Can tooth differentiation help to understand species coexistence? The case of wood mice in China
Résumé
Five wood mice Apodemus species occur across China, in allopatry but also in sympatry up to cases of syntopy. They all share a similar external appearance, similar habitats of grasslands and forests and a generalist feeding behaviour. This overall similarity raises questions about the mechanisms insuring competition avoidance and allowing the coexistence of the species. In this context, a morphometric analysis of two characters related to feeding (mandible and molar) addressed the following issues: (1) Were the species actually different in size and/or shape of these characters, supporting their role in resource partitioning? (2) Did this pattern of phenotypic divergence match the neutral genetic differentiation, suggesting that differentiation might have occurred in a former phase of allopatry as a result of stochastic processes? (3) Did the species provide evidence of character displacement when occurring in sympatry, supporting an ongoing role of competition in the interspecific divergence? Results evidenced first that different traits, here mandibles and molars, provided discrepant pictures of the evolution of the Apodemus group in China. Mandible shape appeared as prone to vary in response to local conditions, blurring any phylogenetic or ecological pattern, whereas molar shape evolution appeared to be primarily driven by the degree of genetic differentiation. Molar size and shape segregated the different species in the morphospace, suggesting that these features may be involved in a resource partitioning between Apodemus species. The morphological segregation of the species, likely achieved by processes of differentiation in isolation promoted by the complex landscape of China, could contribute to competition avoidance and hence explain why no evidence was found of character displacement.
Cinq espèces de mulots du genre Apodemus sont documentées en Chine, en allopatrie aussi bien qu’en sympatrie voire en syntopie. Elles partagent toutes une apparence externe similaire, des habitats de champs et forêts, et un comportement alimentaire généraliste. Les mécanismes permettant l’évitement de la compétition pour permettre la coexistence d’espèces aussi proches restent mal connus. Dans ce contexte, une analyse morphométrique de deux caractères impliqués dans l’alimentation (la mandibule et la molaire) a permis d’aborder les questions suivantes. (1) Les espèces divergent-elles dans la taille et/ou la forme de ces caractères, soutenant leur rôle dans la répartition des ressources ? (2) Ce patron de divergence reflète-t-il la différenciation génétique, suggérant la prédominance d’une divergence morphologique neutre ? (3) Des phénomènes de déplacement de caractères peuvent-ils être mis en évidence, montrant l’existence de phénomènes de compétition actuels ? Les résultats ont mis en évidence que les deux caractères, mandibule et molaire, montraient différents patrons de divergence entre les espèces de mulots de Chine. La mandibule apparait comme variant avec des facteurs environnementaux locaux masquant les patrons phylogénétiques et écologiques. En revanche, la différenciation de forme de la molaire semble suivre dans les grandes lignes la divergence génétique. Taille et forme de la molaire séparent les différentes espèces dans l’espace morphologique, suggérant une participation à la répartition des ressources entre ces espèces, mais le déplacement de caractère n’a pas été mis en évidence. Ceci suggère que la différenciation des espèces s’est surtout produite suite à l’isolement entre populations et espèces, facilité par le paysage complexe de la Chine.