Soutenance du jeudi 01 Juin 2023, à 14h
Thèse soutenue en français devant le jury composé de :
- Dr Fabien CONDAMINE, CR CNRS, ISEM, Montpellier — Rapporteur
- Dr Christine MEYNARD, DR INRAE, CBGP, Montpellier — Rapportrice
- Dr Laurence DESPRÉS, Professeure, Université de Grenoble, Grenoble — Examinatrice
- Dr Wilfried THUILLER, DR CNRS, LECA, Grenoble— Examinateur
- Dr Marianne ELIAS, DR CNRS, ISYEB, MNHN, Paris — Directrice de thèse
- Dr Colin FONTAINE, CR CNRS, CESCO, MNHN, Paris — Co-Directeur de thèse
Résumé de la thèse :
Face aux changements globaux, la compréhension des mécanismes affectant la distribution et la coexistence des espèces est à la fois une priorité et un challenge, en particulier dans les hotspots de diversité tel que les Néotropiques. Ce travail de recherche cherche à mettre en lumière les effets du mimétisme Müllérien sur la distribution spatial à large échelle, et l’évolution de la biodiversité au sein de deux tribus de papillons mimétiques, les Ithomiini (Nymphalidae: Danainae) et les Heliconiini (Nymphalidae: Heliconiinae), en employant une approche intégrative mêlant biogéographie, phylogénomique, et écologie des communautés.
Durant ce projet, j’ai cartographié la diversité taxonomique, phylogénétique, et mimétique des ithomiines, et identifier des aires d’importance écologique et évolutive pour la conservation. J’ai montré que les zones de montagnes tropicales qui abritent une forte richesse spécifique et mimétique, ainsi que les espèces et motifs mimétiques les plus rares, sont particulièrement soumises aux pressions anthropiques. J’ai généré une nouvelle phylogénie qui résout les relations évolutives profondes au sein des ithomiines, fournissant un outil robuste pour étudier l’évolution de ses papillons. J’ai décrit une nouvelle méthode pour générer des cartes perceptuelles 3D de la variation des motifs alaires chez les papillons heliconiines, que j’utilise pour cartographier la diversité phénotypique locale et définir des groupes mimétiques locaux. Finalement, j’ai montré que le mimétisme Müllérien conduisait à l’association spatiale et la convergence évolutive de la niche climatique des espèces co-mimétiques à large échelle. Ce résultat met en lumière l’importance des interactions mutualistes dans l’évolution des niches et l’assemblage des espèces à large échelle.
Mots-clés : assemblages d’espèces, cartes de biodiversité, cartes perceptuelles, convergence évolutive, machine learning, macroévolution, mimétisme Müllérien, modèles de distribution d’espèces, niche climatique, papillons néotropicaux, phylogénomique, Science participative.
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“Biodiversity and evolution in neotropical mimetic butterflies”
hursday, June 01, 2023, at 2 p.m.
in French (but slides will be in English)
The jury composed of:
- Dr Fabien CONDAMINE, CR CNRS, ISEM, Montpellier — Referee
- Dr Christine MEYNARD, DR INRAE, CBGP, Montpellier — Referee
- Dr Laurence DESPRÉS, Professeure, Université de Grenoble, Grenoble — Examiner
- Dr Wilfried THUILLER, DR CNRS, LECA, Grenoble— Examiner
- Dr Marianne ELIAS, DR CNRS, ISYEB, MNHN, Paris — Thesis supervisor
- Dr Colin FONTAINE, CR CNRS, CESCO, MNHN, Paris — Thesis co-supervisor
Abstract:
In the face of global change, understanding the mechanisms underlying species distributions and coexistence is both a priority and a challenge, especially for biodiversity hotspots such as the Neotropics. This research work aims to unravel effects of Müllerian mimicry on large-scale spatial and evolutionary patterns of biodiversity in two tribes of Neotropical butterflies, the Ithomiini (Nymphalidae: Danainae) and Heliconiini (Nymphalidae: Heliconiinae), employing an integrative approach across biogeography, phylogenomics, and community ecology.
In the course of this project, I mapped the taxonomic, phylogenetic and mimetic facets of Ithomiini biodiversity and identified areas of evolutionary and ecological importance for conservation. I showed that tropical montane forests that host high species and mimetic diversity as well as rare species and mimicry patterns appear particularly under threat. I generated a new phylogeny that resolves deep evolutionary relationships, providing a stable tool to study evolution in ithomiine butterflies. I described a new method to generate 3D perceptual maps of the variation of heliconiine butterfly wing patterns, which I employed to map the local phenotypic diversity as the degree of clustering in the perceptual space, and used to define local mimicry groups. Finally, I showed that mimicry drives large scale spatial association and evolutionary convergence of the climatic niche of co-mimetic species, highlighting the importance of mutualistic interactions in shaping both niche evolution and species assemblages at large spatial scales.
Keywords: biodiversity patterns, Citizen Science, climatic niche, evolutionary convergence, machine learning, macroevolution, Müllerian mimicry, Neotropical butterflies, perceptual maps, phylogenomics, species assemblages, species distribution models.
