Diversité et différentiation génétiques des populations de tortues vertes (Chelonia mydas) dans les sites de ponte et d'alimentation du sud-ouest de l'océan Indien : application aux stratégies de conservation de l'espèce
| Autre(s) titre(s) | Genetic diversity and differentiation of green turtle populations (Chelonia mydas) in the nesting and foraging sites of the South-Western Indian Ocean: application to conservation strategies of the species | ||||||||
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| Type | Thèse | ||||||||
| Date | 2007-11-23 | ||||||||
| Langue(s) | Français | ||||||||
| Auteur(s) | Taquet Coralie | ||||||||
| Université | Université de la Réunion | ||||||||
| Discipline | Génétiques des populations | ||||||||
| Directeur de thèse | Henri GRIZEL | ||||||||
| Co-directeur | LAPEGUE Sylvie | ||||||||
| Financement | Région Réunion et Union Européenne | ||||||||
| Mot-Clé(s) | unités de gestion (MUs), microsatellites, ADN mitochondrial, sites d'alimentation, sites de ponte, génétique des populations, Chelonia mydas, tortue verte | ||||||||
| Résumé | La tortue verte (Chelonia mydas) constitue l'un des espèces emblématiques de la vie marine, pourtant de nombreuses menaces pèsent de nos jours encore sur sa survie (braconnage, captures accidentelles). Ainsi, malgré l'essor de mesures de protection menées à travers pour sa sauvegarde, la tortue verte constitue une espèce 'en danger d'extinction' et figure dans l'Annexe I de la Convention de Washington (CITES). Afin d'élaborer des plans de gestion et de conservation qui soient efficaces, il est important d'avoir une parfaite connaissance de la biologie de la tortue verte, mais aussi de la structure de ses populations et de leurs caractéristiques. C'est dans ce cadre que s'inscrit la présente étude.L'objectif de cette étude était d'acquérir des connaissances sur la structure des populations de tortues vertes dans le sud-ouest de l'océan Indien grâce à l'utilisation de l'outil génétique. Au total, 1551 échantillons de tissu ont été collectés dans la zone d'étude et dans notre site témoin la Polynésie française (37 échantillons). Toutes les catégories d'individus ont été échantillonnées (excepté les mâles en phase de reproduction) et les 15 sites d'échantillonnage comprennent à la fois des sites de ponte, d'alimentation et de développement pour les immatures. Deux types de marqueurs ont été utilisés : la région contrôle de l'ADN mitochondrial et 6 loci microsatellites, afin d'appréhender au mieux l'apport des lignées maternelles et paternelles. Nous avons pu mettre en évidence la présence dans le sud-ouest de l'océan Indien de 29 haplotypes distincts, appartenant à trois clades fortement divergents dont l'un constitué d'haplotypes originaires de l'océan Atlantique. Parmi ces haplotypes, 7 ont été détectés pour la première fois dans la zone d'étude, et 15 autres n'ont jamais été précédemment décrits chez cette espèce. Ils sont présents dans chacun des 3 clades d'haplotypes. Ces nouveaux haplotypes semblent spécifiques à la région, et en font une zone originale. On observe par ailleurs une grande richesse allélique dans les effectifs analysés. Ces résultats montrent que le sud-ouest de l'océan Indien est une zone riche et très diversifiée. Cette région joue un rôle important dans la diversité génétique globale de l'espèce. Le sud-ouest de l'océan Indien constitue l'une des deux seules zones connues à l'heure actuelle de contact entre les deux métapopulations de tortues vertes (Atlantique-Méditerranée et Indo-Pacifique). Ce contact a entraîné la formation d'un cline génétique portant principalement sur les fréquences relatives des haplotypes CM8 (Atlantique) et C3 (Indo-Pacifique). Les résultats obtenus lors de l'analyse microsatellite de la différenciation entre les individus originaires des deux métapopulations montrent que le sud-ouest de l'océan Indien constitue une zone d'échanges génétiques entre les deux métapopulations, participant au brasage génétique de l'espèce. L'étude de facteurs, intrinsèques et extrinsèques, pouvant influencer la structuration des populations apportent de nombreuses informations qui pourraient s'avérer utiles lors de l'élaboration de plans de gestion. La structure des femelles et des mâles en alimentation ne diffère pas, contrairement à celle des immatures qui semble s'organiser en 'pools régionaux' qui seraient le fruit de l'interaction d'un comportement de philopatrie et d'une influence des courants océaniques. La forte différenciation mitochondriale des femelles en ponte et la très faible différenciation microsatellite observée à l'échelle de la région, indiquent l'existence de flux de gènes via les mâles. La composition génétique d'un site ne varie pas de manière significative au cours de l'année. Par contre, elle peut varier d'une année à l'autre, signifiant l'alternance dans certains sites de ponte de plusieurs populations distinctes. L'évolution de la composition génétique d'un groupe, au cours de 10 ou 20 ans, diffère selon le site considéré. La distance ne semble pas influencer de manière significative la structuration des populations au niveau microsatellite. Les femelles en ponte sur la plage de Saziley (Mayotte) diffèrent génétiquement de celles pondant sur les deux autres plages de l'île. La structure observée des populations est en accord avec l'organisation des courants océanique dans la région. La confrontation des résultats obtenus à partir des deux marqueurs génétiques utilisés, permet la détermination de 8 ensembles génétiquement différenciés dans la zone d'étude et l'identification d'au moins 6 populations distinctes. Ces ensembles constituent autant d'unités de gestion (MUs) potentielles qui pourront servir de base à l'élaboration de plans de gestion et de conservation. |
