Diversité et Évolution des Plantes

L’équipe DEP mène des recherches fondamentales dans le domaine de l’évolution des plantes à différentes échelles taxonomiques.

Ces recherches portent sur l’évolution de l’architecture au sens large des plantes et sur les processus mis en jeu dans l’adaptation. Les questions sont organisées autour de trois axes : (1) les facteurs évolutifs de l’adaptation et de la diversification des espèces, (2) l’évolution du pollen et de la fleur chez les
Angiospermes
et (3) la description de la diversité des plantes à fleurs afin d’enrichir notre connaissance de la taxonomie et de la systématique de ces organismes.

Les recherches menées par l’équipe DEP se font en utilisant une grande diversité d’approches incluant la génétique des populations, l’évolution moléculaire, la reconstruction phylogénétique, la reconstruction d’états ancestraux, la datation moléculaire, la cytogénétique et l’étude du développement floral.

Laboratoire Ecologie, Systématique et Evolution RESPONSABLE : Olivier Chauveau

DOCTORANTS
Alexis Dambry, Pauline Delpeuch, Polina Karpunina, Ernesto Testé Lozano

POST-DOC ET CONTRACTUELS

Laboratoire Ecologie, Systématique et Evolution

Axes de recherche :

Mécanismes évolutifs de l’adaptation et de la diversification spécifique chez les plantes

La connaissance des bases génétiques et des facteurs impliqués dans l’adaptation des plantes à leur environnement local est une question clé en biologie évolutive, avec une implication majeure pour la conservation des écosystèmes et la valorisation de l’agrobiodiversité.

Les organismes cibles de nos recherches sont des espèces cultivées ou sauvages et sont menées à plusieurs échelles, du gène à l’écosystème, dans un cadre interdisciplinaire mobilisant la biologie, la géographie et les sciences sociales.

Nos projets sont centrés autour de quatre questions : (1) l’étude de la variabilité de l’organisation du génome, l’adaptation locale et la diversification spécifique, (2) les processus microévolutifs promouvant la spéciation, (3) l’architecture génétique de traits impliqués dans l’adaptation à des environnements contractés et (4) l’échange de semences céréalières comme facteur d’adaptation des populations aux changements globaux.

Evolution de la fleur et du pollen

Les grains de pollen des Angiospermes présentent des morphologies extrêmement variées. Nous portons un intérêt particulier au type apertural, défini par le nombre, la forme et la position des apertures à la surface des grains de pollen. Les apertures sont des zones au niveau desquelles la paroi pollinique externe est amincie ou absente et possèdent la double fonction de permettre la germination du tube pollinique (première étape vers la fécondation) et les échanges gazeux avec l’atmosphère. Nous explorons les processus sélectifs et développementaux mis en jeu dans les variations du type apertural, et nous étudiants également la distribution phylogénétique de ces variations.

La fleur est une innovation clé des Angiospermes, le groupe de plantes terrestres le plus diversifié. Si le plan général d’organisation est très conservé, il y a en revanche d’extraordinaires variations de forme, sélectionnées en grande partie par l’interaction avec les agents pollinisateurs au cours de l’évolution. En combinant des approches variées telles que la reconstruction d’états ancestraux, des analyses de taux de diversification, la biologie du développement et l’évo-dévo, nous cherchons à élucider (1) les patrons de diversification ayant conduit à la diversité observée des plantes à fleurs, (2) les patrons d’évolution florale et (3) les bases génétiques et développementales de la diversité des traits floraux.

Taxonomie et systématique des plantes

Malgré la perte accélérée de biodiversité observée depuis la seconde moitié du XXème siècle, il reste vraisemblablement encore plus de 400 000 espèces de plantes sur la planète ; la connaissance de cette diversité est cependant largement lacunaire. C’est notamment le cas pour les régions tropicales et subtropicales du globe qui sont particulièrement riches en espèces et touchées par la destruction des milieux naturels et les changements climatiques globaux.

Afin de progresser dans la compréhension et la conservation de cette diversité à la fois fragile et remarquable (1) nous décrivons et analysons la morphologie et l’écologie des espèces (descriptions d’espèces, rédaction de flores et de clefs d’identifications) et (2) nous reconstruisons l’histoire évolutive de grands groupes de plantes. Ce travail permet de contribuer à la mise à jour de la classification phylogénétique du vivant (systématique) mais vise aussi à renforcer les connaissances sur l’état de la biodiversité ; celles-ci sont indispensables pour guider les politiques de conservation du patrimoine naturel.

Nos projets actuels en taxonomie et systématique sont centrés sur plusieurs grandes familles de plantes à fleurs et conifères (Asteraceae, Commelinaceae, Cupressaceae, Gesneriaceae, Euphorbiaceae, Iridaceae, Magnoliaceae, Pinaceae, Ranunculaceae et Solanaceae) ainsi que sur diverses régions du monde (Amérique du Sud, Asie tropicale, Caraïbes, Madagascar et région méditerranéenne) ; elles mettent en jeu une grande variété d’approches et de matériel biologique.