L'étude explore les conflits sexuels et la coévolution entre mâles et femelles d'Artemia franciscana, mettant en évidence des dynamiques antagonistes et des stratégies de reproduction. Elle révèle que les femelles ont une meilleure survie avec des mâles contemporains, mais une probabilité accrue de ne pas se reproduire, suggérant des mécanismes complexes d'adaptation et de contre-adaptation. La recherche contribue à la compréhension des processus de coévolution dans la nature sur de courtes échelles temporelles.

1. Etude des conflits sexuels chez l’artémie ( Artemia franciscana ) : mise en évidence d’une coévolution mâle-femelle Nicolas Rode Directeurs : T. Lenormand & A. Charmantier MEE, 2 Mai 2010 Centre d’Ecologie Fonctionelle et Evolutive

2. Difference d’intérets évolutifs entre les individus des deux sexes (Parker, 1979) caractère partagé entre mâle et femelle impossibilité d’atteindre les optimums en même temps Les conflits sexuels (simplification de Morrow 2007)

3. Population avec un trait soumis à conflit Apparition d’un individu avec un trait mutant augmentant sa valeur sélective Diminution de la valeur sélective de l’autre sexe Augmentation en fréquence du mutant Contre-adaptation de l’autre sexe Augmentation en fréquence du mutant Coévolution antagoniste entre les sexes Dynamique de la coévolution mâle-femelle  Processus masqué par une longue histoire d’adaptations/contre-adaptations (Rice, 2000)

4. Modèles de coévolution antagoniste (Gandon et al 2008) Course aux armements sélection unidirectionnelle Coévolution fluctuante nombre limité de « morphes » 0 0 Fitness de la femelle Décalage de temps entre mâle-femelle Fitness de la femelle Décalage de temps entre mâle-femelle

5. Comparaison entre espèces de Gerris (Arnqvist & Rowe 2002) Accrochage du mâle à la femelle durant l’accouplement Accouplements couteux pour la femelle prédation dépenses énergétiques Morphométrie des structures d’accrochage/ anti-accrochage chez les mâles et les femelles chez 15 espèces Corrélation entre les structures des 2 sexes  Variation interspécifique des structures d’accrochage reflète une coévolution entre les sexes Femelle A Femelle B Mâle A Mâle B

6. Comparaison entre espèces de bruches (Rönn et al 2007) Corrélation entre le nombre d’épines du génitalia et de l’épaisseur du tissus conjonctif du bursa copulatrix Augmentation de la résistance des femelles entraînant un coût à l’accouplement et une diminution de la fitness des femelles Indication d’une course aux armements ? Croisements entre espèces impossibles

7. Evolution expérimentale chez D. melanogaster (Rice 1996) Adaptation des mâles à un « génotype femelle statique» Contrôle où les femelles peuvent coévoluer avec les mâles  Augmentation de la fitness des mâles  Augmentation de la mortalité des femelles

8. Evolution expérimentale (Rice 1996) Corrélation du taux d’accouplement avec le taux de mortalité Augmentation de la fitness des mâles Augmentation de taux d’accouplement Augmentation de la mortalité des femelles Coévolution antagoniste signe d’un conflit sexuel

9. Comparaison entre populations (Andrés & Arnqvist 2001) Etude de la mouche domestique ( Musca domestica ) Croisement d’une femelle avec des mâles de sa population ou d’une autre population Suivi du taux de réaccouplement et du taux d’oviposition Détection d’une interaction entre la souche du mâle et celle de la femelle pour le taux d’oviposition Taux d’oviposition plus faible résultat d’une coévolution ? Limites d’une approche purement comparative

10. Coévolution mâle-femelle : Bilan Evolution expérimentale intrapopulation : Sélection artificielle Comparaison à un contrôle où la femelle peut évoluer Mécanismes connus Approche comparative entre espèces ou populations : Sélection in natura Comparaison dans l’espace 2 à 2 uniquement Processus et mécanismes inconnus Coévolution mâle-femelle dans la nature ? Patron de coévolution : course aux armements vs coévolution fluctuante Vitesse du processus ?

