UNE LIGNEE INVASIVE DE CHABOT, Cottus spp, DANS LE RHIN, (AVEC DES ADAPTATIONS A UN NOUVEL

HABITAT) QUI PROVIENT DE L’HYBRIDATION ENTRE DEUX GROUPES PHYLOGEOGRAPHIQUES

ANCIENNEMENT SEPARES.

Arne W. Nolte; Jörg Freyhof; Katheryn C Stemshorn and Diethard Tautz

- 8 à 15cm adulte.

- Espèce territoriale et sédentaire,

fond rocheux

- Eau fraiche et très oxygéné avec un

bon brassage

- Mauvais nageur du à l’absence de

vessie natatoire

Depuis 1992:

Observation du chabot en aval, dans des fleuves à lit large et avec des eaux plus chaudes et plus turbides.

Ex: La rivière Sieg, le delta du Rhin, la Moselle

Deux possibilités d’origine:

- ils ont pu survivre dans l’aval du Rhin, et le recoloniser

- Ils peuvent aussi représenter une population introduite, invasive de cette zone.

>> Quels facteurs ont permis à cette population de s’accroître

autant?

Pour clarifier la situation:Analyses effectuées sur :

- La morphologie,- Les traits d’histoires de vie,- L’analyse moléculaire,- La génétique des populations.

Site d’étude:

Matériel et méthode

Echantillonnage:

Prélèvements des chabots invasifs dans:

-Rivière Sieg (étude de 1992 jusqu’à aujourd’hui)

-La Moselle

-le delta, et milieu du Rhin (échantillonnage de 1997 à 2001)

> Comparaison avec le reste des populations européenne (amont du Rhin, Escaut).

Analyse morphologique:

- Différences basées par une granulosité différente des écailles qui couvrent le corps.

0: granulosité absentes

1: Moins de 10 écailles granuleuses sous la nageoire pectorale

2: plus de 10 écailles granuleuses, mais toutes recouvertes par la nageoire pectorale

3: les granulosités s’étendent au-delà de la nageoire pectorale, mais antérieurement à la moitié de la 2ème nageoire dorsale

4: les granulosités s’étendent au-delà de la moitié de la 2ème nageoire pectorale

- Différences basées sur la forme du corps > Analyse canonique > Calcul de vecteurs placés sur une grille de déformation

Matériel et méthode

Les traits d’histoire de vie:

Femelles pleinement matures (Mars 2003) > 43 femelles de 2 populations de chabots « invasifs » > 93 femelles de 4 populations de chabots du RhinFemelles pré-matures (Janvier 2004) > dans 2 courant de l’Escaut

Mesure de la taille, et retrait des gonades.Age donné par analyse des otolithes

Matériel et méthode

Analyses moléculaires et génétique des populations:

- Séquençage précédemment effectué de la région contrôle de l’ADN mitochondrial

- Analyses SNP sur 280 spécimens et calcul des distances génétiques.

Résultats:

(a): la Moselle (b): La rivière Sieg

Chabot du Rhin

Chabot invasif

(a): description des 5 types de

répartition de la granulosité

(b): fréquence de chaque types

dans chaque population

# trois types différents

Résultats:

Chabots invasifs VS chabots natifs du Rhin

Chabot invasifs VS chabots de l’Escaut

Résultats:

(d): Analyse canonique et placement des vecteurs obtenus sur une grille de déformation

Modèle de référence: chabot invasif

Chabot du Rhin

Chabot invasif

Chabot de l’Escaut

Résultats:

a: allèle ancestral

d: allèle ancestral

Résultats:

a: allèle ancestral

d: allèle ancestral

Chabot invasif = hybride entre le chabot

du Rhin et de l’Escaut

Résultats:

Neighbour joining sur

23 sites différents

Neighbour joining sur

les 3 groupes différents

• Chabots du Rhin sont restés confinés dans l’amont des courants

du Rhin et de ses affluents.

• Chabots invasifs ont colonisé les habitats laissé vacants

avantage écologique pour les habitats aux eaux calmes

chaudes et plus turbides.

(on ne sait pas encore la nature de cet avantage)

• Pas de preuve de prolifération des chabots invasifs dans l’Escaut

(contrairement à ses affluents)

• Les chabots de l’Escaut sont restés confinés dans leurs habitats

connus

Les chabots de type Escaut qui ont participé à l’hybridation

sont ceux des affluents de l’Escaut

DISCUSSION

Hybridation très récente

Données non publiées:

Population des chabots invasifs en équilibre de Hardy Weinberg.

Groupe homogène

Discussion:

Discussion:Les chabots invasifs se sont propagés depuis le Delta du Rhin.

Pas de chabots invasifs dans l’Escaut:

Migration initiale unidirectionnelle depuis le lit principal et les affluents de l’Escaut

Population type Escaut des affluents

Population type Rhin des courants en amont

Delta du Rhin

Larves

Hybridation, backcross et adaptation

Merci de votre attention

R. WILHELM, T.J. HILBISH « Assessment of natural selection in a hybrid population of mussels: evaluation of exogenous vs endogenous selection models » Marine Biology 131:505-514 (1998)

O. SEEHAUSEN « Hybridization and adaptive radiation » TRENDS in Ecology and Evolution 19:198-207 (2004)

C.C. ENGLBRECHT, J. FREYHOF, A. NOLTE, K. RASSMANN, U. SCHLIEWEN, D. TAUTZ « Phylogeography of the bullhead Cottus gobio (Pisces: Teleostei: Cottidae) suggests a pre-Pleistocene origin of the major central European populations » Molecular Ecology 9:709-722 (2000)

A.W NOLTE « Evolutionary genetic analysis of an invasive population of sculpins in the Lower Rhine » Vol 1, pp102 (2005)