Jean-Marc PONS

CV

Maître de conférences du Muséum national d’Histoire naturelle
Chargé de conservation de la collection de Chiroptères
Thèse de doctorat en biologie des populations (1987-1991), Université Paris XI (Orsay)

Equipe

Véron Géraldine, PR MNHN (Responsable)
Cibois Alice, chercheur associé, Muséum de Genève
Fuchs Jérôme, MC MNHN
Pasquet Eric, PR MNHN
Thibault Jean-Claude, correspondant MNHN

Principaux thèmes de recherche

Après m’être intéressé à l’écologie des populations des oiseaux marins (réf.1) et à l’écologie des communautés de chauves-souris en milieu tropical (réf.2), mes principaux centres d’intérêts actuels sont concentrés sur la phylogéographie, la phylogénie (réfs.3,4,5), la systématique et la spéciation des oiseaux. J’ai abordé ces thématiques qui toutes traitent de l’origine, de l’évolution et du maintien de la diversité biologique, considérées à diverses échelles spatio-temporelles, en analysant la variabilité génétique et phénotypique observée au sein de plusieurs groupes d’espèces non-modèles.

En caractérisant la répartition spatio-temporelle de la variabilité génétique, la phylogéographie permet d’identifier les facteurs géographiques et climatiques à l’origine de la distribution actuelle des lignées et d’en retracer l’histoire évolutive. Cette approche qui se situe à la jonction de la phylogénie et de la génétique des populations a des implications dans le champ de la systématique (délimitation des taxons), de la biogéographie (vicariance, dispersion) et de la conservation des espèces (lignées endémiques, diversité cryptique). L’analyse de la variabilité de plusieurs marqueurs génétiques, dans un cadre phylogéographique, nous a permis de mieux comprendre l’histoire évolutive de plusieurs genres d’oiseaux incluant Galerida (Cochevis, Figure 1, réf.6), Otus (Petits-ducs, réfs.7,8), Larus (Goélands, réf.9) et Picus (Pics, Figure 2, réf.10).

Figure 1. Répartition géographique des lignées mitochondriales de 2 espèces jumelles de Cochevis. Pour cette étude de nombreuses séquences ont été obtenues à partir des spécimens conservés au MNHN. Les résultats obtenus soulignent l’influence des fluctuations climatiques du Pléistocène et du Sahara dans l’apparition des évènements de spéciation et le rôle des facteurs écologiques dans les variations de la morphologie et du plumage (Réf. 6).

Figure 2. Les relations de parenté et la datation des événements de divergence entre les 3 formes de pics verts (Picus viridis) réparties de part et d’autre de la Méditerranée ont été établies en utilisant 4 marqueurs nucléaires et 2 marqueurs mitochondriaux.
La lignée européenne et la lignée espagnole (individus sans masque noir) ont divergé il y a environ 1 million d’années et forment une zone hybride étroite dans la région de Béziers en cours d’étude. Figure de gauche, cercle noir = lignée mitochondriale européenne et cercle blanc = lignée mitochondriale espagnole (Réf.10).

 La spéciation entendue comme le processus évolutif par lequel une nouvelle espèce se forme et reste distincte des autres espèces est une question centrale lorsqu’on s’intéresse à l’origine de la diversité biologique. Pour comprendre comment les barrières d’isolement reproducteur se mettent en place dans la nature, il faut choisir des groupes d’organismes pour lesquels la spéciation est encore à l’œuvre, c’est-à-dire au sein desquels l’isolement reproductif est incomplet. Dans cette optique, les zones de contacts secondaires en permettant l’étude des flux de gènes entre des populations qui ont commencé à diverger en allopatrie sont propices à l’étude de la spéciation in natura. J’ai abordé ces questions en collaboration avec Pierre-André Crochet (CEFE, Montpellier) (réfs.11,12,13, Figure 3) sur le groupe d’origine récente des grands goélands à tête blanche largement connu grâce à E. Mayr (1942) qui y voyait un cas de spéciation en anneau en fait non confirmé par les études récentes sur ce groupe (réf.11, Liebers et al. 2004). Dans une étude récente en cours de soumission portant sur l’hybridation de deux espèces (non-sœurs) de goélands en Amérique du Nord, nous avons mis en évidence une introgression massive de l’ADN mitochondrial de l’espèce résidente (Larus smithsonianus) vers l’espèce ayant colonisé ce continent plus tard à partir de l’Europe (Larus marinus) sans pouvoir détecter d’introgression nucléaire pour 12 microsatellites. Ce patron d’introgression peut s’expliquer par la sélection de certains variants mitochondriaux, ou par un scénario dans lequel l’épisode d’introgression, au moment de la colonisation de l’Amérique par Larus marinus, a été de courte durée et les croisements unidirectionnels (backcross avec Larus marinus). Dans une autre étude concernant la zone de contact secondaire entre deux formes de pic vert ayant divergées au Pléistocène, nous cherchons à déterminer la largeur des clines obtenus pour divers marqueurs génétique et phénotypique afin de tester divers modèles (zone de diffusion neutre, zone de tension, zone de supériorité hybride…) pouvant rendre compte des courbes observées.

Figure 3. Dans une étude portant sur la zone de contact récente entre deux espèces de goélands (Larus argentatus et Larus cachinnans) en Pologne, nous avons pu montrer que la barrière au flux de gènes entre les 2 espèces était poreuse. Les résultats suggèrent que la couleur du cercle orbital pourrait intervenir dans l’isolement pré-zygotique alors que les mécanismes d’isolement post-zygotique (baisse de fécondité des couples mixes, moindre survie des poussins hybrides) sont inopérants (réf. 12,13).

Il est maintenant largement admis qu’un flux de gènes entre populations peut exister après ou même pendant la phase initiale de différentiation sans stopper pour autant le processus de spéciation. Par ailleurs un nombre croissant d’études montre que le génome ne se comporte pas comme un « bloc » mais que certains allèles dispersent aisément entre les espèces alors que pour d’autres la contre-sélection des hybrides empêche ou freine les échanges (14). Chez les oiseaux, des études récentes ont montré que le chromosome sexuel Z joue un rôle prépondérant dans la mise en place des barrières d’isolement reproductif pré et post-zygotique. En collaboration avec Jérôme Fuchs, nous avons pour projet de séquencer un nombre élevé de marqueurs répartis sur ce chromosome dans la zone de contact secondaire des deux formes de pic vert afin de tester si certaines portions du chromosome contiennent des îlots de gènes potentiellement liés à la spéciation.

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• Chronique « En direct des espèces », journal « The Conversation »

« Le Gobemouche gris, une histoire corse » (2017)

« Pourquoi et comment les oiseaux font-ils leurs nids ? »(2020)

• Autres médias

« L’atelier de taxidermie » dans la terre au carré sur France Inter (2020)