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A geography-aware reconciliation method to investigate diversification patterns in host/parasite interactions

Authors :
Jean-Philippe Doyon
Emmanuelle Jousselin
Vincent Berry
François Chevenet
Institut de Biologie Computationnelle (IBC)
Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Méthodes et Algorithmes pour la Bioinformatique (MAB)
Laboratoire d'Informatique de Robotique et de Microélectronique de Montpellier (LIRMM)
Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Maladies infectieuses et vecteurs : écologie, génétique, évolution et contrôle (MIVEGEC)
Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])
Centre de Biologie pour la Gestion des Populations (UMR CBGP)
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)
Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)
Institut des Sciences de l'Evolution de Montpellier (UMR ISEM)
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-École pratique des hautes études (EPHE)
Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR226-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)
ANR-09-PEXT-0002,PhyloSpace,Intégrer des cophylogénies, changements d'aires et cartes paléoclimatiques pour inférer l'histoire d'associations sous changements climatiques.(2009)
ANR-11-BINF-0002,IBC,Institut de biologie Computationnelle(2011)
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-École Pratique des Hautes Études (EPHE)
Source :
Molecular Ecology Resources, Molecular Ecology Resources, Wiley/Blackwell, 2018, 18 (5), pp.1173-1184. ⟨10.1111/1755-0998.12897⟩, Molecular Ecology Resources, 2018, 18 (5), pp.1173-1184. ⟨10.1111/1755-0998.12897⟩
Publication Year :
2018
Publisher :
HAL CCSD, 2018.

Abstract

Mowgli is available at http://www.atgc-montpellier.fr/Mowgli with manual, example files and GeoRecHelper script, it runs on Linux and Mac (OSX) computers; SylvX is available at www.sylvx.org with manual and example files and can be installed on any platforms.; International audience; Cospeciation studies aim at investigating whether hosts and symbionts speciate simultaneously or whether the associations diversify through host shifts. This problem is often tackled through reconciliation analyses that map the symbiont phylogeny onto the host phylogeny by mixing different types of diversification events. These reconciliations can be difficult to interpret and are not always biologically realistic. Researchers have underlined that the biogeographic histories of both hosts and symbionts influence the probability of cospeciation and host switches, but up to now no reconciliation software integrates geographic data. We present a new functionality in the Mowgli software that bridges this gap. The user can provide geographic information on both the host and symbiont extant and ancestral taxa. Constraints in the reconciliation algorithm have been implemented to generate biologically realistic codiversification scenarios. We apply our method to the fig/fig wasp association and infer diversification scenarios that differ from reconciliations ignoring geographic information. In addition, we updated the reconciliation viewer SylvX to visualize ancestral character states on the phylogenetic trees and highlight parts of reconciliations that are geographically inconsistent when not accounting for geographic constraints. We suggest that the comparison of reconciliations obtained with and without such constraints can help solving ambiguities in the biogeographic histories of the partners. With the development of robust methods in historical biogeography, and the advent of next‐generation sequencing that leads to better‐resolved trees, a geography‐aware reconciliation method represents a substantial advance that is likely to be useful to researchers studying the evolution of biotic interactions and biogeography.

Details

Language :
English
ISSN :
1755098X and 17550998
Database :
OpenAIRE
Journal :
Molecular Ecology Resources, Molecular Ecology Resources, Wiley/Blackwell, 2018, 18 (5), pp.1173-1184. ⟨10.1111/1755-0998.12897⟩, Molecular Ecology Resources, 2018, 18 (5), pp.1173-1184. ⟨10.1111/1755-0998.12897⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....994695e73b50d6dedeb2d5057687618f