Avec une surface de plus de six millions de kilomètres carrés, l’Amazonie abrite la plus grande forêt tropicale humide au monde, ainsi qu’une grande partie de la diversité terrestre. Cependant, les origines spatiales et temporelles de cette diversité demeurent mal comprises et nécessitent d’être plus étudiées pour identifier les causes de cette impressionnante diversification. Les amphibiens sont un groupe taxonomique particulièrement adapté à l’étude de la biogéographie historique en Amazonie car ils ont diversifié de manière importante dans la région et présentent d’importante variations d’utilisation de l’habitat ainsi que de capacités de dispersion entre groupes. Nous avons d’abord reconstruit l’histoire biogéographique du genre Allobates qui se rencontre principalement dans des forêts de terra-firme et pour lequel l’Amazonie de l’Ouest a joué un rôle important de source de diversification il y a entre 14 et 10 Millions d’années. Ce patron spatio-temporel coïncide avec une période marquée par la présence d’un système de méga-marécage qui recouvrait la plupart de l’Amazonie de l’Ouest il y a entre 23 et 10 Millions d’années. La décharge progressive de ce système marécageux a été suivie par une expansion des forêts de terra-firme en Amazonie de l’Ouest, une disponibilité en habitat favorable qui a probablement contribué à la diversification d’Allobates. Nos résultats suggèrent également que les rivières de l’Ouest Amazonien ont pu promouvoir la diversification au cours des 10 derniers Millions d’années en agissant comme une barrière semi-perméable à la dispersion, permettant la spéciation par dispersion suivie d’isolation géographique. Dans un second temps, nous avons reconstruit l’histoire biogéographique du groupe Pristimantis conspicillatus qui a diversifié de manière continue au cours du temps. Ce groupe présente un patron spatial de diversification particulier, avec quatre clades anciens ayant diversifié dans différentes aires simultanément, avec relativement peu d’évènements de dispersion comparé à Allobates. Ces importantes différences suggèrent que les espèces d’amphibiens ont des capacités de dispersion très variables qui sont probablement liées à leurs traits d’histoire de vie. Pour finir, nous avons comparé les histoires biogéographiques de six clades d’amphibiens partageant des temps d’origines comparables et qui sont représentatifs de la diversité Amazonienne en termes de taxonomie, de traits d’histoire de vie, d’utilisation de l’habitat et de type de reproduction. L’Amazonie de l’Ouest a été identifiée comme la principale source de diversification pour les amphibiens Amazonien, bien qu’elle ne se soit comportée comme tel qu’à partir d’il y a 10 Millions d’années pour les groupes présentant de l’adaptabilité dans la disponibilité de l’habitat ; et seulement entre il y a 10 et 5 Millions d’années pour les groupes conservatifs dans la disponibilité de l’habitat. Cela suggère que les groupes conservatifs dans la disponibilité de l’habitat remplissent la niche écologique plus rapidement que les espèces présentant de l’adaptativité, ce qui se traduit par des phases de diversification plus courtes. Nos résultats suggèrent également que les rivières agissent comme des barrières à la dispersion uniquement pour les groupes conservatifs dans l’utilisation de l’habitat. Nous tenons à souligner que ces résultats doivent être considérés avec prudence car ils ont été obtenus en étudiant une petite fraction de la diversité Amazonienne, ils apportent néanmoins de nouveaux éléments l’influence du conservatisme de niche sur les trajectoires évolutives en Amazonie, ce qui permettra peut-être d’inciter un plus grand effort de recherche sur cette thématique. |
With more than six million square kilometers, Amazonia hosts the largest tract of lowland tropical rainforest in the world and a large portion of the global terrestrial diversity. However, the temporal and spatial origins of this diversity remain poorly understood and need to be better comprehended to identify the processes responsible for this tremendous diversification. Amphibians are a particularly adequate group for investigating patterns of biogeographical history within Amazonia because they extensively diversified within the region and present important disparities in habitat use and dispersal abilities across groups. We first investigated the historical biogeography of the terra-firme genus Allobates and identified western Amazonia as an important source of diversification between 14 and 10 million years ago (Mya). This spatio-temporal pattern was coinciding with the existence of the Pebas system, a mega-wetland system that occupied most of western Amazonia during this period, that was unsuitable for terra-firme species. The Pebas system discharge was likely followed by an extension of terra-firme forests that likely fostered Allobates diversification. Our results also suggested that western Amazonia rivers might have subsequently (after 10 Mya) promoted diversification, by acting as semi-permeable barriers allowing speciation by dispersal and isolation. Secondly, we investigated the biogeographical history of the Pristimantis conspicillatus group which, instead, presented a continuous diversification throughout Neogene. This group displays a striking spatial pattern of diversification with four ancient clades that have diversified concomitantly in distinct areas in Amazonia and the Atlantic Forest, with much fewer dispersal events between areas than in Allobates. These differences suggest that amphibian species display differences in dispersal abilities that can be related to their life history traits. Finally, we compared the biogeographic histories of six frog clades, including the two aforementioned ones, that share comparable crown ages and span the Amazonian frog diversity in terms of life history traits, taxonomy, habitat use and reproduction modes. We identified western Amazonia as the principal source of diversification for Amazonian amphibians, although it acted as such only after 10 Mya for the groups that have adapted to various types of habitats; and only between 10 and 5 Mya for the ecologically conservative groups. This suggest that species with lower habitat availability reach niche filling more rapidly than ecologically adaptive species, resulting in shorter diversification phases. Our results also suggest that riverine barrier effect seems to have affected solely conservative groups particularly when the river course is stable over time. While these results were obtained by considering only a fraction of Amazonian diversity, they provide interesting insights on the influence of niche conservatism upon Amazonian evolutive trajectories, which will hopefully foster further and more ample research in this direction. |