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Etude de la recolonisation post-glaciaire en Amérique du Sud
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Etude de la recolonisation post-glaciaire en Amérique du Sud

Structuration génétique d'Astromium urundeuva et Geoffroea spinosa: inférences des patterns de colonisation en Amérique du Sud

astroniumloupe

Intervenants: Yamama Naciri, Sofia Caetano, Rodolphe Spichiger

Les dernières glaciations (-50 000 à -10 000) ont occasionné des changements importants de végétations sur l'ensemble des terres émergées. Ainsi, en Europe, l'extension des glaciers a poussé la majorité des espèces à se réfugier vers le Sud. Il est par contre beaucoup plus difficile de décrire précisément l'histoire des successions de végétations en Amérique du Sud (Spichiger et al. 2006; Pennington et al. 2006; Oliveira-Filho et al. 2006). Ceci est dû principalement à la complexité des phénomènes climatiques qui se sont succédés dans le continent durant cette période et à la rareté des fossiles dans le bassin amazonien. Selon les données actuellement disponibles, le bassin amazonien aurait été recouvert, à quelques zones près, d'une forêt dense sèche (SDTF pour Seasonally Dry Tropical Forest) durant la période glaciaire. Cette forêt aurait été ensuite repoussée aux marges de l'actuelle forêt pluviale amazonienne durant les derniers 10 000 ans.
Nous avons testé l'hypothèse précédente à l'aide de marqueurs chloroplastiques et nucléaires (Caetano et al. 2005; Naciri-Graven et al. 2005) sur deux espèces caractéristiques des forêts sèches semidécidues (Astronium urundeuva et Geoffroea spinosa), choisies pour leur pattern de distribution et leurs modes de dissémination contrastés.
Les résultats ont montré qu'Astronium urundeuva est structurée spatialement et se compose de deux lignages chloroplastiques divergents se rejoignant au sud de la Caatinga brésilienne. L'analyse de l'espèce donnent de bons arguments en faveur de forêts sèches plus plus étendues qu'actuellement en Amérique du Sud (Caetano et al., 2008b; Caetano & Naciri 2011). Cette conclusion est encore plus vraie pour Geoffroea spinosa, espèce pour laquelle une faible différentiation génétique est trouvée tout autour du Basin Amazonien (Caetano & Naciri, 2011; Caetano et al., en prep). Le projet a également permis d'analyser les frontières d'espèces dans le genre Astronium (Caetano et al., 2008a) et de questionner le status de Geoffroea spinosa aux Galapagos en utilisant des simulations bayésiennes. L'espèce a, selon les résultats, colonisé les Galapagos très récemment, ce qui pourrait indiquer qu'elle ait été introduite par l'Homme (Caetano et al., 2012).

Collaborations:

Dr Toby Pennington, Botanic Garden of Edinburgh; Dr Darién Prado, Faculdad de Ciencias Agrarias, Argentina; Dr Ary de Oliveira-Filho, Universidade Federal de Lavras, Brazil; Dr Stephan Beck, Jardin Botanico de La Paz, Bolivia; Dr Leyda Rodriguez, Herbario Nacional Caracas, Venezuela; Prof. Fatima Mereles, Asuncion Universidad, Paraguay.

Financement :

Conservatoire et Jardin botaniques, FNRS n° 3100 A0-100806/1 et 2 (2003-2007), Société Académique de Genève, Société de Physiques et d'Histoire Naturelle.

Publications scientifiques:

