Diversité des populations naturelles de deux espèces sœurs : Drosophila simulans et D. mellanogaster

Abstract

Drosophila melanogaster et D. simulans sont 2 espèces, qui ont divergé d’un ancêtre commun il ya 2 millions d’années. Originaires d’Afrique tropicale, elles ont colonisé la quasi-totalité du Monde, en s’adaptant à des conditions nouvelles et en adoptant des stratégies évolutives différentes. Deux facteurs principaux de l’environnement, la température et les ressources nutritives fermentés, semblent responsables de cette adaptation. Dans ce travail, une étude comparée des 2 espèces a été réalisée sous trois aspects différents. a) Micro-évolution génétique d’une population naturelle entre 2 saisons différentes : Une population naturelle de S. simulans, a été échantillonnée, en été et en hiver de la même année. Divers caractères liés à la fitness ont été étudiés à 2 températures et sur 2 générations. Pour la taille, les résultats n’ont révélé aucune différence entre les saisons. En revanche des différences, en interaction avec la température de développement, ont été observées pour les soies, les ovarioles et la pigmentation. Ceci suggère que le cycle saisonnier a exercé une sélection complexe en modifiant la plasticité phénotypique de ces caractères. b) Effet de la température de développement chez les deux espèces : - La période du développement sensible à la température (TSP) a été déterminée en ajustant les courbes de réponse sur un modèle logistique. Une différence significative est observée entre les deux espèces pour la taille et la pigmentation. Pour la longueur de l’aile, la TSP s’étend sur le dernier stade larvaire et la majeure partie du stade pupal. La pigmentation des derniers segments abdominaux chez les femelles a montré une TSP plus courte et plus tardive s’étendant sur le premier jour de la vie adulte. - Les seuils de stérilité mâle à base et à haute température, ont été déterminés, et ont révélé des différences significatives entre les deux espèces. D. simulans est plus tolérante au froid mais plus sensible à la chaleur. Une fois transférés à une température optimale de 21°C, les mâles de D. Simulans stérilisés par une basse température récupèrent plus rapidement que des mâles de d. melanogaster. Inversement, on a une reprise plus rapide des mâles de D. melanogaster vis-à-vis des hautes températures. c) Bases génétiques des tolérances à l’éthanol et à l’acide acétique : D. melanogaster est connue pour sa capacité à utiliser des ressources alcoolisées. Une étude de sa tolérance à l’éthanol a été réalisée en comparant 2 populations, une tempérée et une tropicale (croisements F1 et F2 et transfert de chromosomes) et en effectuant des sélections pour augmenter la tolérance à l’alcool ou à l’ »acide acétique. Les résultats ont mis en évidence une situation génétique complexe : effet maternel, rôle important du chromosome 2 (le gène Adh est sur le 2) et des réponses corrélées pour la sélection par l’éthanol ou par l’acide. L’ensemble de ces résultats suggère que dans le flux métabolique qui détoxifie l’éthanol en le transformant en acétate plusieurs enzymes sont impliquées, en particulier l’acétyl -CoA Synthétase (ACS). En conclusion, plus nos connaissances sur la génétique quantitative, l’écophysiologie et l’écologie des deux espèces sœurs augmentent plus nous constatons que ces deux espèces ont des niches écologiques divergentes, de sorte qu’elles coexistent sans problème. Mais nous sommes encore loin de comprendre de façon précise l’abondance relative des deux espèces et l’existence d’une éventuelle compétition.