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Avis de Soutenance

 Monsieur Gaël Ulrich DIPELET BOUKA

EERGP- Ecologie, évolution, ressources génétiques, paléobiologie

Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés

Structuration de la biodiversité des forêts africaines et changements climatiques Une étude à travers le genre Khaya (Meliaceae)

thèse dirigée par Doyle McKey et Joël Loumeto, encadrée par Charles Doumenge

Soutenance le mardi 12 décembre 2017 à 14h30

Lieu : Avenue Agropolis 34398 Montpellier Cedex 5 Salle : Amphithéâtre Jacques Alliot CIRAD Montpellier Composition du jury M. Pete LOWRY Missouri Botanical Garden

Composition du jury


M. Pete LOWRY Missouri          Botanical Garden                          Rapporteur
Mme. Pauline GARNIER-GERE  INRA                                            Rapporteur
Mme. Sophie NADOT                Paris Sud                                     Examinateur
M. Jacques DAVID Montpellier   SupAgro                                       Examinateur
M. Doyle McKey                       Université de Montpellier/CEFE      Co-directeur
M. Joël LOUMETO                    Université Marien NGOUABI          Co-directeur
M. Charles DOUMENGE CIRAD                                                    Invité (Encadrant)


Mots-clés : Biodiversité, Changement climatique, Forêts tropicales humides africaines, Khaya, Meliaceae

RESUME

Des études paléoécologiques suggèrent que la composition floristique, la structure et la répartition actuelle des forêts denses africaines ont été influencées par divers facteurs. En particulier, la mise en place de gradients écologiques à l’échelle du continent, depuis plusieurs millions d’années, a favorisé des événements de spéciation parapatrique. Lors des changements climatiques passés, certaines régions qualifiées de « refuges forestiers » auraient été peu ou pas affectées par les variations climatiques, alors que les écosystèmes entre ces régions auraient été plus ou moins profondément remaniés, favorisant une spéciation allopatrique des espèces forestières. En Afrique l’identification des refuges forestiers et leur rôle dans la spéciation et dans la configuration des patrons de répartition géographique de la diversité génétique restent insuffisamment documentés.
Cette problématique est abordée ici à travers le genre Khaya (Meliaceae), un genre modèle dont les espèces présentent des affinités écologiques variables. Ce travail multidisciplinaire, qui mobilise des approches botanique, phylogéographique et génétique de populations a pour objectifs (1) de préciser les limites taxonomiques des espèces de ce genre et de comprendre les événements de spéciation ayant conduit à la distribution et à la structuration actuelles de ces dernières ; (2) d'analyser les patrons phylogéographiques de Khaya anthotheca et de K. ivorensis ; et (3) de tester la force de la relation entre les patrons de diversité génétique, les gradients écologiques et les refuges forestiers supposés du Plio-Pléistocène.
Nos résultats mettent en évidence les points suivants : (i) la présence de cinq groupes génétiques distincts dans le complexe K. anthotheca. L’analyse des caractères botaniques a conduit à l’identification des mêmes groupes, permettant de caractériser cinq espèces différentes. Trois de ces cinq espèces présentent des distributions allopatriques ou parapatriques, et deux d'entre elles se retrouvent localement en sympatrie, dont une espèce nouvelle pour la science ; (ii) un contraste entre les zones de forte diversité du génome nucléaire et celles du génome cytoplasmique de K. ivorensis, qui ne permet pas de séparer clairement les populations malgré la présence de deux clusters génétiques dus à un isolement par la distance ; et (iii) la reconnaissance et la description de neuf espèces au sein du genre Khaya. Toutes ces nouvelles connaissances permettent d’éclairer la structuration de la biodiversité des forêts africaines et de poser les bases d'une stratégie de conservation et de gestion durable de ces espèces, très recherchées tant pour leur bois que pour des usages médicinaux.

ABSTRACT

Paleoecological studies suggest that the floristic composition, the structure and the current distribution of African dense tropical forests have been influenced by several factors. In particular, the establishment of ecological gradients at the scale of the continent over the last several million years has favored parapatric speciation events. Also, during past climatic changes, certain regions considered to be « forest refugia » are supposed to have been little (or not) affected by climatic variations, whereas ecosystems located between these regions were more or less profoundly modified, favoring allopatric speciation of forest species. Gaps remain in the identification of forest refugia in Africa, and their role in speciation and in shaping patterns in the geographic distribution of genetic variation is insufficiently studied.
These questions are addressed here in a study covering the genus Khaya (Meliaceae), a model genus whose species present variable ecological affinities. This multidisciplinary study, which mobilizes botanical, phylogeographic and population genetics, has the following objectives: (1) to define the taxonomic limits of species of the genus and to understand the speciation events that led to their current distribution and the geographical genetic structuring of their populations ; (2) to analyze the phylogeographic patterns of Khaya anthotheca and of K. ivorensis ; and (3) to test the force of the relationship between patterns of genetic diversity, ecological gradients and putative Plio-Pleistocene forest refugia.
Our results show the following: (i) the presence of five distinct genetic groups within the K. anthotheca complex. Analysis of botanical characters led to identification of the same groups, permitting the characterization of five different species. Three of these present allopatric or parapatric distributions and two of them are locally found in sympatry, one of which is a species new to science ; (ii) a contrast between zones of high diversity of the nuclear genome and zones of high diversity of the cytoplasmic genome of K ivorensis, so that it is not possible to clearly separate the populations despite the presence of two genetic clusters owing to isolation by distance ; and (iii) the recognition and the description of nine species in the genus Khaya. All this new knowledge sheds light on the structuring of biodiversity of African forests and contributes to laying the foundation for a strategy of conservation and sustainable management of these species, greatly sought after not only for their timber but also because of their medicinal uses.