Génétique et Ecologie Evolutive

Patrice DAVID

Directeur de recherche ( DR1) CNRS

tel : +33 (0)4 67 61 32 28

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Chercheur en Ecologie Evolutive, j'étudie l'évolution des systèmes de reproduction (sélection sexuelle, hermaphrodisme, autofécondation), et  la dynamique des communautés (bio-invasions, coexistence d'espèces) par des approches expérimentales, moléculaires, de terrain, et théoriques. J'enseigne la Génétique Quantitative à l'Université.

 

 I am an evolutionary biologist. I study the evolution of mating systems (sexual selection, hermaphroditism, self-fertilization) as well as community eco-evolutionary dynamics (bio-invasions, species coexistence) through experimental, molecular, field, and theoretical approaches. I teach Quantitative Genetics.
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Mots clés : Organisme biologique : Invertébré- Milieu : Eaux continentales - Discipline : Génétique, Ecologie, Evolution - Technique : Biologie moléculaire, Génétique quantitative

Chercheur en biologie évolutive au CEFE depuis 2000, je m'intéresse à l'évolution des stratégies de reproduction et de la consanguinité chez les animaux. J'étudie la sélection sexuelle, l'allofécondation, et l'isolement reproducteur, qui sont des stratégies évolutives pour augmenter la valeur sélective des descendants dans différents contextes. Récemment j'ai étendu mes recherches pour comprendre comment l'évolution des traits d'histoire de vie affecte la diversité et la structure des communautés, à travers les invasions biologiques et les mécanismes de coexistence d'espèces dans des communautés spatialement structurées. .

J'utilise surtout trois techniques : la génétique quantitative, les suivis de terrain à long terme, et les marqueurs moléculaires. De temps en temps un peu de modélisation. Mes animaux favoris sont les escargots d'eau douce, de fascinantes petites bêtes avec une étonnante diversité de modes de reproduction. Mais j'ai aussi travaillé avec des bivalves, des mouches, des amphibiens (il n'y a pas que les oiseaux et les drosophiles dans la vie !). Je monte des expériences de génétique quantitative à grande échelle dans notre animalerie à mollusques. Je fais aussi un suivi régulier des mollusques invasifs et résidents des communautés aquatiques antillaises (Guadeloupe et Martinique). Ci-dessous plus de détails sur les 2 axes de recherche.


Axe 1: Evolution des stratégies de reproduction et consanguinité

Questions :

Tout individu est le produit d'un événement de reproduction. Ces événements s'organisent en réseaux reproductifs ou pédigrées de structure souvent non aléatoire. Ainsi les pédigrées peuvent être en partie découpés en parties disjointes (isolement reproductif), le nombre de descendants peut varier beaucoup d'un individu à l'autre (variance du succès reproducteur), des croisements peuvent se produire entre apparentés (consanguinité). Je recherche en quoi la structure des pédigrées affecte la distribution de la valeur sélective dans une population, et interagit avec l'évolution des stratégies de reproduction. Ces dernières sont des traits qui donnent aux individus l'opportunité de modifier la forme du pédigrée de sorte à augmenter la valeur sélective de leurs descendants : évitement des croisements interspécifiques ou consanguins, choix du partenaire.

 

Modèles Biologiques :

J'ai étudié les conséquences de la consanguinité et de la reproduction croisée sur la valeur sélective, depuis la dépression de consanguinité jusqu'à la dépression hybride, chez plusieurs organismes comme les mollusques bivalves (clams Spisula ovalis; moules Mytilus spp.) les crapauds (Pelodytes punctatus), et l'escargot d'eau douce Physa acuta. J'ai étudié l'isolement reproductif chez Mytilus, la sélection sexuelle et le choix du partenaire chez les mouches pédonculées (Cyrtodiopsis dalmanni), et les stratégies d'auto ou d'allofécondation chez les escargots d'eau douce (Bulinus truncatus, Physa acuta..) Actuellement je travaille surtout sur l'évolution de l'allocation au sexe et du système de reproduction chez Physa acuta.

 

Quelques résultats remarquables :


- Une série de modèles montrant comment la consanguinité au sens large (autofécondation, réductions de taille ou subdivision des populations) crée des corrélations positives entre l'hétérozygotie moléculaire (microsatellites, allozymes) et la valeur sélective. Ils incluent des méthodes statistiques pour analyser ces corrélations, ainsi qu'une étude de cas sur le bivalve Spisula ovalis.

