Contexte scientifique :
Identifier les contraintes limitant les capacités d’adaptation des populations aux limites d’aire de répartition est essentielle pour appréhender les forces qui façonnent la distribution des espèces et pour anticiper leurs réponses face aux changements climatiques. En bordure d’aire de distribution, deux scénarios principaux de dynamique des populations peuvent conduire à une accumulation de mutation délétères, limitant leur capacité d’adaptation.(i) Lorsque les conditions environnementales se détériorent par rapport à l’optimum des populations centrales, la taille des populations marginales diminue, ce qui accentue la dérive génétique et réduit l’efficacité de la sélection purificatrice (scénario de contraction). (ii) Au cours d’une expansion de l’aire de répartition, les allèles délétères peuvent « surfer » sur le front de colonisation, augmentant de manière aléatoire en fréquence et entraînant ainsi une accumulation de fardeau génomique (scénario d’expansion). Par ailleurs, une migration asymétrique des populations centrales vers les populations périphériques peut également freiner les capacités de ces populations.
Objectifs du projet de master :
Nous proposons de comparer, par une approche de génomique des populations, les populations centrales et périphériques de la fourmi thermophile Cataglyphis piliscapa. Cette espèce constitue un modèle original pour l’étude des limites d’aire de distribution car c’est une espèce thermophile, adapté à des environnements ouverts et chauds. Elle présente par ailleurs une dispersion femelle limitée et une aire de répartition restreinte à la région méditerranéenne. Nos modélisations préliminaires de niche écologique et nos observations de terrain suggèrent que les deux scénarios mentionnés précédemment pourraient s’y appliquer : une expansion dans les plaines sous l’effet du réchauffement climatique, mais également des extinctions locales dans les zones où la régénération de la végétation, consécutive à la diminution des activités agricoles, entraîne la disparition des habitats ouverts.
Le stage de Master 2 vise à comparer la structure génétique des populations et d’inférer les scénarios démographiques de cinq populations centrales et de cinq populations périphériques. Les populations ont déjà été échantillonnées et le génome complet d’une dizaine d’ouvrières par population est disponible ainsi qu’un génome de référence pour l’espèce. Plus précisément, nous testerons les hypothèses suivantes :
(i) les populations périphériques présentent une diversité réduite et un fardeau génétique plus élevée que les populations centrales ;
(ii) Les flux de gènes sont réduits dans les populations périphériques, surtout lorsqu’elles sont dans des situations de contractions d’habitats
Compétences requises :
Connaissance en génétique des population et théorie de la coalescence.
Des bases en bioinformatique (pour gérer les données de séquençage NGS), langages de programmation avec au moins des bases de R et de l’environnement UNIX.
Candidatures :
Pour candidater, merci d’envoyer un CV et quelques lignes de motivation (directement dans l’email) à claudie.doums@ephe.psl.eu le plus rapidement possible. Une décision sera prise avant le 28 novembre.
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