Voici un sujet de thèse susceptible d'intéresser un M2 passionné par les punaises

Evolution, aptérisme et adaptation chez les Aradidae (Insectes Hétéroptères)

Responsable : Eric guilbert – UMR 5202 – MNHN – DSE – CP50 – 45 rue Buffon, 75005 Paris

guilbertAROBASEmnhn.fr

Les ailes chez les Insectes seraient apparues et auraient disparu pour re-apparaître plusieurs fois (Whiting et al, 2003). Si tel est le cas, reste à savoir pour quelles raisons. Autrement dit quelle est la nature adaptative de l’aptérisme et de la ré-apparition de l’aile? Quelle forme ailaire représente alors une innovation évolutive? La question à déjà été posée pour les Phasmatodea (Whiting et al, 2003) et les Hétéroptères aquatiques (Andersen, 1982). Elle se pose aujourd’hui aussi pour un autre groupe d’Hétéroptères: les Aradidae.

Les Aradidae sont une famille d’Insectes Hétéroptères (punaises vraies) représentées par près de 2.000 espèces réparties en huit sous-familles. Ils sont de petites taille (3 à 11 mm), extra-plat et vivent dans la litière ou le bois mort, où ils se nourrissent de champignons. Comme les Gerromorphes (punaises aquatiques), les Aradides peuvent être ailés ou non et présenter tous les intermédiaires. De plus la réduction des ailes est sujet à un dimorphisme sexuel variable selon les groupes. Plusieurs études sur des Hétéroptères aquatiques montrent qu’il y a une corrélation significative entre la présence des ailes d’une part et l’écologie et la distribution des espèces à l’étude d’autre part (Andersen, 1982 ; Damgaard, sous presse). D’après Monteith (1969), « Aradologiste » reconnu, l’aptérisme serait en relation avec le mode de vie et la distribution des espèces.

On ne connait ni l'origine, ni l'évolution des Aradides et de la présence ou l'absence d'aile dans le groupe. On connait encore moins leur écologie qui peut être complexe. Ceci tient à une raison simple : Deux publications seulement (Vasarhely 1987; Grozeva & Kerzhner 1992) traitent des relations phylogénétiques des Aradides au niveau de la sous-famille, voire de la tribu, sans toutefois s'appuyer sur une analyse cladistique, et encore moins sur la base de caractères moléculaires. La question de la relation entre l’aptérisme et l’écologie chez les Aradides ne peut être débattue autrement que dans un cadre phylogénétique.

Une récente collaboration entre Aradologistes et phylogénéticiens a permis d'entreprendre une analyse phylogénétique morphologique et moléculaire des Aradidae. Celle-ci en est à l'acquisition des charatères morphologiques et des séquences d'ADN, en l'occurence 16S, 28S, COI et COII. Elle s'appui sur les compétences de E. Heiss (Innsbrück, Autriche), dernier spécialiste des Aradidae en activité mais en fin de carrière, et sur celles de J. Damgaard (Copenhague, Danemark), spécialiste des punaises aquatiques (Gerromorphes) et des techniques de phylogénie moléculaire appliquées au Hétéroptères.

L'objectif du présent sujet est de comprendre et expliquer l’évolution de l’aptérisme chez les Aradidae et sa nature adaptative. Il consiste donc dans un premier temps à établir une première phylogénie morphologique et moléculaire des Aradidae, qui servira de support à l'analyse de leur évolution et à l’analyse de l’évolution des ailes en relation avec les données écologiques. Une attention particulière sera portée sur les faunes de Nouvelle-Calédonie (projet ANR BioNéoCal) et de Madagascar (programme de la Californian Academy of Science), pour lesquels de nombreuses données sont en cours d’acquisition dans le cadre de programmes internationaux.

L'étudiant intégrera l'équipe de travail déjà constituée par l'apport d'un lot d'espèces d'Aradides à analyser et particulièrement en provenance de Madagascar et de Nouvelle-Calédonie.

La thèse se fera en étroite collaboration avec les chercheurs de l’équipe Phylévo (UMR 5202) notamment pour l’intégration à l’analyse des caractères complexes (écologiques, comportementaux et développementaux).
Elle se fera aussi en étroite collaboration avec le laboratoire de systématique moléculaire du Jardin Botanique et Muséum d'Histoire Naturelle de Copenhague au Danemark, sous la responsabilité de J. Damgaard, dans le but d'acquérir les séquences d'ADN pour le lot d'Aradidae à l'étude, et le Tiroler Landermuseum (Innsbrück) avec E. Heiss pour parfaire les connaissances sur la morphologie, l’écologie et la systématique des Aradidae.