7141 rue Sherbrooke Ouest
Université Concordia
Montréal
Québec, Canada
H4B 2A7
Lorsque confrontées à des changements radicaux dans le climat, les populations d’insectes peuvent demeurer les mêmes, migrer, s’adapter rapidement ou s’éteindre. Nous en savons très peu à propos des changements développementaux qui peuvent s’opérer afin de créer de nouveaux phénotypes adaptatifs selon l’environnement abiotique. Une meilleure compréhension de ces mécanismes développementaux et évolutifs permettra d’émettre des prédictions plus précises à propos de la future biodiversité, permettant ainsi sa conservation. Les insectes eusociaux comme les fourmis sont un excellent modèle afin d’étudier l’effet du climat sur la plasticité phénotypique. En effet, une colonie de fourmis est un superorganisme, constitué de plusieurs individus qui se divisent les tâches entre eux, ce qui permet une importante diversité morphologique chez les ouvrières d’une même colonie.
L'objectif principal de ma recherche doctorale actuelle est d'intégrer la macroécologie et la biologie évolutive du développement (evo-devo) afin d’améliorer la conservation et les prédictions de la biodiversité dans le contexte des changements climatiques. Plus précisément, j'utiliserai les insectes, essentiels au fonctionnement des écosystèmes et souvent négligés en conservation, afin d’intégrer ces deux domaines. J'atteindrai cet objectif à travers deux objectifs spécifiques : Objectif 1 : Tester si la variation géographique de la distribution de taille des fourmis ouvrières au sein d'une colonie résulte de la plasticité du développement ou d'adaptations locales génétiquement fixées. Objectif 2 : Tester si la méthylation de l'ADN facilite la réponse phénotypique de la distribution de la taille des ouvrières sur l'ensemble de l'aire de répartition géographique.
Les sites d’étude du gradient seront principalement des tourbières du sud du Québec jusqu’à Radisson, puisque l’espèce ciblée s’y retrouve fréquemment. Comme ce sont des milieux fréquemment inondés, les colonies entières peuvent être récoltées dans des arbres morts. Nous aimerions également obtenir des échantillons de Kuujuarapik, de Lac-à-l’Eau Claire et de Rivière Boniface peut-être par l’entremise du Gradient Nordique.
1. Je mènerai une expérience en laboratoire visant à tester si les phénotypes des colonies persistent dans le temps. J'échantillonnerai 10 colonies du sud du gradient et 10 colonies du nord qui seront maintenues dans les mêmes conditions. Les changements du polymorphisme des ouvrières seront suivis sur deux ans, afin de déduire quel mécanisme développemental tester. 2. Il a été démontré que les processus épigénétiques, tels que la méthylation de l'ADN, génèrent une variation continue de la taille des fourmis ouvrières, en médiant les interactions entre les gènes et l'environnement. Nos données précédentes montrent que les colonies peuvent varier considérablement localement en raison des différences climatiques. Ainsi, la mesure des niveaux de méthylation de l'ADN au sein de chaque groupe au niveau génomique et génétique chez les larves ouvrières minors et majors permettra de déterminer si la méthylation de l'ADN régule les adaptations de variation de taille chez C. herculeanus.
Objectif 1 : Si un phénotype naturel n'est pas maintenu, cela indique une plasticité développementale par rapport aux effets environnementaux. Si un phénotype observé dans la nature est restauré, cela indiquera qu'il est génétiquement déterminé par adaptation locale. Nous nous attendons à ce que les phénotypes naturels ne soient pas maintenus. Objectif 2 : Des niveaux inférieurs de méthylation au cours du développement devraient produire des ouvrières de plus grande taille et vice-versa. Nous nous attendons à ce que les niveaux de méthylation jouent un rôle important dans la médiation des interactions gène-environnement chez C. herculeanus.