Résumé
Cette thèse s’attèle à comprendre quels facteurs biotiques et abiotiques structurent la diversité actuelle des vers de terre en Guyane à des pas de temps écologiques et biogéographiques. Le travail a porté sur l’analyse d’un jeu de données comprenant 3555 spécimens collectés dans 125 communautés géoréférencées réparties dans 10 localités en Guyane. La région code-barres du gène COI a été séquencée sur chacun de ces spécimens, et les séquences obtenues ont été utilisées pour délimiter des unités taxonomiques opérationnelles (OTU) qui ont ensuite été utilisées comme des substituts d’espèces biologiques pour analyser l’organisation et la distribution de la diversité des vers de terre à l’échelle régionale.Le premier chapitre de la thèse porte sur le choix de la méthode permettant de délimiter ces OTUs de la façon la plus fiable à partir d’un jeu de données comprenant un grand nombre de séquences (Goulpeau et al. 2022). Le deuxième chapitre décrit la stratégie d’échantillonnage et présente le jeu de données (Goulpeau et al. 2024). Les chapitres suivants utilisent le jeu de données pour analyser les facteurs écologiques et biogéographiques qui permettent d’expliquer la structuration spatiale des communautés de vers de terre à l’échelle de la Guyane.Le troisième chapitre présente les résultats d’une partition hiérarchique de diversité qui met en évidence que 85% de la diversité régionale est expliquée par la composante beta entre les pools d’espèces de paysages éloignés (Goulpeau et al. soumis). Les résultats suggèrent également un effet local des filtres environnementaux sur la composition en espèces des communautés. Nous prédisons enfin que près de 2000 espèces pourraient être présentes en Guyane, un résultat susceptible de remettre en question les estimations communément acceptées du nombre global d'espèces de vers de terre.Dans le quatrième chapitre, nous utilisons des GLM et des GDM pour mettre en lumière les facteurs biotiques et abiotiques qui expliquent la diversité alpha des communautés et la diversité bêta de Sørensen entre de paires de communautés (Goulpeau et al. en prépa). Nous montrons que la diversité alpha est principalement expliquée par les filtres d’habitat (texture du sol) et par la compétition interspécifique qui limite le nombre d'espèces coexistant localement. La diversité bêta est expliquée par la distance entre communautés lorsque celles-ci sont dans des habitats similaires, par la topographie et le phosphore disponible dans le sol lorsqu’elles sont dans des habitats différents, et par la distance, l'altitude et le climat lorsque l'on compare toutes les paires de communautés possibles à l’échelle régionale. Ces résultats mettent en évidence l'interaction complexe entre la limitation de la dispersion, les interactions biotiques et le filtrage environnemental au cours du processus d'assemblage des communautés.Dans le cinquième chapitre, nous avons cherché à tester deux hypothèses de diversification mutuellement non exclusives en Amazonie au travers d’une analyse comparée de la diversité génétique et des motifs phylogéographiques portant sur 11 espèces représentatives de vers de terre (Goulpeau et al. en pépb). L’utilisation combinée d’une phylogénie calibrée, de réseaux d'haplotypes et d’indices de diversité génétique nous permettent de décrire quatre groupes d’espèces sur la base de leur histoire évolutive se traduisant des motifs particuliers dans la distribution spatiale de leur diversité génétique.Dans un sixième chapitre exploratoire, utilisons une phylogénie calibrée de façon à discuter de l’importance relatives des hypothèses « du muséum » et « du berceau » évolutifs pour expliquer l’extraordinaire diversité des vers de terre observée en Guyane.Cette thèse illustre la façon dont les codes-barres ADN permettent d’analyser efficacement la diversité de groupes d’organismes méconnus, et d’en expliquer les motifs spatiaux en considérant leurs déterminismes à des pas de temps écologiques et évolutifs.