Description du projet
Des interactions écologiques sur de longues échelles de temps pour les papillons machaons
Les interactions insectes-plantes sont étudiées pour comprendre les processus par lesquels les insectes reconnaissent et utilisent les plantes comme hôtes et comment les plantes réagissent. En se concentrant sur les papillons machaons (Papilionidae) et leurs plantes hôtes, ce projet développera un cadre macroévolutionnaire et génomique pour étudier l’origine et l’évolution d’une «course aux armements» à travers le temps et l’espace. L’objectif consistera à estimer les préférences ancestrales de la plante hôte et les changements ultérieurs, et à déterminer si ces changements de plante hôte ont stimulé la diversification des espèces de machaons. Le projet évaluera également l’adaptation moléculaire de milliers de gènes pour tester si les machaons qui changent de plante hôte ont plus de gènes sous sélection positive que ceux qui n’en changent pas. Le dernier objectif caractérisera les transcriptomes des chenilles et de leurs plantes pour identifier et localiser les gènes impliqués dans la «course aux armements», ainsi que pour les comparer à travers l’arbre phylogénétique du machaon.
Objectif
The exuberant proliferation of herbivorous insects is often attributed to their association with plants, making their interactions of particular importance to understanding what is driving their vast diversity. Early biologists exploring the underlying factors proposed the hypothesis of coevolution (and the escape and radiate model). Despite general support for this hypothesis, the macroevolutionary and genomic consequences of the origins and evolutionary dynamics of host-plant shifts remain elusive. Recent results illustrate the need for a multidisciplinary approach to assessing the role of host plants in shaping insect diversity at macroevolutionary scales. Using the swallowtail butterflies (Papilionidae) and their host plants, this project will develop a macroevolutionary and genomic framework to studying the origin and evolution of an arms race through time and space. We will build a complete species-level phylogeny for Papilionidae relying on whole-genome sequencing for all species. This time-calibrated phylogeny will be combined with species traits to estimate ancestral host-plant preferences and subsequent host-plant shifts. We will reconstruct dated phylogenies of the main host-plant families to estimate whether the butterflies and their host plants diversified concurrently through time and space. Diversification rates will be estimated for shifting/non-shifting and prey/non-prey clades. A matching genomic survey will to look for genes under positive selection by comparing sets of phylogenetic branches that experienced a host-plant shift versus branches without such a shift. Transcriptomes will be characterized for caterpillars and their plants to identify and pinpoint the genes involved in the arms race, as well as to compare them across the swallowtail tree of life. With this ambitious research proposal, we aim to provide answers to longstanding and fundamental evolutionary questions on the mechanisms behind ecological interactions over long timescales.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
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France