Although interfertility is the key criterion upon which Mayr’s biological species concept is based, it has never been
applied directly to delimit species under natural conditions. Our study fills this gap. We used the interfertility criterion
to delimit two closely related oak species in a forest stand by analyzing the network of natural mating events between
individuals. The results reveal two groups of interfertile individuals connected by only few mating events. These two
groups were largely congruent with those determined using other criteria (morphological similarity, genotypic
similarity and individual relatedness). Our study, therefore, shows that the analysis of mating networks is an effective
method to delimit species based on the interfertility criterion, provided that adequate network data can be assembled.
Our study also shows that although species boundaries are highly congruent across methods of species delimitation,
they are not exactly the same. Most of the differences stem from assignment of individuals to an intermediate
category. The discrepancies between methods may reflect a biological reality. Indeed, the interfertility criterion is an
environment-dependant criterion as species abundances typically affect rates of hybridization under natural
conditions. Thus, the methods of species delimitation based on the interfertility criterion are expected to give results
slightly different from those based on environment-independent criteria (such as the genotypic similarity criteria).
However, whatever the criterion chosen, the challenge we face when delimiting species is to summarize continuous
but non-uniform variations in biological diversity. The grade of membership model that we use in this study appears
as an appropriate tool.
Titre de l'article
Tester le concept d'espèce biologique : utilisation de réseaux d'accouplement pour délimiter les espèces.
Tester le concept d'espèce biologique : utilisation de réseaux d'accouplement pour délimiter les espèces.
Introduction à l'article
Le concept d'espèce biologique (BSC) proposé par Mayr en 1942, définit une espèce comme un groupe d'individus interféconds. Malgré la popularité de ce concept dans le monde scientifique, peu d'études se sont intéressées à tester l'interfécondité dans des populations naturelles. Les auteurs cherchent ici à pallier à ce manque, en étudiant l'interfécondité entre deux espèces de chênes en milieu naturel.
En utilisant une analyse de réseau d'accouplement, les auteurs cherchent à répondre à deux questions : (1) si tenant compte de l'existence de données d'accouplement il serait possible que cette méthode soit utilisée pour délimiter les espèces et (2) si les limites trouvées par la méthode seraient les mêmes que celles obtenues par d'autres critères (morphologique, phylogénétique, et génétique).
Le concept d'espèce biologique (BSC) proposé par Mayr en 1942, définit une espèce comme un groupe d'individus interféconds. Malgré la popularité de ce concept dans le monde scientifique, peu d'études se sont intéressées à tester l'interfécondité dans des populations naturelles. Les auteurs cherchent ici à pallier à ce manque, en étudiant l'interfécondité entre deux espèces de chênes en milieu naturel.
En utilisant une analyse de réseau d'accouplement, les auteurs cherchent à répondre à deux questions : (1) si tenant compte de l'existence de données d'accouplement il serait possible que cette méthode soit utilisée pour délimiter les espèces et (2) si les limites trouvées par la méthode seraient les mêmes que celles obtenues par d'autres critères (morphologique, phylogénétique, et génétique).
Expériences de l'article
Les auteurs ont utilisés quatre critères de définition d’espèces : biologique (interfécondité), morphologique, phylogénétique (apparentement) et génotypique. Pour délimiter les espèces selon chaque critère, un modèle de « Continuos Stochastic Block Model » (CSBM) permettant de regrouper des individus selon la nature de leur connexion, a été utilisé.
Dans chacun des réseaux, les nœuds représentent les individus et les liens représentent : (a) au(x) évènement(s) d’accouplement entre deux arbres (cas du critère biologique) ou (b) à l’apparentement génétique entre les individus (critère phylogénétique). Pour les deux autres critères, les auteurs ont récupéré les résultats d’études se basant sur la même méthode et dont les données étaient issues des mêmes populations de chêne.
Grâce à un critère d’information d’Akaike, mesurant la qualité relative d’un modèle statistique, les auteurs ont pu trouver le modèle de réseau expliquant le mieux leurs données.
Les auteurs ont utilisés quatre critères de définition d’espèces : biologique (interfécondité), morphologique, phylogénétique (apparentement) et génotypique. Pour délimiter les espèces selon chaque critère, un modèle de « Continuos Stochastic Block Model » (CSBM) permettant de regrouper des individus selon la nature de leur connexion, a été utilisé.