CAETANO S. & NACIRI Y. (2011). The biogeography of Seasonally Dry Tropical Forest in south America In Seasonally Dry Tropical Forests: Ecology and Conservation. R. Dirzo, H.S. Young, H. Mooney, G. Ceballos Eds. Island Press, Stanford. Pp 23-44.
CAETANO S., NUSBAUMER L. & NACIRI Y. (2008a). Chloroplast and microsatellite markers in Astronium urundeuva and close species (Anacardiaceae): Toward the definition of a species complex? Candollea, 63(1): 131-140.
CAETANO S., CURRAT M., PRADO D., PENNINGTON R.T., EXCOFFIER L. & NACIRI Y. (2012). Recent colonization of the Galapagos by the tree Geoffroea spinosa Jacq. (Leguminosae). Molecular Ecology, 21: 2743–2760.
CAETANO S., PRADO D., PENNINGTON R.T., BECK S., OLIVEIRA-FILHO A., SPICHIGER R. & NACIRI Y. (2008b). The history of Seasonally Dry Tropical Forest in eastern South America: inferences from the genetic structure of the tree Astronium urundeuva (Anacardiaceae) Molecular Ecology. 17(13):3147-3157.
CAETANO S., SILVEIRA P., SPICHIGER R. & NACIRI-GRAVEN Y. (2005). Identification of microsatellite markers in a Neotropical Seasonally Dry Forest tree, Astronium urundeuva (Anacardiaceae). Molecular Ecology Notes, 5: 21-23.
NACIRI-GRAVEN Y., CAETANO S., PRADO D., PENNINGTON T. & SPICHIGER R. (2005). Identification of microsatellite markers a tree species of the Neotropical Seasonally Dry Forest, Geoffroea spinosa (Leguminoseae). Molecular Ecology Notes, 5: 542-545.
NACIRI Y., CAETANO S., PENNINGTON R.T., PRADO D. & SPICHIGER R. (2006)
. Population genetics and inference of ecosystem history: an example using two Neotropical seasonally dry forest species. Chapter book in Neotropical Savannas & Dry Forests: Plant diversity, Biogeography and Conservation. T. Pennington, G. Lewis, J. Ratter Eds, CRC Press, New York. p. 409-424.
OLIVEIRA-FILHO A.T., JARENKOW, J.A., RODAL, M.J.N. (2006). Floristic relationships of seasonally dry forests of eastern South America based on tree species distribution patterns. In Neotropical savannas and seasonally dry forests: plant diversity, biogeography and conservation. Pennington, R.T., Lewis, G.P., & Ratter, J.A. (eds). CRC Press, Florida. p. 151-184.
PENNINGTON R.T., LEWIS, G.P., and RATTER, J.A. (2006). An overview of the plant diversity, biogeography and conservation of neotropical savannas and seasonally dry forests. In Neotropical savannas and seasonally dry forests: plant diversity, biogeography and conservation. Pennington, R.T., Lewis, G.P., & Ratter, J.A. (eds). CRC Press, Florida. p. 1-29.
SPICHIGER R., BISE B., CALENGE C. and CHATELAIN C. (2006). Biogeography of the forests of the Paraguay-Paraná Bassin. In Neotropical Savannas & Dry Forests: Plant diversity, Biogeography and Conservation. Pennington, R.T., Lewis, G.P., & Ratter, J.A. (eds). CRC Press, Florida. p. 185-20

Communications scientifiques:

CAETANO S., CURRAT M., PENNINGTON T., PRADO D. SPICHIGER R., NACIRI Y. (2008). Bayesian inferences on the colonization of the Galapagos by the tree Geoffroea spinosa (leguminoseae): natural dispersal of human introduction. Biology08, 7-8 February 2008, University of Lausanne, Switzerland.
CAETANO S., PENNINGTON T., PRADO D., OLIVEIRA-FILHO A., SPICHIGER R. & NACIRI Y. (2006). Insights on the phylogeography of South America Seasonally Dry Tropical Forest: a continental scale history reconstruction. Evolution06, 23-27 June 2006, Stony Brook University, New-York, USA.
NACIRI Y., CAETANO S., PRADO D.E., PENNINGTON T., JEANMONOD D., GAUDEUL M., SPICHIGER R (2005). Empleo de marcadores moleculares e historia de especies: ejemplos de Europa, Noráfrica y Sudamérica. Simposio: La Biología Molecular como Herramienta del Estudio de la Botánica. XXX Jornadas Argentinas de Botánica, Rosario, Argentina, November 8, 2005. Abstract in Bol. Soc. Arg. Bot. 40 (supl.): 12.
NACIRI-GRAVEN Y., SILVEIRA P. & SPICHIGER R. (2003). Population genetics of Astronium urundeuva in Paraguay: inference of ecosystem history. Tropical Savannas & Seasonally Dry Forests. 14-20 September 2003. Edinburgh, en.
PENNINGTON R.T., LAVIN M., NACIRI Y., CAETANO S., LINARES R., OLIVEIRA–FILHO A., PRADO D. (2006). The history of neotropical seasonally dry forests: inferences from plant diversity patterns, phylogenies and population genetic structure. Seasonally Dry Tropical Forests Symposium, 8-9 December 2006, Stanford University, Stanford, USA

Posters:

CAETANO S., NACIRI Y. & SPICHIGER R. (2005). Genetic differentiation of the Pleistocenic Arc tree Astronium urundeuva in South America. Biology05. 24-25 February 2005. Basel, Switzerland. Abstract p25.
CAETANO S., PRADO D., SPICHIGER R. & NACIRI Y. (2006). Chloroplast and microsatellite markers in Astronium urundeuva and close species: toward the definition of a species complex? Biology06. 16-17 February 2006. Geneva, Switzerland. Abstract p18.