19. Evolution Flashcards

(79 cards)

1
Q

def évolution

A

changements dans les caractéristiques génétiques et/ou phénotypiques d’individus au sein d’une population au fil des générations

=> souvent mal comprise
=> rarement défini de manière précise/correcte par des non-spécialistes

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2
Q

l’évolution est une théorie ?

A

NON
=>si théorie, ça aurait été testé et modifié lorsqu’il y aurait eu de nouveaux indices
=> une théorie n’est pas peu fiable

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3
Q

les structures sont trop complexes pour avoir émergé par des mutations aléatoires

A

Totalement faux,

  • sélection naturelle peut composé des structures extrêmement complexes à partir de variation aléatoire
  • sélection naturelle = “force”, un principe d’auto-organisation, qui peut créer un ordre complexe
    (et n’est pas en contradiction avec le principe 2. de la thermodynamique)
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4
Q

l’évolution est cruelle

A

=> elle ne se pose sur aucun principe éthique
=> ce qui compte dan l’évolution est le nb de descendants dans la prochaine génération, mais processus non voyant
=> a produit la coopération et l’altruisme

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5
Q

s.9 continuer les faux arguments

A
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6
Q

quelles sont les évidences de l’évolution

A
  • modèles mathématiques et statistiques cohérents qui font des prédictions testables
  • fossiles, données moléculaires, anatomie comparée et morphologie, arbres généalogiques
  • biogéographie
  • élevage d’animaux et de plantes, domestication, sélection artificielle
  • expériences: ex. évolution expérimentale
  • données moléculaires (DNA,RNA et séquence protéique)
  • etc.
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7
Q

Quel est l’ancêtre universel ?

A

LUCA (Dernier ancêtre commun universel)

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8
Q

Fonction de l’arbre évolutionnaire

A

servent aux biologistes à étudier la descendance d’un ancêtre commun et les relations de parenté entre espèces

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9
Q

quel est le résultat de l’évolution?

A

biodiversité
=> à partir d’un ancêtre en commun différentes espèces se développent

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10
Q

qui a “découvert” l’évolution ?

A

scientifiques comme Charles Darwin (et Alfred Wallace) ont commencé, inspiré par voyages lointains et par l’observation des organismes fossiles et vivants, à comprendre les processus et échantillons évolutionnaires

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11
Q

Quelle est l’observation de Darwin ?

A

l’adaptation à l’environnement et l’origine des nouvelles espèces sont des processus étroitement liés

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12
Q

radiation adaptative

A

Archipels ont leurs propres groupes d’sp spécifiques. Souvent plusieurs sortes évoluent à partir d’un ancêtre en commun, pour remplir différentes niches écologiques

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13
Q

variation dans l’espèce chez les espèces domestiques et naturelles

A
  • chez espèces naturelles : bcp de variation héréditaire, sur laquelle la sélection naturelle peu fonctionner
  • chez les espèces domestiques: sélection artificielle, cela peut donner des phénotypes très inhabituels
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14
Q

évidence de l’évolution : observation directe des changements évolutifs (exemple du virus HI)

A
  • le corps évolue sans arrêt
  • évolution de la résistance (pour virus HI) très rapide (en seulement 3 semaines 100% du HIV est résistant chez tous les patients)
  • médicament (3TC) fonctionne via Intervention sur la transcriptase inverse virale
  • 3 TC génère une pression de sélection très forte sur le virus, ce qui donne de grands avantages aux virus résistants

=> bcp d’autres exemples dans la nature chez plantes et animaux

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15
Q

biogéographie est une évidence de l’évolution pourquoi ?

A
  • Les groupes d’espèces apparentées vivent exclusivement sur le même continent. (parce que c’est là qu’ils sont apparus)

ex. oiseaux mangeur de nectar
=> ont eu lieu indépendamment les uns des autres en Amérique, en Afrique/ Asie et en Australie
=> ne sont pas étroitement liés les uns des autres (convergence)

  • les plaques tectoniques expliquent la diffusion d’aujourd’hui de nombreux taxons
    => l’Australie et l’Amérique reliés par l’Antarctique actuel en un supercontinent, c’est pourquoi en Sud-Amérique et Australie ont quelques taxons apparentés
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16
Q

fossiles = évidence de l’évolution, why?

A
  • les fossiles sont des preuves des différentes étapes de l’évolution au niveau du squelette

la séquence de fossiles montre les changements dans le temps de l’emplacement et de l’angle des… (épines du bouclier de la tête=> pour trilobites)

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17
Q

la comparaison de l’anatomie est une évidence de l’évolution, pourquoi ?

A

les caractéristiques homologues sont des structures qui remontent des ancêtres

=> même si les organismes actuels se sont adaptés selon des fonctions particulières, les membres antérieurs des mammifères sont structurés de manière similaire, à partir des mêmes éléments squelettiques de base

=> homologie

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18
Q

les gènes et les séquences de protéines = évidence de l’évolution, pourquoi?

A

l’homologie est aussi visible au nv. génétique ou protéique
=> divergence de la séquence d’ADN entre Chimpanzés et humains est faible (~1-2% au niveau des mutations ponctuelles)
il y a nettement plus de différences entre l’humain et les macaques et encore plus avec les souris

les similitudes moléculaires dans la séquence d’ADN ou protéique => utilisées pour former les arbres généalogiques
(plus degré de parenté est faible, plus la similitude de la séquence est faible.)

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19
Q

Convergence: évidence pour l’évolution, pourquoi?

