Lessons from parasitic flatworms about evolution and historical biogeography of their vertebrate hosts

Cophylogenetic studies investigate the evolutionary trends within host-parasite associations. Examination of the different levels of fidelity between host and parasite phylogenies provides a powerful tool to inspect patterns and processes of parasite diversification over host evolution and geological times. Within the phylum Platyhelminthes, the monogeneans are mainly fish parasites. The Polystomatidae, however, are known from the sarcopterygian Australian lungfish and tetrapods such as amphibians, freshwater turtles, and the African hippopotamus. Cophylogenetic and biogeographic vicariance analyses, supplemented by molecular calibrations, showed that the Polystomatidae may track the evolutionary history of the first aquatic tetrapods in the Palaeozoic age. Evolutionary lines of the major polystome lineages would also be intimately related to the evolution of their hosts over hundreds of millions years. Since the Mesozoic, evolution of polystomes would have been shaped mainly by plate tectonics during the break-up of Gondwanaland and subsequent dispersal of ancestral neobatrachian host lineages. Therefore the Polystomatidae could serve as a novel model to improve cophylogenetic tools and to inspect a suite of questions about the evolution of vertebrate hosts. To cite this article: O. Verneau et al., C. R. Biologies 332 (2009).

RésuméLes études de cophylogénie recherchent les tendances évolutives qui gouvernent les associations hôte-parasite. L'examen des différents niveaux de fidélité entre les phylogénies hôte et parasite fournit un outil puissant pour inspecter les caractéristiques et les processus de diversification des parasites au cours de l'évolution de leurs hôtes et des temps géologiques. Au sein du Phylum des Plathelminthes, les monogènes sont principalement des parasites de poissons. Les Polystomatidae, cependant, sont connus chez le dipneuste australien et certains tétrapodes, à savoir les amphibiens, les tortues d'eau douce et l'hippopotame africain. Des analyses de cophylogénie et de vicariance biogéographique complétées par des calibrations moléculaires ont montré que les Polystomatidae suivraient l'histoire évolutive des premiers tétrapodes aquatiques depuis le Paléozoïque. Les lignes évolutives des grandes lignées de polystomes seraient aussi intimement liées à l'évolution des hôtes sur des centaines de millions d'années. Depuis le Mésozoïque, l'évolution des polystomes aurait été façonnée principalement par la tectonique des plaques, suite au démantèlement du Gondwana, et par les événements de dispersion des lignées ancestrales de Neobatrachia. Par conséquent, les Polystomatidae pourraient servir de nouveau modèle pour améliorer les outils cophylogénétiques et répondre à une suite de questions sur l'évolution des hôtes vertébrés. Pour citer cet article : O. Verneau et al., C. R. Biologies 332 (2009).