Dans chacun des réseaux, les nœuds représentent les individus et les liens représentent : (a) au(x) évènement(s) d’accouplement entre deux arbres (cas du critère biologique) ou (b) à l’apparentement génétique entre les individus (critère phylogénétique). Pour les deux autres critères, les auteurs ont récupéré les résultats d’études se basant sur la même méthode et dont les données étaient issues des mêmes populations de chêne.
Grâce à un critère d’information d’Akaike, mesurant la qualité relative d’un modèle statistique, les auteurs ont pu trouver le modèle de réseau expliquant le mieux leurs données.
Résultats de l'article
Pour le critère biologique, deux groupes interféconds avec quelques événements de reproduction intergroupes sont retrouvés, ce qui correspond au concept d’espèce biologique. La même configuration de groupe est retrouvée pour les autres critères avec 88% d’individus assignés au même groupe quel que soit le critère. Cela montre bien que, malgré les critiques apportées à la BSC, le critère d’interfécondité peut être pertinent pour délimiter les espèces. Cependant, les auteurs notent que l’identité des individus intermédiaire change selon le critère d’espèce utilisé. Ils proposent alors, que même si chacun des critères fonctionne, il serait intéressant de délimiter les espèces en combinant différents critères afin d’assigné de manière plus prudente un individu à son groupe « réel ».
Ils concluent ensuite que leurs résultats montrent bien la nature de variation continue entre les espèces et la difficulté de définir une espèce comme un groupe d’individus.
Pour le critère biologique, deux groupes interféconds avec quelques événements de reproduction intergroupes sont retrouvés, ce qui correspond au concept d’espèce biologique. La même configuration de groupe est retrouvée pour les autres critères avec 88% d’individus assignés au même groupe quel que soit le critère. Cela montre bien que, malgré les critiques apportées à la BSC, le critère d’interfécondité peut être pertinent pour délimiter les espèces. Cependant, les auteurs notent que l’identité des individus intermédiaire change selon le critère d’espèce utilisé. Ils proposent alors, que même si chacun des critères fonctionne, il serait intéressant de délimiter les espèces en combinant différents critères afin d’assigné de manière plus prudente un individu à son groupe « réel ».
Ils concluent ensuite que leurs résultats montrent bien la nature de variation continue entre les espèces et la difficulté de définir une espèce comme un groupe d’individus.
Ce que cet article apporte au débat
En testant réellement l'interfécondité entre deux espèces, cet article apporte une preuve de l'application possible du concept d'espèces biologique (BSC). Le choix du matériel est également pertinent pour répondre à certaines critiques du BSC.
Plus spécifiquement cet article :
(1) prouve que le critère biologique est pertinent lorsque l'on cherche à délimiter des espèces, ce qui apporte un exemple allant dans le sens du BSC.
(2) met en avant des perspectives de réflexion de la notion d'espèces : définition multi-critère, délimitation continue entre espèces rendant la définition plus complexe.
(3) finalement, il met en avant l’idée de définir une espèce comme un «point extrême» auquel les individus sont plus ou moins proches, permettant ainsi à un individu d'être un mélange de deux espèces différentes.
Cet article apporte donc un appui positif à la BSC comme définition pertinente, mais il met un bémol sur l’utilisation d’un critère unique dans la définition d’espèce.
En testant réellement l'interfécondité entre deux espèces, cet article apporte une preuve de l'application possible du concept d'espèces biologique (BSC). Le choix du matériel est également pertinent pour répondre à certaines critiques du BSC.
Plus spécifiquement cet article :
(1) prouve que le critère biologique est pertinent lorsque l'on cherche à délimiter des espèces, ce qui apporte un exemple allant dans le sens du BSC.
(2) met en avant des perspectives de réflexion de la notion d'espèces : définition multi-critère, délimitation continue entre espèces rendant la définition plus complexe.
(3) finalement, il met en avant l’idée de définir une espèce comme un «point extrême» auquel les individus sont plus ou moins proches, permettant ainsi à un individu d'être un mélange de deux espèces différentes.
Cet article apporte donc un appui positif à la BSC comme définition pertinente, mais il met un bémol sur l’utilisation d’un critère unique dans la définition d’espèce.
Dernière modification il y a plus de 8 ans.