- Plusieurs études de génétique quantitative sur l'effet de la variation environnementale sur les systèmes de reproduction. Tout est une affaire de norme de réaction : l'interaction entre stress environnemental et qualité génétique, qui détermine le développement des ornements sexuels des mâles de mouches pédonculées; la perte, induite par la chaleur, de l'appareil copulateur mâle chez l'escargot Bulinus truncatus; le comportement d'attente de Physa acuta qui repousse sa première ponte (plutôt que de s'autoféconder) quand elle ne trouve pas de partenaire. .
- Une méthode pour estimer les taux d'autofécondation avec des données de génotypes multilocus dans une population, sans utiliser Fis, et donc sans les biais dûs aux allèles nuls et autres genotypages erronés. Disponible en freeware.

 

Projets en cours :


L'essentiel de mes projets en cours sont sur Physa acuta où j'étudie l'allocation au sexe, le comportement reproducteur et la sélection sexuelle. J'y étudie également l'interaction entre les stratégies reproductives et d'autres traits d'histoire de vie, notamment la sénescence. Je m'intéresse aussi à l'évolution des systèmes de reproduction à plus grande échelle, chez les gastéropodes pulmonés.

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Spisula ovalis, espèce où j'ai detecté une corrélation entre hétérozygotie et valeur sélective due à la consanguinité; ceci contredit l'idée que les invertébrés marins à larves dispersant dans le plancton ont des populations parfaitement panmictiques

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Bulinus truncatus, individu avec son phallus sorti. Dans cette espèce le développement du phallus est supprimé chez certains individus. La probabilité de perte du phallus augmente avec la température, suivant une norme de réaction propre à chaque génotype

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Les pédoncules oculaires allongés de ce mâle de mouche pédonculée (Cyrtodiopsis dalmanni) sont un des traits que les femelles utilisent pour choisir les mâles qui donneront de bons gènes aux descendants. Dans les environnements très stressants, les contrastes entre mâles pour ce trait sont renforcés

 

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RMES, pour Robust Multilocus Estimates of Selfing, logiciel libre sous Windows pour estimer sans biais des taux d'autofécondation avec des données de génétique des populations. Cliquer sur l'icône pour télécharger la dernière version et son fichier d'aide

 


Axe 2 : Traits d'histoires de vie, invasions biologiques et communautés

Questions :

 

Comprendre l'assemblage et la dynamique des communautés d'espèces est un objectif ancien en écologie. La plupart des modèles supposent que les espèces ont des traits fixes, donc que les événements écologiques sont instantanés à l'échelle du temps évolutif. Cependant deux processus évolutifs au moins contribuent à la construction des communautés : la spéciation et l'évolution des traits, qui modifie les interactions entre espèces. Les invasions biologiques sont un des processus d'assemblage des communautés. Je cherche à savoir (i) comment les traits évoluent pendant et après l'invasion d'une espèce (ii) si l'invasion est dépendante de certains traits. J'ai aussi travaillé sur les modèles de stabilité évolutive des communautés. Parmi des communautés écologiquement stables, seules quelques-unes sont évolutivement stables (i.e. les traits des espèces ne sont pas sélectionnés pour augmenter ou diminuer). Nous utilisons pour traiter cette question des modèles de trade-off entre traits (compétition et colonisation).

 

Modèles biologiques:

 

J'ai étudié deux modèles d'étude principaux : les mouches des fruits (Tephritidae), une série de trois espèces invasives plus une endémique à l'île de La Réunion; et les escargots Thiaridés, en particulier Melanoides tuberculata et Tarebia granifera. M. tuberculata est au centre d'un programme pour suivre en temps réel l'évolution des traits d'histoire de vie dans les populations invasives en Martinique. J'étudie également la dynamique des méta-communautés de mollusques d'eau douce, à la fois indigènes et introduits, dans un système de rivières et de mares en Guadeloupe.

 

Quelques résultats remarquables :

 

- En combinant phylogéographie moléculaire, suivis de terrain, et génétique quantitative, nous avons analysé la diversité des traits d'histoire de vie dans les populations introduites de Melanoides tuberculata. Ce jeu de données constitue la démonstration la plus spectaculaire que les populations invasives peuvent accumuler de la diversité génétique pour des traits écologiquement importants grâce à des introductions répétées. Cette diversité est encore augmentée par la production de nouveaux phénotypes par des croisements entre souches introduites.

