Juliette Berger doctorante ISYEB

Comprendre l'origine de l'eusocialité, l'une des transitions évolutives majeures, a toujours fasciné les biologistes. L’eusocialité a évolué indépendamment dans différents groupes tels que les insectes, les crevettes et les mammifères, mais les facteurs sous-jacents restent obscurs. Des progrès significatifs ont été réalisés depuis que Darwin a présenté l’eusocialité comme une “special difficulty” pour sa théorie, notamment grâce à l’étude d’insectes haplo-diploïdes et holométaboles comme les Hyménoptères (abeilles, guêpes, fourmis). Mais, chez les organismes diploïdes et hétérométaboles comme les termites, l’origine de l’eusocialité reste une énigme. Un scénario intuitif a été proposé, appelé "shift in dependent care hypothesis". Cette hypothèse met l'accent sur le rôle de la subsocialité (i.e des soins parentaux soutenus) et de la xylophagie dans l'émergence de l'eusocialité. Cette thèse vise à étudier ces deux facteurs clés chez les Blattodea (blattes et termites).

Tout d'abord, nous avons procédé à une revue systématique de la littérature sur la xylophagie et la subsocialité chez les blattes. Nous avons compilé ces connaissances bibliographiques dans une base de données accessible. Parallèlement, nous avons passé en revue la littérature sur la génomique de la socialité chez les Blattodea. Puis, en raison de l'importance de la xylophagie, nous avons étudié les adaptations morphologiques des espèces fouisseuses, en particulier celles du bois mort. Nous avons utilisé des mesures linéaires et des données 3D du pronotum pour effectuer des analyses comparatives. Ceci a nécessité le développement d'un protocole rapide de photogrammétrie pour les insectes. Au final, nous avons identifié un certain nombre de caractéristiques morphologiques permettant de distinguer les espèces xylophages des autres écomorphes fouisseurs et non-fouisseurs. Enfin, nous avons exploré les bases moléculaires des soins parentaux en comparant trois espèces de blattes xylophages, dont deux sont subsociales de manière convergente et la dernière solitaire. Nous nous sommes intéressés aussi bien aux parents qu'aux juvéniles, ces derniers étant trop souvent négligés. Les comparaisons de l'expression génétique chez les espèces subsociales ont révélé des bases génétiques distinctes, principalement liées à la régulation de la communication et de l'agression. En outre, lors d'une collaboration internationale comparant les données génomiques et transcriptomiques de quatre espèces de blattes et de deux espèces de termites, nous avons mis en évidence le rôle des éléments transposables dans l'évolution de l'eusocialité chez les Blattodea.

Dans l'ensemble, l'approche multidisciplinaire de cette thèse a visé à combler des lacunes dans notre compréhension de l'évolution de la socialité chez les Blattodea en étudiant des données morphologiques et transcriptomiques dans un cadre comparatif. Ce travail cherche ainsi à contribuer à développer le modèle 'Blattodea', complémentaire du modèle 'Hymenoptera', dans l'étude de l'évolution de la socialité chez les insectes.