11. Comment détecter ce type de processus ? Variable d’interaction : FemYr*MaYr (8 par.) Variables auxiliaires : SAR (1 par.) FSD (1 par.) RFSD (1 par.)  comparaison dans le temps  accès à des génotypes passés de populations naturelles SAR Fitness femelle Temps 0 Fitness femelle Temps M*F 0 FSD Fitness femelle Temps 0 Fitness femelle Temps RFSD 0

12. Arthropode, Branchiopode Espèces permettant des études de microévolution cystes de dormance conservation pendant de nombreuses années nauplii viables Conflits sexuels potentiels espèce sexuée polyandrie “ mate guarding” Artemia franciscana , un organisme model 5 mm

13. Eclosion de cystes (Grand Lac salé, Utah, USA) de 3 années differentes (~60 generations) F0 : accouplement intra-année F1: élevage des descendants et isolement avant maturité sexuelle Mise en présence d’un mâle pour chaque femelle (selon le décalage temporel souhaité) Décalage temporel =Année du mâle – année de la femelle focale Changement des mâles une fois par semaine pour moyenner leurs effets sur la femelle Suivi de la survie des femelles et de leur reproduction 3 fois par semaines pendant 5 mois Dispositif expérimental n=763 41 familles Time shift -22 -11 0 +11 +22 Pair X X X X X X X X X … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . … . 1985 1996 2007 X X X F0 F1

14. Variables testées Année d’origine de la femelle (FemYr) Année d’origine du mâle (MaYr) Variable d’interaction FemYr*MaYr SAR FSD RFSD Plan Analyse de survie Analyse de la reproduction Survie SAR -22 -11 0 +11 +22 Survie FSD -22 -11 0 +11 +22

15. Interaction mâle-femelle sur la survie FSD meilleur modèle (mais ΔAICc <2) Survie meilleure avec des mâles contemporains Diminution relative de 10% avec des mâles non contemporains Mais erreurs standards importantes et modèle additif concurrent

16. Analyse du patron de reproduction Analyse 1: Pas d’interactions mâle-femelle dans le meilleur modèle sélectionné  Pas de coévolution mâle-femelle influençant la probabilité de pondre Analyse 2 : Analyse du LRS Moyenne : 135,3 ±138,2 Min : 6 Max : 860 Médiane : 86 LRS

17. Interaction mâle-femelle sur le LRS FSD meilleur modèle avec modèle d’interaction Augmentation du LRS chez les femelles accouplées avec des mâles non contemporains Pontes plus grandes avec ces mâles ? Espace entre les pontes plus petit ? Variation potentielle de ces effets avec l’âge ?

18. Analyse du patron de reproduction hebdomadaire Analyse du nombre de ponte hebdomadaires à partir de la première reproduction Moyenne : 31,6±26.6 Min : 0 Max : 169 Médiane : 28 2 modèles en un : probabilité de ne pas pondre moyenne de chaque ponte

19. Analyse du patron de reproduction Moyenne de chaque ponte, pas d’effet : de l’année d’origine de la femelle de l’année d’origine du mâle, de l’âge Zero Inflation probability Time Probabilité de ne pas pondre : augmente lorsque le mâle est contemporain diminue avec l’âge

20. Conclusions and perspectives Patron de coévolution fluctuante sur la survie et la reproduction femelles survivent mieux avec des mâles contemporains mais ont une probabilité plus importante de ne pas se reproduire Indication d’une coévolution mâle-femelle dans la nature sur une faible échelle de temps (environ 60 générations) Mécanismes sous-jacents ? effet du mate-guarding où les mâles s’accrocheraient aux femelles plus longtemps provoquant une diminution de leur succès reproducteur mesure de la fitness mâle pour voir s’il y a un vrai conflit

21. Remerciements Thomas Lenormand & Anne Charmantier Alice Remy & Vincent Hornsperger L’ex-équipe EcoGEv L’équipe biométrie Delphine Bonnet Chantal Debain, Véronique Arnal & Marie-Pierre Dubois Gilbert Van Stappen

22. Analyse du taux de croissance intrinsèque

23. Number of females for the different pairing treatments

24. “ Coevolution Fluctuante” “ Course aux armements” Time Scénarios de coévolution male-female  sélection unidirectionnelle  sélection fréquence-dépendante  Longue histoire d’adaptations/contre-adaptations(Rice, 2000) Fitness femelle present past future present past future futur Fitness femelle présent passé Mâle du past present future present passé future

25. “ Coevolution Fluctuante” “ Course aux armements” Temps Scénarios de coévolution male-female  sélection unidirectionnelle  sélection fréquence-dépendante Temps  Etude de différents traits liés à la fitness (survie, nombre total de descendants, nombre de descendants par semaine)  Sélection du meilleur modèle Fitness femelle présent passé futur futur Fitness femelle présent passé Mâle du