrique centrale, en lien avec quelques traits morphologiques, ce qui préjuge de l’existence d’une nouvelle espèce. Enfin, chez G. tessmannii, espèce aux fruits déhiscents et graines arillées, nous avons identifié les principaux disperseurs dont les calaos (Ceratogymna atrata) qui pourraient contribuer à une dispersion à longue distance, influençant la structure spatiale de la variation génétique des populations. Cette thèse, en utilisant le genre Guibourtia comme modèle d’étude, a apporté de nouveaux éléments à la compréhension des mécanismes qui génèrent la diversité au sein des espèces d’arbres.