- les modèles spatiaux d'invasion sont classiquement fondés sur des équations de diffusion en paysage continu. Mais beaucoup d'invasions ont lieu dans des habitats fragmentés (par ex. eaux douces). Nous avons mis au point un modèle d'invasion en métapopulation et estimé ainsi des paramètres de colonisation pour un invasion récente : celle de l'escargot Tarebia granifera en Martinique. Grâce au modèle nous pouvons re-simuler l'invasion, en changeant certains paramètres (densité et taille des sites favorables, point d'introduction etc.) pour comprendre l'effet des caractéristiques du paysage et de la stochasticité sur la dynamique d'invasion.

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La mare de Saint-Félix en Guadeloupe est l'un des 200 sites où nous suivons annuellement les communautés de mollusques d'eau douce

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Melanoides tuberculata. Cette collection de coquilles montre l'étonnante diversité morphologique des souches invasives de cette espèce. Ces souches diffèrent aussi pour des traits d'histoire de vie comme la fécondité ou la taille des juvéniles. [couverture d'un numéro de Current Biol., 2008]

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4 espèces de mouche des fruits (Tephritidae), une endémique (haut à gauche) et trois envahisseuses successivement introduites dans l'île de la Réunion (Océan Indien) . L'aptitude à la compétition augmente à chaque nouvel envahisseur.

- On a longtemps cherché des traits typiques des espèces invasives. Nous avons émis et validé l'hypothèse que le succès invasif dépend des valeurs de trait relatives d'une espèce par rapport aux espèces locales apparentées avec lesquelles elle est en compétition. Avec des expériences en laboratoire nous montrons que dans une série d'espèces de Tephritidae ayant envahi successivement l'île de La Réunion, les plus récentes sont compétitivement dominantes sur les anciennes Contrairement aux hypothèses classiques, les meilleurs envahisseurs ont des taux de croissance intrinsèque (r) relativement faibles.

 

Projets en cours:

 

Je continue à travailler sur l'évolution des traits d'histoire de viechez Melanoides tuberculata pendant et après l'invasion en utilisant de la génétique quantitative, des données moléculaires, et des suivis de terrain. Je travaille également sur l'analyse statistique de données de communauté pour comprendre la coexistence des espèces dans les méta-communautés de mollusques de Guadeloupe, et en particulier l'effet de la diversité des traits d'histoire de vie et des systèmes de reproduction sur cette coexistence.

 


Collaborations :

L'essentiel de mes recherches est partagé avec Philippe Jarne. Nous fonctionnons en symbiose et co-dirigeons les étudiants depuis plus de dix ans (et la symbiose n'a toujours pas tourné au parasitisme!). Nous collaborons régulièrement avec Jean-Pierre Pointier, un génial expert en malacologie à l'EPHE de Perpignan.

Autres collaborateurs sur Montpellier : Anne Charmantier (évolution de la sénescence), Pierre-André Crochet (biologie des métapopulations d'amphibiens), Doyle McKey (microévolution et consanguinité dans les agroécosystèmes traditionnels), Nicolas Mouquet (Biologie évolutive des communautés), Nicolas Bierne(hybridation et spéciation), Sylvie Hurtrez-Boussès (Génétique des populations, phylogéographie, parasitisme escargots), Elodie Chapuis (évolution des traits d'histoire de vie)

En-dehors de Montpellier : Josh Auld (Université de Pennsylvanie, Evolution des traits d'histoire de vie), Vincent Calcagno (INRA-Sophia Antipolis; écologie des communautés); François Massol (CNRS- Université USTL de Lille), Hélène Delatte (CIRAD- La Réunion; génétique des populations d'espèces invasives), Emilien Luquet (UCBL, Lyon plasticité, évolution, épigénétique quantitative), Pierre Joly (UCBL, Lyon; sélection sexuelle et structure des populations), Joris Koene (VU, Amsterdam; systèmes de reproduction des escargots), John Pannell (Univ. Lausanne, Suisse; systèmes de reproduction), Jon Slate (Univ Sheffield, UK; relations hétérozygotie-valeur sélective), Marta Szulkin (Univ. Oxford, UK; relations hétérozygotie-valeur sélective),

 

 


Encadrements de Thèses:

 

