Fossé micro–macro dans la recherche sur la spéciation : identifier les processus micro-évolutifs qui expliquent les différences de diversification entre lignées
Lieu et date. Jeudi 25 juin 2026 à 14h. Salle Favard, Institut de biologie de l’ENS, 46 rue d’Ulm, Paris.
Mots-clés. macroévolution, microévolution, spéciation, modèles
Résumé. La spéciation est le processus par lequel une espèce donne naissance à deux espèces distinctes. Ce processus est à l’origine de la biodiversité sur Terre. Les estimations phylogénétiques des taux de spéciation ont montré que la fréquence des évènements de spéciation est très variable entre lignées. La spéciation étant la conséquence à large échelle de processus micro-évolutifs, on peut espérer expliquer la variabilité des taux de spéciation par des différences de mécanismes micro-évolutifs.
Cette thèse vise à mieux comprendre le lien entre entre processus micro-évolutifs et taux de spéciation à l’échelle macro-évolutive, en utilisant des modèles mathématiques et des données empiriques. Dans un premier chapitre, j’utilise un modèle de spéciation fondé sur la prédiction de la divergence et du polymorphisme génétiques entre population selon différents scénarios. Ce modèle prédit la durée de la spéciation et la forme de sa zone grise, c’est-à-dire quand et à quelle vitesse la compatibilité entre les populations diminue. En faisant varier des paramètres caractérisant les espèces et leur évolution ainsi que les scénarios de spéciation, j’évalue comment ces facteurs influencent la dynamique de la spéciation. Je montre que le lien entre taille de population et durée de spéciation dépend du scénario de spéciation, notamment que la spéciation rapide entre petites populations est caractéristique de la spéciation non-écologique. Une association positive entre taille de populations et durée de spéciation chez des plantes, que je mets en évidence grâce à des paramètres démographiques précédemment inférés, suggère que la spéciation a principalement lieu selon un scénario non-écologique, c’est-à-dire que l’adaptation à des environnements différents n’est pas la source principale de l’isolement reproducteur.
Dans un deuxième chapitre, je m’intéresse à l’influence des différentes étapes de la spéciation sur le processus macro-évolutif. Je calcule, mathématiquement, les taux de spéciation et d’extinction “équivalents” qui résultent d’un processus de naissance–mort retardé (c’est-à-dire, qui prend en compte le caractère non instantané de la spéciation). Je montre que la vitesse à laquelle deux lignées séparées deviennent de nouvelles espèces a en général une influence relativement faible sur le taux équivalent de spéciation. Pour les valeurs de paramètres estimées sur une famille de lézards d’Australie, mes analyses suggèrent que les étapes les plus limitantes dans le processus de spéciation sont la formation de populations et leur survie et non la vitesse d’achèvement de la spéciation.
Dans cette thèse, je souligne que le lien micro–macro dépend du scénario et du contexte de spéciation. En combinant modèles théoriques et données empiriques, je mets en évidence les processus biologiques et les étapes qui semblent les plus pertinents pour expliquer les différences observées dans les dynamiques et les taux de spéciation. Ma thèse contribue à mieux comprendre comment la spéciation se produit, et ce qui module la fréquence des évènements de spéciation à l’échelle macro-évolutive.
Jury
**Bridging the micro–macro gap in speciation research: identifying microevolutionary processes that explain differences in diversification between lineages **
Time and place. Thursday, June 25th, 2pm. Salle Favard, Institut de biologie de l’ENS, 46 rue d’Ulm, Paris.
Keywords. macroevolution, microevolution, speciation, models
**Speciation is the process by which one species gives birth to two distinct species. This process is the source of biodiversity on Earth. Phylogenetic estimates of speciation rates have revealed a high heterogeneity across lineages. Given that speciation is the large-scale consequence of microevolutionary processes, we expect to explain the variation in speciation rates by differences in microevolutionary mechanisms.
This thesis aims to better understand the link between between microevolutionary processes and macroevolutionary speciation rates, using mathematical models and empirical data. In the first chapter, I use a speciation model based on the prediction of the genetic divergence and polymorphism between populations under different scenarios. This model predicts the duration of speciation and and the shape of the grey zone, i.e., when at which speed between-populations compatibility drops. By varying parameters that describe species traits, evolutionary processes, and speciation scenarios, I assess how these factors shape speciation dynamics. I show that the link between population size and speciation duration depends on the speciation scenario, in particular that faster speciation between smaller populations is typical of non-ecological speciation. A positive correlation between population size and speciation duration in plants, which I demonstrate using previously inferred demographic parameters on genomic datasets, suggests that speciation occurs primarily through a non-ecological scenario, i.e., that adaptation to different environments is not the main source of reproductive isolation.
In the second chapter, I focus on the influence of the different steps of speciation on the macroevolutionary process. I derive, mathematically, “equivalent” speciation and extinction rates arising from the protracted birth–death model. I show that the speed at which two distinct lineages become new species has in general relatively little influence on the equivalent speciation rate. For parameters estimated on a family of Australian lizards, my analyses suggest that the most limiting steps in speciation are the formation of populations and their survival, rather than the speed of speciation completion.
In this thesis, I emphasise that the micro–macro link depends on the scenario and context of speciation. Using theoretical models, I highlight the biological processes and the steps of speciation that seem the most relevant to explain the observed differences in speciation dynamics and speciation rates. Applying these models to empirical data makes it possible to quantify the relative influence of these processes. My thesis contributes to our understanding of how speciation occurs and what factors influence its rate at the macroevolutionary scale.
Jury