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| Keyword(s) | management units, microsatellites, mitochondrial DNA, foraging sites, nesting sites, South Western Indian Ocean, population genetics, chelonia mydas, green turtle | ||||||||
| Résumé en anglais | The green turtle (Chelonia mydas) is an emblematic species of marine life. However, nowadays it is subject to many threats (poaching, by-catch). Even if there is deep growing measures for its protection, the green turtle still is an endangered species and it is listed in Appendix I of Washington Convention (CITES). In order to elaborate efficient conservation and management plans, perfect knowledge of green turtle biology, but also of its population structure and their characteristics, are needed.In this thesis, we have assessed genetic structure of green turtle populations in the South-Western Indian Ocean by using genetic tools. In all, 1551 tissue samples have been collected from our study zone and from our control site French Polynesia (37 samples). All kinds if individuals were sampled (except males in reproductive phase) from 15 sampling sites including nesting, foraging, and immature development site. We used both control region of mitochondrial DNA and 6 microsatellite loci to better infer maternal and paternal lineages. We identified 29 haplotypes in the South-Western Indian Ocean. They are distributed in 3 independent and highly divergent clades, including one composed with haplotypes from Atlantic Ocean. For 7 of these haplotypes, it was the first time they were detected in the study zone. Fifteen haplotypes were previously undescribed, distributed in all the 3 clades. These new haplotypes seem to be specific to the South-Western Indian Ocean, which is then an original zone. Besides, we found a high allelic richness. These results show the South-western Indian Ocean is rich and very diversified. This region plays an important role in the global diversity of the species. The South-Western Indian Ocean is one of the two contact zones presently known between the two metapopulations of green turtles (Atlantic-Mediterranean and Indo-Pacific). This contact induces a genetic cline based on CM8 (Atlantic) and C3 (Indo-Pacific) haplotype frequencies. Analysis of the microsatellite differentiation between individuals provides evidence of genetic exchanges between the two metapopulations in the region. The South-Western Indian Ocean participates to green turtle global genetic mixing. Studying the influence of several intrinsic and extrinsic factors on population structuring provides useful information for management plan elaboration. We found no significant difference between genetic structures of foraging females and males, contrary to immature turtles which seem to be organised in 'regional pools'. This organisation could be due to both immature natal homing and influence of oceanic currents. High mitochondrial differentiation of nesting females and low global microsatellite differentiation of our samples indicate male-mediated gene flow among populations of the study zone. The genetic composition of a sampling site presents no significant variation along the year, even if we could notice some trends. Nevertheless, it can be significantly different from a year to an other one. This may result from alternation of distinct populations on the same site. We noticed different evolution in 10 or 20 years of the genetic composition depending on the sampling site. Geographic distance seems not to have significant influence on population structuring concerning microsatellite markers. Nesting females of Saziley Beach (Mayotte Island, Comoros Archipelago) present genetic divergence from females nesting in the two other sampled beaches of this island. The observed population structure shows no contradiction with the organisation of oceanic currents in the South-Western Indian Ocean.Comparing the results from the two genetic markers used, we identified 8 genetic differentiated clusters of turtles in the study zone and at least 6 distinct populations. These clusters constitute 8 potential management units (MUs) which could serve as basis in the elaboration of conservation and management plans. |
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| Texte intégral |
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