Note publique d'information : Les pelouses alpines à Carex curvula (laîche courbée) constituent l'une des formations
les plus emblématiques de l'étage alpin des montagnes européennes. Cette thèse se
présente comme une contribution à l'étude des patrons de la diversité génétique de
Carex curvula et des patrons de la diversité floristique des pelouses alpines à Carex
curvula en Europe. Dans un premier temps, ce travail examine la variabilité floristique
des pelouses dominées par C. curvula et tente d'identifier les forces qui ont joué
le rôle le plus important dans la structuration des espèces de l'étage alpin acidiphile
européen. Les résultats des analyses montrent qu'il existe une variabilité importante
pour la distribution de la diversité interspécifique et seulement une correspondance
partielle entre la position des barrières biogéographiques de l'étage alpin et les
grandes distances géographiques qui séparent les massifs montagnards. Il ressort nettement
que les forces qui ont joué le rôle le plus important dans la structuration floristique
de l'étage alpin acidiphile européen sont de nature historique et dans une moindre
mesure de nature écologique. Ensuite, nous explorons la distribution de la diversité
génétique dans les populations de C. curvula dans un contexte phylogéographique. L'impact
des glaciations quaternaires correspond à deux histoires différentes pour les flores
alpines dans les montagnes de l'ouest et de l'est du continent européen. Chez C. curvula,
les mécanismes de recolonisations postglaciaires auraient impliqué un large vague
de migration est-ouest dans les Alpes et une migration verticale beaucoup plus locale
dans les Carpates. Les Pyrénées auraient été colonisé plus récemment, à partir d'un
refuge secondaire localisé dans les Alpes du Sud-Ouest. Enfin, dans un troisième temps,
nous nous intéressons au problème des relations entre la diversité génétique et floristique,
en analysant la diversité locale des espèces dans les pelouses à C. curvula et la
diversité génétique de l'espèce dominante. Le manque de corrélation positive entre
les deux niveaux de la diversité est expliqué par des réponses différentes des gènes
et des espèces aux grands changements climatiques qui sont intervenus au cours du
Quaternaire. Nous concluons sur les perspectives de biogéographie comparative ouvertes
par ce travail, en particulier sur l'articulation souhaitée entre les efforts de modélisation
de la distribution biologique, la phylogéographie et l'écologie évolutive.
Note publique d'information : The alpine meadows dominated by the sedge Carex curvula are among the most emblematic
plant communities of the alpine vegetation of the European mountains. This work aims
at exploring the spatial patterns of genetic diversity within C. curvula and the spatial
patterns of species diversity in the meadows where C. curvula is dominant. This comparative
study has been conducted throughout the whole distribution area of this type of alpine
ecosystem in Europe. First, this work examines the floristic variability of the C.
curvula communities and tries to identify the most important drivers for the species
distribution within the European alpine belt. The results show an important variation
in the spatial distribution of species diversity among mountain ranges. The floristic
boundaries match only partly the geographical limits. The current species distribution
in the alpine belt of the high mountains in Europe has to be related primarily to
large-scale, historical drivers and only secondarily to local-scale, ecological determinants.
Then, we study the phylogeographical patterns of C. curvula using nuclear and chloroplastic
molecular markers. The spatial distribution of genetic diversity highlights a contrasting
impact of Quaternary glaciations in the Eastern and Western part of Europe. Based
on genetic data, we infer a large East-West recolonization wave in the Alps and local,
upward migration events in the Carpathians after ice retreat. We hypothesize recent
long-distance dispersal from a secondary glacial refugium located in the South-Western
Alps to explain genetic diversity observed within Pyrenean populations. Finally, we
explore the relationships between genetic and floristic diversity. Our result support
a lack of positive correlations between the two levels of diversity, contrary to what
is suggested by several theoretical works. We explain this situation by a contrasting
history of genes and species in response to the spatial range dynamics driven by temperature
fluctuations during the Quaternary. To conclude, we call for further multidisciplinary
studies (including species distribution modelling) to investigate the biogeography
of these alpine meadows in a context of global change.
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