J'encadre actuellement la thèse de


Maxime DUBART (2016-) (thème: Coexistence dans des métacommunautés)

 

J'ai encadré les thèses de

Thomas LAMY (2008-2011) (thème: biologie des communautés et génétique des populations d'escargots d'eau douce. Actuellement : postdoctorant aux USA)

Benjamin PELISSIE (2007-2010) (thème: allocation sexuelle et sélection sexuelle chez les escargots actuellement : postdoc aux USA )

Hélène JOURDAN (2007-2010)  (thème : biologie des métapopulations d'amphibiens; actuellement: chercheuse au CIRAD - La Réunion)

Juan ESCOBAR (2005-2008) (thème : architecture génétique, systèmes de reproduction et sénescence chez les escargots. Actuellement : chercheur à Medellin, Colombie)

Pierre-François DUYCK (2002-2005) (thème :Biologie de l'invasion et variation des traits d'histoire de vie chez les mouches; actuellement : chercheur CIRAD - La Réunion) )

Benoît FACON (2000-2003) (thème: Biologie de l'invasion et variation des traits d'histoire de vie chez les escargots (actuellement : chercheur INRA au CBGP, Baillarguet)

Marie-France OSTROWSKI (1999-2002) (thème : évolution des polymorphismes sexuels des escargots) (actuellement :postdoc INRA au SGAP, Mauguio)

Anne TSITRONE (1998-2001) (thème : conséquences de la consanguinité sur les relations hétérozygotie-valeur sélective et l'évolution de l'histoire de vie. Actuellement : chercheuse INRA au SGAP, Mauguio) )

Nicolas BIERNE (1998-2001) (thème : isolement reproductif et spéciation chez les moules. Actuellement : chercheur CNRS à l'ISEM, Montpellier) )

 

 


Enseignement :

Je fais chaque année des cours de biologie évolutive (ca 20 to 40 h /an) en master 2 (BEE) et école doctorale (SIBAGHE) (sélection sexuelle, génétique quantitative, evo-devo)


Publications (click on publication number, left column to get pdf)

P104

Noël, E., Jarne, P., Glémin, S., MacKenzie, A., Ségard , A., Sarda, V., David, P. 2017. Experimental evidence for the negative effects of self-fertilization on the adaptive potential of populations. Current Biology, 27 : 237-242

[Some ideas in biology have been repeated over and over with surprisingly little evidence. This is the case of the opinion that selfing species are evolutionary dead-ends as they cannot respond to new selection pressures. We test this idea directly by comparing the reponse to artificial selection for a morphological trait in snail populations under either outcrossing and selfing, and with or without previous experience of self-fertilization. Selfing initially speeds up the response to selection, but then slows it down after a few generations while outcrossing lines continue to respond. This effect, consistent with the dead-end hypothesis, not only reflects an exhaustion of genetic variation but also an increase in nonheritable phenotypic variance under selfing. ]

P103

Viard, F., David, P., Darling, J. 2016. Marine invasions enter the genomic era : three lessons from the past, and the way forward. Current Zoology, 62(6) : 629-642

[Invasion genetics comes of age, but is now renewed thanks to NGS technology. We review what these new markers have recently brought to our knowledge of marine invasions. The large numbers of loci allow to study genetic structure with high sensitivity, revealing unsuspected dicontinuities and cryptic species complexes in marine populations; and making it possible to capture the faint genetic signals of the usually very moderate founder effects in recent invaders. However their value to understand adaptive processes during invasion will depend on our ability to maintain efforts on exhaustive geographic sampling and common-garden experiments ]

P102

Stoffel, M. A., Esser, M., Kardos, M., Humble, E., Nichols, H., David, P., Hoffmann, J. I. 2016 inbreedR : an R package for the analysis of inbreeding based on genetic markers. Methods in Ecology and Evolution 7(11), 1331-1339

[The computation of two-locus heterozygosity disequilibrium (or g2), initially described in David et al. 2007 and performed by the software RMES, is usually too long for NGS-based data. The low-computation-time approximation I initially derived for Hoffmann et al. 2014 is here made available as an R-package together with some resampling and graphic methods -thanks to the programming effort of M. Stoffel and colleagues  ]

P101

Noël, E., Chemtob, Y., Janicke, T., Sarda, V., Pélissié, B., Jarne, P., David, P. 2016. Reduced mate availability leads to evolution of self-fertilization and purging of inbreeding depression in a hermaphrodite. Evolution, 70: 625–640

