Evolution/ÉvolutionGenetic and morphological consequences of Quaternary glaciations: A relic barbel lineage (Luciobarbus pallaryi, Cyprinidae) of Guir Basin (Algeria)Conséquences génétiques et morphologique des glaciations du Quaternaire : une lignÃ

Climatic variations during the Quaternary period had a considerable impact on landscapes and habitat fragmentation (rivers) in North Africa. These historical events can have significant consequences on the genetic structure of the populations. Indeed, geographically separated and genetically isolated populations tend to differentiate themselves through time, eventually becoming distinct lineages, allowing new species to emerge in later generations. The aim of the present study is to use genetic and morphological techniques to evaluate the major role of the Saalian glaciation (Middle Quaternary) in the establishment of the geographic space and in the evolution of the intraspecific genetic diversity, by tracing the demographic history of barbels belonging to the Luciobarbus pallaryi (Cyprinidae) species in the Guir Basin (Algeria). In this context, two populations, from two distinct and isolated sites, were studied. Analysis of the cytochrome b (cyt b) mitochondrial markers and of the “D-loop” control region has shown that the “upstream” and “downstream” Guir populations are genetically differentiated. The molecular analyses suggest that the upstream population was disconnected from this hydrographic system during the Saalian glaciation period of the Quaternary. Subsequently, it was isolated in the foggaras underground waters in the Great Western Erg, at approximately 320 000 years BP, creating, through a bottleneck effect, a new allopatric lineage referred to as “Adrar”. Conversely, the high genetic diversity in the upstream Guir (Bechar) population suggests that the stock is globally in expansion. These barbels (n = 52) were also examined with meristic, morphometric, osteological, and biological features. These data also reveal a complete discrimination between the two populations, with a remarkable and distinctive behavioural adaptation for the Adrar specimens: neoteny.

RésuméLes variations climatiques du Quaternaire ont eu un impact considérable sur le paysage et la fragmentation des habitats (oueds) en Afrique du Nord. Ces événements historiques peuvent avoir eu des conséquences importantes sur la structure génétique des populations. En effet, les populations géographiquement séparées et isolées génétiquement tendent à se différencier, pour devenir des lignées distinctes et permettre, des générations plus tard, l'émergence d'espèces nouvelles. Cette étude vise à évaluer, par des méthodes génétiques et morphologiques, le rôle majeur de la glaciation saalienne (Quaternaire moyen) dans la structuration de l'espace géographique et l'évolution de la diversité génétique intraspécifique, en retraçant l'histoire démographique des barbeaux appartenant à l'espèce Luciobarbus pallaryi (Cyprinidae) dans le bassin du Guir (Algérie). Deux populations ont été étudiées, provenant de deux sites isolés. L'analyse de marqueurs mitochondriaux cytochrome b (cyt b) et la région de contrôle « D-loop ») a montré que les deux populations « amont » et « aval » du Guir sont différenciées génétiquement. Les analyses moléculaires suggèrent que la population de l'aval est déconnectée de ce système hydrographique durant la glaciation saalienne du Quaternaire. Par la suite, elle s'est isolée dans les eaux souterraines des foggaras dans le grand Erg occidental, il y a environ 320 000 ans BP, pour former, sous l'effet d'un goulot d'étranglement, une nouvelle lignée allopatrique, nommée ici « Adrar ». Une forte diversité génétique chez la population de l'amont du Guir (Bechar) suggère, en revanche, un stock globalement en expansion. Ces barbeaux (n = 52) ont également été examinés à l'aide de caractères méristiques, morphométriques, ostéologiques et biologiques. Ces données montrent également une discrimination totale entre les deux populations avec des adaptations comportementales adéquates très marquée pour les spécimens d'Adrar : la néoténie.