Pollinator species specificity enforcement, variation and consequences on the diversification in he fig-pollinator mutualism
Spécificité des pollinisateurs et des odeurs des figues, variation et conséquences pour la diversification dans le mutualisme Ficus-pollinisateurs
Résumé
One of the greatest challenges in the study of coevolution, indeed, for biology in general, is to understand how complex traits of multiple functions have diversified and codiversified across interacting lineages and geographic ranges. The fig-wasp pollination mutualism provides a unique opportunity to examine fundamental processes of coevolution, namely, reciprocal adaptation where interacting partners are the agents of selection. In this thesis, we explore the forces governing geographic variation in plant-insect communication and their biological consequences, focusing on the relationship between receptive fig odor and host plant and pollinating fig wasp genetic structure and behaviour. Integrating inflorescence odors, pollination ecology and population genetics in three widely distributed Ficus species, namely Ficus hirta, Ficus hispida, and Ficus triloba, the results show that geographic variation in receptive fig odors corresponds to plant genetic structure and not to pollinator genetic structure. Geographic variation of receptive fig odors affects the insect’s capacity to locate non-local receptive figs as the insects are adapted to the local odors. Nevertheless, the olfactive signaling of related Ficus species may overlap so that in some locations, pollinators may be attracted by non-host receptive figs. This dissertation explores previously unstudied aspects of the fig and fig wasp mutualism and can provide new perspectives for future study of this iconic and ecologically important association. More generally, the results provide insights into co-evolutionary processes governing plant-insect communication in brood site pollination mutualisms, a pollination system whose frequency in plants is largely underestimated.
L'un des plus grands défis de l'étude de la coévolution, voire de la biologie en général, est de comprendre comment des traits complexes aux fonctions multiples se sont diversifiés et co-diversifiés à travers les aires géographiques chez des lignées en interaction. Le mutualisme de pollinisation entre les Ficus et leurs guêpe pollinisatrices offre une opportunité unique d'examiner les processus fondamentaux de la coévolution, à savoir l'adaptation réciproque où les partenaires en interaction sont les agents de sélection. Dans cette thèse, nous explorons les forces qui gouvernent la variation géographique de la communication plante-insecte et leurs conséquences biologiques, en nous concentrant sur la relation entre les odeurs de figues réceptives, la structure génétique et le comportement de la plante hôte et de la guêpe pollinisatrice. Nous combinons des résultats sur les odeurs des figues, l’écologie de la pollinisation et la génétique des populations chez trois espèces de Ficus largement distribuées, à savoir Ficus hirta, Ficus hispida et Ficus triloba. Les résultats montrent que la variation géographique des odeurs réceptives des figues correspond à la structure génétique de la plante et non à celle du pollinisateur. La variation géographique des odeurs de figues réceptives affecte la capacité de l'insecte à localiser des figues réceptives non locales car les insectes sont adaptés aux odeurs locales. Néanmoins, les signaux olfactifs émis par des espèces de Ficus apparentées peuvent se chevaucher de sorte que dans certaines localités, les pollinisateurs peuvent être attirés par des figues réceptives de figuier non hôtes. Cette thèse explore des aspects jusqu'ici non étudiés du mutualisme entre les Ficus et leurs guêpes pollinisatrice et fournit de nouvelles perspectives pour l'étude de cette association emblématique et écologiquement importante. De manière plus générale, les résultats donnent un aperçu des processus évolutifs et coévolutifs qui régissent la communication plante-insecte dans les mutualismes de pollinisation des sites de ponte, un système de pollinisation dont la fréquence chez les plantes est largement sous-estimée.
Domaines
Sciences agricoles
Origine : Version validée par le jury (STAR)