The diversity of life on Earth is fascinating, and biologists have sought to explain its origins for centuries. Today, we know that various evolutionary processes interact to shape the biodiversity surrounding us. Although highly controversial for decades, hybridisation is now recognised as one of the various mechanisms facilitating speciation events. With our entry into the era of whole-genome sequencing, we are now able to advance our knowledge on the interplay between hybridisation and species diversification.
In this context, the adaptative radiation of clownfishes – a subfamily of coral reef fishes which have a propensity to hybridise – represents an appealing study system. In this thesis, I thus used whole-genome data to investigate the role of genetic exchanges in the adaptive radiation of clownfishes. More specifically, I was interested in genetic exchanges patterns at various evolutionary scales, starting from exploring hybridisation events at the whole clownfish radiation to gene flow among populations from the same species.
In the first chapter, I used whole-genome data of the 28 clownfish species to reconstruct well- supported mitochondrial and nuclear phylogenies. Building on that, I subsequently tested for past hybridisation among the clownfish clades. I detected multiple hybridisation events across the phylogenetic tree, suggesting that past genetic exchanges shaped the evolutionary history of clownfishes. Then, in the second chapter, I zoomed in on the clownfish radiation to investigate ongoing genetic exchanges within a clownfish hybrid zone. The hybrid zone was constituted of the two parental species co-existing with mainly first-generation hybrids and backcrosses with one of the parents. The genomic architecture of the hybrid zone suggested that hybrid’s genome stabilisation might occur through adaptive introgression, with few adaptive introgressed loci of one species embedded into the genomic background of the other. Finally, I narrowed down the focus at the species level for the third chapter. I characterised the population structure, demographic history, and colour pattern of a highly polymorphic and generalist clownfish species. I found out that gene flow was pervasive throughout the evolutionary history of the species. Globally, this thesis highlighted extensive past and current hybridisation events at all evolutionary scales of the clownfish radiation, strengthening its potential creative role in species diversification.
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La diversité de la vie sur Terre est fascinante, et depuis des siècles, les biologistes cherchent à expliquer ses origines. Aujourd'hui, nous savons que divers processus évolutifs interagissent pour façonner la biodiversité qui nous entoure. Bien que très controversée pendant des décennies, l'hybridation est désormais reconnue comme l'un des mécanismes facilitant les événements de spéciation. Avec notre entrée dans l'ère de la génomique, nous sommes désormais en mesure de faire progresser nos connaissances sur l'interaction entre l'hybridation et la diversification des espèces.
Dans ce contexte, la radiation adaptative des poissons-clowns – des poissons coralliens qui ont une propension à s'hybrider – représente un système d'étude intéressant. Dans cette thèse, j'ai donc utilisé les données génomiques pour étudier le rôle des échanges génétiques dans la radiation adaptative des poissons-clowns. Plus précisément, je me suis intéressée à leur impact à diverses échelles évolutives, en partant de l’hybridation entre toutes les espèces jusqu’au flux de gènes entre les populations d’une même espèce.
Dans le premier chapitre, j'ai utilisé les données génomique des 28 espèces de poissons-clowns pour reconstruire leur phylogénie. J’ai ensuite testé l'hybridation passée entre les clades de poissons-clowns. J'ai détecté de multiples événements d'hybridation, suggérant un impact d’échanges génétiques passés sur l'histoire évolutive des poissons-clowns. Dans le deuxième chapitre, j'ai fait un zoom sur la radiation des poissons-clowns pour étudier les flux de gène actuels dans une zone hybride. La zone hybride était constituée des deux espèces parentales coexistant principalement avec des hybrides de première génération et des rétrocroisements avec l'un des parents. L’architecture génomique de la zone hybride suggèrent que la stabilisation du génome hybride pourrait se faire par introgression adaptative, avec quelques loci adaptatifs introgressés provenant d'une des espèce et intégrés dans le génome de l'autre. Enfin, pour le troisième chapitre, je me suis concentré au niveau de l'espèce. J'ai caractérisé la structure de la population, l'histoire démographique et les motifs de couleur d'une espèce de poisson-clown hautement polymorphe et généraliste. J’ai découvert que le flux génétique était omniprésent tout au long de l'histoire évolutive de l'espèce. Globalement, cette thèse a mis en évidence de vastes événements d'hybridation passés et actuels à toutes les échelles évolutives de la radiation des poissons-clowns, renforçant son potentiel rôle créatif dans la diversification des espèces.