Developmental mechanisms of adaptive phenotypes and associated ecological relevance in the semiaquatic bugs | Mécanismes développementaux des phénotypes adaptatifs et leur importance écologique chez les insectes semi-aquatiques

French. Comprendre comment est générée la diversité biologique est un enjeu majeur de la biologie évolutive. Chaque espèce vit dans un environnement écologique qui lui est propre et dans lequel elle s’est adaptée au cours de l’évolution par les moyens de la sélection naturelle. Chaque espèce est également soumise à la sélection sexuelle contribuant au dimorphisme entre les sexes. Les traits phénotypiques associés au succès évolutif sont formés lors du développement par l’action de gènes qui sont transmis de génération en génération. Ces traits et ces gènes varient d’une espèce à une autre et contribuent directement à la diversité morphologique. La compréhension des interactions entre les mécanismes développementaux et les pressions écologiques permettent de mieux comprendre les processus qui influent sur la diversité morphologique et l’évolution des espèces. Obtenir une vision intégrative est un réel défi et demande de combiner diverses approches. Au cours de ma thèse, j’ai utilisé les insectes semi-aquatiques (Gerromorphes) qui sont un modèle permettant de lier évolution, écologie et développement. En utilisant différentes approches j’ai pu mettre en évidence des gènes impliqués dans le développement de divers traits adaptatifs, l’importance de ces traits dans un contexte écologique et leur impact sur l’évolution du groupe des Gerromorphes. L’ensemble des résultats obtenus améliore notre compréhension de comment sélection naturelle et sélection sexuelle, en agissant sur les mécanismes génétiques, génèrent de la diversité morphologique.

English. Understand how biodiversity is generated is a major goal in evolutionary biology. Every species live in a specific ecological habitat where they adapted during evolution by the mean of natural selection. Every species is also under sexual selection that generates dimorphism between the sexes. Adaptive traits contributing to evolutionary success are shaped during development by the action of genes that are transmitted through generations. These traits and genes vary across species and directly contribute to generate morphological diversity. The study of the interactions between developmental genetic mechanisms and selective ecological pressures allow a better understanding of the processes generating morphological diversity and driving the evolution of species. Obtain an integrative view is a challenge and required the combination of different approaches. During my PhD, I used the semiaquatic bugs (Gerromorpha) that are model systems allowing to link evolution, ecology and development. By using various approaches I could highlight genes involved in the development of different adaptive traits, the relevance of these traits in an ecological context and their impact on the evolution of the group of Gerromorpha. Altogether these results improve our understanding of how natural and sexual selection, by acting on genetic mechanisms, generate morphological diversity.