[We explore evolutionary scenarios of transitions from outcrossing to selfing using experimental evolution in the hermaphroditic snail Physa acuta, a preferential outcrosser. We created lines that were frequently forced to reproduce by selfing. In ca. 20 generations this regime purged an important fraction of the inbreeding depression and snails became less reluctant to self-fertilize (reduced waiting time). Thus, facultative selfing not only provides reproductive assurance, it may also create conditions that favour more selfing, potentially initiating an evolutionary transition ]

P100

Ehlers, B. K., David, P., Damgaard, C. F. and Lenormand, T. 2016. Competitor relatedness, indirect soil effects, and plant co-existence. Journal of Ecology 104 :1126-1135

[An experiment showing that the effects of competition between an within species of two annuals (Medicago) are modified by a perennial shrub, the thyme, through chemicals released in the soil. Competition favours one or the other species depending on whether the soil has been exposed to thyme or not. In addition we observed a tendency for intraspecific competition to have less negative effects when it occurs between closely related individuals rather than unrelated ones, a characteristic that may promote local dominance of a few genotypes of each species  ]

 P99

Mousset, M., David, P., Petit, C., Pouzadoux, J., Hatt, C., Flaven, E., Ronce, O., Mignot, A. 2016 Lower selfing rates in metallicolous populations of the pseudometallophyte Noccaea caerulescens in southern France than in nonmetallicolous populations. Annals of Botany,117 : 507-519

[We develop a new method to test whether two groups of populations differ in their average selfing rate and use it to show that populations of an annual plant tolerant to heavy metals have lower selfing rates in soil polluted by heavy metals near ancient mines than in the surrounding nonpolluted landscape. ]

P98

Marie-Orleach, L., Janicke, T., Vizoso, D. B., David, P., Schärer, L. 2016, Quantifying episodes of sexual selection: Insights from a transparent worm with fluorescent sperm. Evolution, 70: 314–328.

[Macrostomum is fantastic hermaphroditic worm, it is transparent and can be made fluorescent through GFP technology. Lucas Marie-Orleach and the team of Lukas Schärer in Basel were thus able to track the fate of individual sperm after copulation, to get a really precise decomposition of various phases of sexual selection, before and after copulation. I helped with the analyses, similar to Pélissié et al 2014; Macrostomum turns out to be another hermaphrodite where lots of the variance in male reproductive success depends on variability in the fate of sperm after copulation]

P97

Laroche, F., Jarne, P., Lamy, T., David, P., Massol, F. 2015. A neutral theory for interpreting correlations between species and genetic diversity in communities. The American Naturalist 185: 59-69

[SGDC (species-genetic diversity correlations, correlations between molecular diversity within a species and species diversity in the surrounding community) have been described in many organisms but their interpretation is usually vague. A neutral reference is lacking, to predict what would happen when competition occurs among individuals in a fragmented habitat, but without any biological difference due to species or genotype. We model this situation and show how the joint distribution of site connectivity and site carrying capacity, and the mutation rate, determine the sign and intensity of SGDC.]

P96

Janicke, T., David, P., Chapuis, E.,2015 Environment-Dependent Sexual Selection: Bateman’s Parameters under Varying Levels of Food Availability. The American Naturalist 185 : 756-768

[Sexual selection depends on the environment, and  the availability of resources determines how reproductive and mating success can vary in a population. We show that food restriction decreases the opportunity for sexual selection and makes reproductive success less dependent on mating success in the hermaphroditic snail Physa acuta - thus decreasing the asymmetry between male and female functions with respect to sexual selection. Food restriction seems to dampen phenotypic variation rather than to enhance it, unlike other forms of stress]

P95

Graham, S., Chapuis, E., Meconcelli, S., Bonel, N., Sartori, K., Christophe, A., Alda, P., David, P., Janicke, T., 2015 Size-assortative mating in simultaneous hermaphrodites: an experimental test and a metaanalysis. Behavioral Ecology and Sociobiology 69(11), 1867-1878.

