Une histoire génétique de chats : comprendre le passé et le présent des populations de carnivores par des études comparatives

Abstract

This PhD dissertation aims to shed light on the evolutionary history of mammalian carnivores through the analyses of their genetic diversity, and their interaction with the global expansion of human activities since the Quaternary. Conservation strategies focusing on this taxon have far-reaching societal and environmental impacts. However, the evolution of many carnivores remain poorly understood in human-dominated landscapes. To assess the state of knowledge of population genetic studies of carnivores in Southeast Asia (SEA), where the extinction risk of mammals is among the highest due to the disproportionate effect of habitat changes as well as illegal hunting for trade across other parts of the world, a general bibliometric review was conducted to address two questions in the first chapter: What is known about the genetic diversity of carnivorans in SEA? And: Do carnivorans in SEA have low genetic diversity due to recent human activities? In the second chapter I conducted a global analysis of the current pattern of within-population genetic diversity using the cat family (Felidae) as the study model given that it is one of the most studied carnivoran families and provides sufficient data for a large-scale study. In this context, a database of population genetic studies using microsatellite markers was built to ascertain how species traits, human population density, and geographical regions of the world can affect their levels of genetic diversity. The third chapter assesses the relationship between genetic diversity and population size within species, through the population density estimates from camera-trap surveys of Felidae. By combining our datasets, we showed that our framework can relate ecological indicators to the adaptive potential of species with small populations, which can be beneficial for extinction risk assessments and to test an important theoretical prediction in evolutionary biology and conservation genetics. In the chapter four, I examined the level of genomic diversity between wild and captive species and the genomic consequences of captivity. These analyses are based on the WGS data of cheetahs and Asiatic lions obtained from the Montpellier Zoo as a case study.Cette thèse de doctorat vise à mettre en lumière sur l'histoire évolutive des mammifères carnivores à travers l'analyse de leur diversité génétique, et leur interaction avec l'expansion globale des activités humaines depuis le Quaternaire. Les stratégies de conservation axées sur ce taxon ont un impact sociétal et environnemental considérable. Cependant, l'évolution de nombreux carnivores reste mal comprise dans les paysages dominés par l'homme. Afin d'évaluer l'état des connaissances sur les études de génétique des populations de carnivores en Asie du Sud-Est (ASE), où le risque d'extinction des mammifères est parmi les plus élevés en raison de l'effet disproportionné des changements d'habitat ainsi que de la chasse illégale pour le commerce dans d'autres parties du monde, une revue bibliométrique générale a été réalisée pour répondre à deux questions dans le premier chapitre : Que sait-on de la diversité génétique des carnivores dans l'ESE ? Et : Les carnivores de l'ESE présentent-ils une faible diversité génétique en raison des activités humaines récentes ? Dans le deuxième chapitre, j'ai effectué une analyse globale du schéma actuel de la diversité génétique au sein des populations en utilisant la famille des félins (Felidae) comme modèle d'étude étant donné qu'il s'agit de l'une des familles de carnivores les plus étudiées et qu'elle fournit suffisamment de données pour une étude à grande échelle. Dans ce contexte, une base de données d'études de génétique des populations utilisant des marqueurs microsatellites a été constituée afin de déterminer comment les caractéristiques des espèces, la densité de population humaine et les régions géographiques du monde peuvent affecter leurs niveaux de diversité génétique. Le troisième chapitre évalue la relation entre la diversité génétique et la taille de la population au sein d'une espèce, par le biais des estimations de la densité de la population provenant d'enquêtes par pièges photographiques sur les Felidae. En combinant nos ensembles de données, nous avons montré que notre cadre peut relier les indicateurs écologiques au potentiel adaptatif des espèces à petites populations, ce qui peut être bénéfique pour les évaluations du risque d'extinction et pour tester une prédiction théorique importante en biologie évolutive et en génétique de la conservation. Dans le chapitre quatre, j'ai examiné le niveau de diversité génomique entre les espèces sauvages et captives et les conséquences génomiques de la captivité. Ces analyses sont basées sur les données WGS de guépards et de lions asiatiques obtenues au Zoo de Montpellier comme étude de cas