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Phylogénie et diversité génétique des palmiers : de la signature du forçage paléoclimatique et géologique à l'empreinte de l'Homme

Authors
  • Pintaud, Jean-Christophe
Publication Date
Jan 01, 2015
Source
Horizon Pleins textes
Keywords
Language
French
License
Unknown
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Abstract

La famille des palmiers compte 187 genres et environ 2600 espèces, distribués dans toutes les régions chaudes du monde. Les analyses phylogénétiques conduites dans la famille, incorporant des schémas de datation moléculaire calibrés à l'aide de fossiles, montrent de nettes discontinuités dans l'histoire évolutive de ce groupe de plantes au cours du Cénozoïque, coïncidant clairement avec des phénomènes paléoclimatiques et géologiques majeurs. En particulier, un ensemble de phylogénies moléculaires conduites à divers niveaux sur un groupe pris comme modèle, la sous-tribu néotropicale des Bactridinae, nous a permis d'identifier quatre signaux de diversification dans la structure phylogénétique, particulièrement significatifs dans la famille des palmiers : (1) des branches courtes profondes, vers 34 MA, indiquant un renouvellement des flores après la glaciation de la charnière Eocène-Oligocène ; (2) le début de la diversification de grands genres de palmiers actuels à 24 MA, après le pic thermique de l'Oligocène supérieur ; (3) une accélération du taux de diversification vers 13-11 MA, durant la phase de refroidissement progressif faisant suite à l'optimum climatique du Miocène moyen (17-15 MA), et correspondant à des radiations adaptatives dans des milieux mésothermes et xériques marginaux par rapport à l'optimum écologique de la famille en forêt dense tropicale humide ; (4) à partir de 6 MA, un phénomène très actif de spéciation allopatrique sur le front andino-amazonien, en accord avec la chronologie de la structuration géologique et de la compartimentation hydrographique de cette zone depuis le Miocène supérieur. L'analyse de l'histoire évolutive des palmiers à l'échelle des temps géologiques est prolongée sur l'Holocène par l'étude de la dynamique génétique des espèces sous régime de domestication. Deux modèles très contrastés sont comparés, le palmier-pêche (Bactris gasipaes), domestiqué depuis au moins 3000 ans dans la région néotropicale humide, et le palmier dattier (Phoenix dactylifera), espèce méditerranéo-saharo-sindhienne domestiquée depuis 6000 ans. Cette comparaison a permis de faire émerger 4 patrons génétiques communs façonnant l'agrobiodiversité, en dépit des grandes différences de nature et de contexte de ces deux domestications : (1) rupture des flux géniques mais maintien de la sympatrie avec les populations sauvages ancestrales au cours de la primo-domestication ; (2) existence de plusieurs centres de domestication indépendants ; (3) restauration ou apparition localisée de flux géniques sauvage/cultivé ou entre pools génétiques cultivés d'origine différente lors de contacts secondaires ; (4) modification du système reproducteur. Une étude bibliographique quantitative des modes d'usage des 2600 espèces de palmiers a permis d'identifier 8 espèces ayant un syndrome de domestication caractérisé, distribuées dans toutes les régions tropicales à l'exception de l'Afrique sub-saharienne, et montrant la récurrence des 4 patrons génétiques identifiés au cours des dynamiques de domestication, ainsi que la diversité de leur mode d'expression, en particulier en ce qui concerne les altérations du système reproducteur.

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