[Size-assortative mating occurs when individuals prefer to mate with similar-sized partners- but similarity within mating pairs can result from various reasons that have nothing to do with sexual preference (eg spatial autocorrelation in body size or age). We illustrated this in Physa acuta by finding no preference for similar-sized mates in controlled settings while there was a correlation in size within mating pairs collected in the field. In addition we did a metanalysis showing that evidence for size-assortative mating tends to exist only in reciprocally-copulating hermaphrodites in which mates play symmetrical roles, and therefore may both be choosy]

P94

Burgarella, C., Gayral, P., Ballenghien, M., Bernard, A., David, P., Jarne, P., Correa, A., Hurtrez-Boussès, S., Escobar, J., Galtier, N., Glémin, S. 2015 Molecular evolution of freshwater snails with contrasting mating systems. Molecular Biology and Evolution 32(9) : 2403-2416.

[Self-fertilization is thought to impair the response to selection on the long term by decreasing effective recombination. Here we studied molecular polymorphism and divergence in transcriptomes of selfing and outcrossing lineages of hermaphroditic snails. We showed that selfing snails have accumulated more nonsynonymous changes than outcrossing ones, suggesting that they have a hard time getting rid of slightly deleterious mutations,. Compared to plant studies, our snail study has the advantage that selfing is relatively ancient in the studied clade, leaving more time to accumulate changes]

P93

Weeks, S.C., Benvenuto, C., Reed, S.K., Duff, R.J., Duan, Z.-H., David, P. 2014 A field test of a model for the stability of androdioecy in the freshwater shrimp, Eulimnadia texana. Journal of Evolutionary Biology, 27: 2080-2095

[Steve Weeks has been studying for a long time these wonderful little creatures that have evolved from dioecy to androdioecy (coexistence of males and hermaphrodites) and maintained this system for millions of years. This is a field study to test models of maintenance of androdioecy, in which the selfing rate is a crucial parameter. In order to infer selfing rates from allozyme data, I designed a modified version of the RMES program to take into account the specificity of this system, as well as the presence of a mix of sex-linked and non sex-linked loci ]

P92

Pélissié, B., Jarne, P., Sarda, V., David, P 2014 Disentangling precopulatory and postcopulatory sexual selection in polyandrous species Evolution 68(5) : 1320-1331

[Sexual selection is a complicated matter : male reproductive success depends on how many copulations and mates they get, and when they inseminate them compared to other male competitors (precopulatory processes) and how efficient each copulation is at getting many eggs fertilized in spite of sperm competition (postcopulatory processes).  Understanding at which stage variance in male fitness is generated requires detailed observation of sexual activity, together with paternity analysis in offspring. Here we develop experimental and statistical methodology to perform this task and apply it to our favorite organism, the snail Physa acuta - showing that, although the number and timing of copulations increases male fitness, approximately 40% of the variance is generated at the postcopulatory stage  ]

P91

Lohr, J. N., David, P., Haag, C. R. 2014 Reduced lifespan and increased ageing driven by genetic drift in small populations. Evolution 68: 2494-2508

[Under the mutation accumulation theory, genetic variance in senescence in natural populations reflects the disproportionate accumulation of deleterious mutations affecting late-expressed traits. We build a theoretical model showing that in a metapopulation this will result in faster senescence in demes with low genetic diversity (i.e. low effective size), and confirm this prediction with a large-scale molecular and common-garden study of Daphnia populations]

P90

Janicke, T., Vellnow, N., Lamy, T., Chapuis, E., David, P. 2014 Inbreeding depression of mating behavior and its reproductive consequences in a freshwater snail Behavioral Ecology 25(2): 288-299

[Following Janicke et al. 2013, we measure how inbreeding affects both male and female mating behaviour in the hermaphrodite Physa acuta. We observe significant, but moderate inbreeding depression on the number of encounters and copulations in both roles; however it seems insufficient to explain the large impacts of inbreeding on male paternity observed in J & al 2013 - suggesting an important role for postcopulatory processes linked to ejaculate size or sperm competition. ]

P89

Hoffman, J.I., Simpson, F., David, P., Rijks, J. M., Kuiken, T., Thorne, M. A. S., Lacy, R., Dasmahapatra, K. K. 2014 High-throughput sequencing reveals inbreeding depression in a natural population. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 111: 3775-3780

[ RAD-seq technology now generates thousands of loci, that provide unprecented precision in measures of variance in inbreeding, a key parameter to understand heterozygosity-fitness correlations (HFC). I here adapted the g2 method (defined in David et al. 2007 and implemented in RMES) to highly multilocus datasets, using approximations that considerably reduce computation time. We validated this method with a dataset of captive rodents with known pedigrees, and then used it to analyse HFC in wild populations of seals. Now available as R-package, see Stoffel et al. 2016 ]

