1. Contrasting genomic and phenotypic outcomes of hybridization between pairs of mimetic butterfly taxa across a suture zone
- Author
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Céline Houssin, James Mallet, Fabrice Legeai, Yann Le Poul, Jérémy Gauthier, Donna Lisa de Silva, Zachariah Gompert, Marianne Elias, Annabel Whibley, Melanie McClure, Claire Lemaitre, Scalable, Optimized and Parallel Algorithms for Genomics (GenScale), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-GESTION DES DONNÉES ET DE LA CONNAISSANCE (IRISA-D7), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Natural History Museum [Geneva], Institut de Systématique, Evolution, Biodiversité (ISYEB ), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université des Antilles (UA), Department of Biology [Utah], University of Utah, School of Biological Sciences [Auckland], University of Auckland [Auckland], Institut für Soziologie Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), Laboratoire Ecologie, Evolution, Interactions des Systèmes amazoniens (LEEISA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Guyane (UG)-Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER), Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes (IGEPP), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-AGROCAMPUS OUEST, 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)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Department of Organismic and Evolutionary Biology [Cambridge] (OEB), Harvard University [Cambridge], CLEARWING ANR‐16‐CE02‐0012, Agence Nationale de la Recherche, RGP0014/2016, Human Frontier Science Program, Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Institut Français de Recherche pour l'Exploitation de la Mer (IFREMER)-Université de Guyane (UG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-INSTITUT AGRO Agrocampus Ouest, 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), Harvard University, and ANR-16-CE02-0012,CLEARWING,La transparence : origine physique, fonctions adaptatives et évolution chez les papillons transparents(2016)
- Subjects
0106 biological sciences ,0301 basic medicine ,Reproductive Isolation ,Genotype ,Genetic Speciation ,Population ,Genome, Insect ,introgression ,Genetic admixture ,Introgression ,010603 evolutionary biology ,01 natural sciences ,Nymphalidae ,Polymorphism, Single Nucleotide ,03 medical and health sciences ,Peru ,Genetics ,Heliconius ,Animals ,Wings, Animal ,education ,Hybridization ,Ecology, Evolution, Behavior and Systematics ,Hybrid ,[SDV.EE]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment ,education.field_of_study ,biology ,[SDV.BA]Life Sciences [q-bio]/Animal biology ,Reproductive isolation ,differentiation ,biology.organism_classification ,Ithomiini ,030104 developmental biology ,admixture mapping ,Genetics, Population ,Phenotype ,Evolutionary biology ,Hybridization, Genetic ,Butterflies ,mimicry - Abstract
International audience; Hybrid zones, whereby divergent lineages come into contact and eventually hybridize, can provide insights on the mechanisms involved in population differentiation and reproductive isolation, and ultimately speciation. Suture zones offer the opportunity to compare these processes across multiple species. In this paper we use reduced-complexity genomic data to compare the genetic and phenotypic structure and hybridization patterns of two mimetic butterfly species, Ithomia salapia and Oleria onega (Nymphalidae: Ithomiini), each consisting of a pair of lineages differentiated for their wing colour pattern and that come into contact in the Andean foothills of Peru. Despite similarities in their life history, we highlight major differences, both at the genomic and phenotypic level, between the two species. These differences include the presence of hybrids, variations in wing phenotype, and genomic patterns of introgression and differentiation. In I. salapia, the two lineages appear to hybridize only rarely, whereas in O. onega the hybrids are not only more common, but also genetically and phenotypically more variable. We also detected loci statistically associated with wing colour pattern variation, but in both species these loci were not over-represented among the candidate barrier loci, suggesting that traits other than wing colour pattern may be important for reproductive isolation. Our results contrast with the genomic patterns observed between hybridizing lineages in the mimetic Heliconius butterflies, and call for a broader investigation into the genomics of speciation in Ithomiini - the largest radiation of mimetic butterflies.
- Published
- 2019