| Summary: | It is undeniable that climatic changes have affected species distributions and adaptations, and considerable effort has been deployed in the last decades to understand their consequences on genetic variation. However, little is known about how climate changes affect evolution of developmental systems within species. To explore this question, I studied populations of the ant Monomorium emersoni in five Arizona Sky Islands. These populations have experienced a climatic warm-up following the last glaciation, which is predicted to further continue under anthropogenic climate change scenarios. Queens of this species have two morphs, winged and wingless, where they each represent a different life history. First, I determined that the wingless queens phenotype has evolved in parallel on each of the Sky Islands and emerged in response to an inherent developmental propensity in combination with changes in the habitat following the last glaciation. I discovered some variations across populations in the developmental genetic processes that underlie the wingless phenotype, and that these variations reflect a demographic split between populations that occurred in the past. I also found that some other changes are shared among all populations, revealing a deterministic evolution of some part of the wing patterning gene network, independent of population history. Furthermore, I identified in the M. emersoni genome a signature of divergent selection on several outlier loci suggesting that populations are also adapting to temperature gradients within each Sky Island following the climatic warm up. This adaptive genomic divergence appears to con- strain gene flow among populations from divergent thermal environments within the same Sky Island. In general, my results show that environmental change can lead to adaptive divergence modifying population demographic parameters, and that it can also facilitate the evolution of variations in developmental systems that can fuel to further phenotypic diversification. Past climatic changes are therefore generating novelties across levels of biological organization. === Il est maintenant indéniable que les changements dans le climat ont affecté les distributions d'espèces et leurs adaptations. Un effort considérable a été déployé au cours des dernières décennies pour comprendre leur conséquence sur la variation génétique. Cependant, on connait très peu leurs effets sur l'évolution du développement et des réseaux géniques d'une espèce. Pour explorer cette question, j'ai étudié des populations de la fourmi Monomorium emersoni dans cinq Sky Islands d'Arizona. Ces populations ont subi un réchauffement climatique et des changements drastiques dans leur environnement suite à la dernière glaciation, une tendance qui se poursuivra selon les modèles de réchauffement climatique anthropique. Les reines de cette espèce présentent deux morphes, ailée et aptère, qui représentent deux histoires de vie distinctes. Premièrement, j'ai déterminé que le phénotype de reine aptère a évolué en parallèle sur chaque Sky Island et a émergé en réponse à une prédisposition développementale en combinaison avec les changements dans son habitat à la suite au réchauffement climatique après la dernière glaciation. J'ai découvert que certaines variations entre les populations dans les processus génétiques développementaux propres au phénotype aptère et que ces différences reflètent une division démographique antérieure des populations. J'ai par ailleurs trouvé que certains autres changements sont partagés entre toutes les populations, révélant une évolution déterministe du réseau génique propre au phénotype aptère, indépendante de l'histoire démographique. De plus, j'ai identifié dans le génome de M. emersoni une signature de sélection divergente sur plusieurs loci outliers, suggérant que les populations sont aussi adaptées aux gradients de température sur un Sky Island. Cette divergence adaptative semble restreindre le flux génique entre les populations localisées dans des environnements thermiques différents sur un même Sky Island. En général, mes résultats montrent que les changements environnementaux peuvent mener à une divergence adaptative qui modifie les paramètres démographiques à l'intérieur d'une espèce et qu'ils peuvent également faciliter l'évolution de variations développementales qui peuvent par la suite alimenter la diversification phénotypique. En conséquence, les changements climatiques passés génèrent des nouveautés sur plusieurs niveaux d'organisation biologique.
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