P88

Bousset, L., Pointier, J.-P., David, P., Jarne, P. 2014 Neither variation loss, nor change in selfing rate is associated with the worldwide invasion of Physa acuta from its native North America Biological Invasions 16:1769-1783

[A population genetic study of microsatellite diversity in Physa acuta, our pet snail, across the world. Physa acuta is an example of an outcrossing species that has invaded the world (from its probable native area in North America) without apparent loss in genetic diversity - contrasting with the case of selfing snail species such as Lymnaea columella]

P91

Pointier, J.-P., David, P., Jarne, P. 2011 The Biological Control of the Snail Hosts of Schistosomes: The Role of Competitor Snails and Biological Invasions, Chapter 9, pp 215-238 in Biomphalaria snails and larval trematodes, ed. by Toledo, R. & Fried, B., Springer Verlag, New York

[An account of how competition by (intentionnally opr fortuitously) introduced species can affect populations of Biomphalaria glabrata and other vectors of schistosomes. This contains a detailed historical account of all freshwater snail invasions that occurred in Guadeloupe and Martinique, and their impacts ]

P90

Massol, F., Duputié, A., David, P., Jarne P. 2011. Asymmetric patch size distribution leads to disruptive selection on dispersal. Evolution 65(2): 490-500

[Most models of dispersal evolution predict a single optimum, at odds with the diversity observed in nature, even among species or genotypes inhabiting the same landscape. We show that diversification of dispersal strategies naturally occurs provided patches of favorable habitats have unequal sizes, many of them small and a few large. This condition is fulfilled by many natural landscapes]

P89

Luquet, E., Lena, J.-P., David, P., Joly, P., Lengagne, T., Perrin, N., Plenet S. 2011 Consequences of genetic erosion on fitness and phenotypic plasticity in European tree frog populations (Hyla arborea), Journal of Evolutionary Biology, 24(1): 99-110

[We investigate the consequences of the loss of genetic diversity in small fragmented populations on the expression of an essential trait in juvenile tree frogs (tadpoles) : predator-induced plasticity. Plasticity is fully maintained, but at a higher cost, in genetically depauperate populations compared to large, more diverse ones]

P88

Luquet, E., David, P., Léna, J.-P., Joly, P., Konecny, L., Dufresnes, C., Perrin, N., Plénet, S. 2011 Heterozygosity-fitness correlations among wild populations of European tree frog (Hyla arborea) detect fixation load. Molecular Ecology, 20: 1877-1887

[In this study of heterozygosity-fitness correlations (HFC) in frogs, HFC arises from the mixing of populations with different average heterozygosity and larval growth, rather than from differences among individuals within populations. Therefore, covariation in larval traits and heterozygosity is due to fixation load rather than to within-population polymorphism]

P87 Jarne, P., Pointier, J.-P., David, P. 2011 Biosystematics of Biomphalaria spp. with an emphasis on Biomphalaria glabrata, , Chapter 1, pp 1-32 in Biomphalaria snails and larval trematodes, ed. by Toledo, R. & Fried, B., Springer Verlag, New York [Book chapter synthetizing the current knowledge on phylogeny, phylogeography, and population genetics of Biomphalaria glabrata, the main host of schistosomiasis in South America, and its allied species]
P86 Escobar, J.-S., Auld, J.R., Correa, A. C., Alonso, J. M., Bony, Y.K., Coutellec, M.-A., Koene, J.M., Pointier, J.-P., Jarne, P., David, P. 2011 Patterns of mating-system evolution in hermaphroditic animals: correlations among selfing rate, inbreeding depression and the timing of reproduction. Evolution, 65(5) : 1233-1253 [A big collaborative study to measure selfing rates, waiting times (=reproductive delays when an individual is forced to self-fertilize), and inbreeding depression in a dozen new pulmonate species, and to collect similar published data on other animals. We show that species are either highly outcrossing, with significant waiting time and large inbreeding depression or highly inbred, with no significant waiting time nor inbreeding depression. This generalizes our previous results on Physa acuta (P76, P59, P33, P30) and mirrors previous results obtained in plants, with the difference that mixed-mating systems seem absent]
P85 Bierne, N., Welch, J., Loire, E., Bonhomme, F., David, P. 2011. The coupling hypothesis: why genome scans may fail to map local adaptation genes. Molecular Ecology 20: 2044-2072 PDF Download supporting info [This is more than a cautionary note on genome scans ! Very long but worth the effort, it will change the way you think about molecular approaches to adaptation..Population geneticists often use genome scans, looking for molecular markers with exceptional differenciation between two habitats, to map genes with major effects on adaptation to habitat. We show that genes promoting pre or postmating isolation, irrespective of habitat, naturally become coupled with habitat specialization genes, so that clines in allele frequencies come to coincide with habitat boundaries. The abundance of isolation genes in genomes, and their efficiency at maintaining linkage disequilibrium with nearby neutral markers, make it likely that genome scans actually map them rather than habitat adaptation genes. We provide some simulations and convincing examples from the literature to illustrate this process]
P84 Szulkin, M., Bierne, N., David, P. 2010 Heterozygosity-fitness correlations : a time for reappraisal. Evolution 64 (5):1202-1217. [With the advent of microsatellites, years after the golden age of allozymes, we are witnessing a new bloom of studies on heterozygosity-fitness correlations (HFC). Yet lessons from the past (especially from old theory) have been ignored, and recent HFC studies often reveal misunderstandings that sound all too familiar to old - well, let's say middle-aged- population geneticists like myself. Do you want a theoretical summary as well as a practical guide on HFC ? Do you simply want the truth about HFC ? Read this paper...]
P83 Jarne P., Pointier J.-P., David P., Koene J. 2010 Basommatophoran Gastropods. pp173-196 in: The evolution of primary sexual characters in animals. Edited by Leonard J.L. and Córdoba-Aguilar A., Oxford University Press, New York [A book chapter with a synthesis on how reproductive organs are organized and evolve in hermaphroditic freshwater snails]
P82 Ferdy, J.-B., David, P., Rousset, F. 2010 Formalisations mathématiques de l'Evolution Biologique; chap. 1, pp1-32 in Biologie Evolutive, édité par F. Thomas, T. Lefèvre, M. Raymond , De Boeck Université, Paris [A book chapter in french on theoretical approaches in evolutionary biology, summarizing the bases of the three main ways by which trait evolution can be modelled, population genetics, quantitative genetics and game theory, their assumptions and interrelationships]
P81 David, P., Parmentier, M.-L.2010 Evolution et développement. chap. 8, pp267-294 in Biologie Evolutive, edited by F. Thomas, T. Lefèvre, M. Raymond , De Boeck Université, Paris [A synthetic book chapter in french on evolution and development; We develop a more critical view than most other accounts of the subject, highlighting that evo-devo is still at a contemplative stage, accumulating spectacular discoveries, wondering at how worms and humans have inherited common developmental pathways from their remote common ancestor, but not yet close to a unified theory of how organism design evolves]
P80 Correa, A.C., Escobar, J.S., Durand, P., Renaud, F., David, P., Jarne, P., Pointier, J.-P., Hurtrez-Bousses, S. 2010 Bridging gaps in the molecular phylogeny of the Lymnaeidae (Gastropoda: Pulmonata), Vectors of Fasciolasis. BMC Evolutionary Biology 2010, 10:381 PDF [Lymnaeids are a fascinating but complicated family of freshwater snails; here is a detailed account of current knowledge on its phylogenetic history, revealing several big clades originating in different continents, cryptic species, and surprising intercontinental invasions .. all this to confirm that we should forget about many named subgenera which are clearly polyphyletic]
P79 Anthes, N., David, P., Auld, J.R., Hoffer, J.N.A., Jarne, P., Koene, J.M., Kokko, H., Lorenzi, M.C., Pélissié, B., Sprenger, D., Staikou, A., Schärer, L. 2010, Bateman Gradients in Hermaphrodites : An Extended Approach to Quantify Sexual Selection. American Naturalist 176 : 249-263 PDF [Bateman gradients, i.e. linear regressions of fitness on mating activity, are the standard measure of sexual selection in separate-sex species. Hermaphrodites, with their two sexual functions, open the door to exciting new possibilities that may challenge, reinforce, or extend traditional sexual selection theory. This paper synthetizes two years of a highly collective and enjoyable brainstorming effort to provide a theoretical guide and a worked example - a snail, of course- on how we can measure, and what we can learn from, sexual selection gradients in hermaphrodites]