A

pas toutes les similitudes mènent aux mêmes ancêtres, elles sont souvent dues à des adaptations indépendantes aux conditions environnementales similaires (convergence; analogies => pas homologies)

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20
Q

caractéristiques inadaptées, évidence de l’évolution, pourquoi?

A
  • oeil des vertébrés est inversé: cellules sensibles à la lumière sont à l’“envers”, de sorte que la lumière doit traverser de nombreuses couches de cellules avant d’être détectée
    => initialement la tâche était de déterminer d’où venait la lumière (non de créer une image parfaite). Plus tard, il n’y avait pas de possibilité d’inverser le processus (évolution souvent irréversible)
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21
Q

A quoi mène la variation et la sélection ?

A

à l’adaptation

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22
Q

Qu’est-ce que l’évolution?

A

bcp plus que juste la sélection ou l’adaptation
exemples d’autres forces évolutives => mutation, recombinaison, dérive génétique, migration

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23
Q

qu’est-ce que l’évolution par la sélection naturelle ?

A

**survie différentielle et succès reproductif différent en raison de différences dans les caractéristiques héréditaires

conditions au préalables=> variation héréditaire dans un caractère, variation dans la survie et le succès reproductif, une corrélation entre la variation héréditaire dans un caractère et la variation dans la survie et le succès reproductif

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24
Q

la sélection naturelle est la force principale à l’origine de quoi?

A

des adaptations

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25
quelle est la base de la sélection naturelle ?
- **les interactions écologiques et compétition entre les individus** - **variation** - **corrélation entre caractéristiques et succès de reproduction** - **hérédité**
26
A quoi est-ce que la grande production de progéniture mène ?
cela mène à la **concurrence**, peu de ressources
27
quels sont les facteurs limitants de l'évolution d'une population ?
les **ressources alimentaires, les prédateurs, catastrophes, parasites, abris...** => rares sont les survivants, qui pourront exploiter pleinement leur potentiel de reproduction
28
pourquoi certaines espèces (comme souris) produisent une grande quantité de progéniture? et à quoi est-ce que cela mène ?
les organismes produisent une **grande quantité de progéniture**, certainement bcp plus que ce qui est nécessaire **pour maintenir la population stable**. Cela conduit à la concurrence => car facteurs limitants
29
Qu'est-ce que la variation ?
les individus de la même espèce sont phénotypiquement et génotypiquement variables et diffèrent en : - taille - couleur - structure corporelle - physiologie - comportement - ... - succès de reproduction
30
quelle est la corrélation entre caractéristiques et le succès de la reproduction ?
- un caractère est **soumis à la sélection naturelle lorsqu'il varie**, est **hérité** et **conduit au succès reproductif** au cours de la vie de l'espèce => la **corrélation** entre les caractéristiques et le succès de reproduction détermine, si l'évolution est **adaptative ou neutrale**
31
En quoi l'hérédité est une base de l'évolution?
**une partie de la variation phénotypique est héréditaire** => **due à des diff. génétiques (allèles diff.) les descendants ressemblent à leurs parents**, puisqu'ils ont hérité de leurs gènes des jumeaux identiques montrent l'effet de la génétique sur les phénotypes humains => même ceux qui grandissent séparément ont svnt des comportements similaires (hobbies, habitudes alimentaires, ...) et aussi un QI similaire
32
la sélection mène à l'évolution des adaptations
33
Quels sont les points positifs de la sélection?
- certains traits héréditaires améliorent **la survie et/ou la reproduction de l'individu** => succès reproductif => ces **individus mieux adaptés produisent plus de descendance** -> transmettent donc plus de copies de leurs gènes aux générations suivantes
34
qu'est-ce qui se passe avec les adaptations au niveau du temps ?
les adaptations (traits qui améliorent la survie et la reproduction) **deviennent plus fréquents dans une population au fil du temps**, part rapport aux traits alternatif
35
qu'est-ce qu'une population ?
population= **groupe d'individus qui se reproduisent ente eux et partagent un pool génétique commun**
36
qu'est-ce que l'évolution (pas def)
PLUS QUE LA SELECTION (mutation, recombinaison, drift génétique, migration!)
37
quelles sont les fondements de la sélection naturelle ?
- **différences génétiques** => variation génétique : les individus d'une même population n'ont pas tous les mêmes gènes/ allèles - **différences dans l'expression des caractères** => variation phénotypique: diff. génétiques se traduisent par des différences visibles ou mesurables (phénotypes) ces caractères varient d'un individu à l'autre - **diff. entre la survie et la reproduction** => **variation de fitness** pas ts individus se reproduisent ou survivent = diff. de fitness - **changement adaptatif des génotypes et caractères dans la population** : traits avantageux deviennent plus fréquents dans la population au fil du temps, d'autres disparaissent peu à peu=> mène à évolution adaptative (changement dirigé par sélection naturelle)
38
Est-ce que le changement d'un trait est forcément adaptatif ?
non
39
les changements évolutionnaires se font à quelle vitesse ?
cela se fait graduellement ils ont une base génétique
40
qu'est-ce qu'un pool génétique?
l'ensemble de l'information de tous les génome de tous les membres d'une population
41
dans quel cas la composition du pool génétique ne change pas ?
**s'il y a aucune des forces** ( mutation, recombinaison, dérive génétique, flux génétique/migration sélection) **qui se produisent** => loi de Hardy-Weinberg
42
loi de Hardy-Weinberg
**si absence de forces évolutives => proportion des fréquences de génotypes ne change pas** équilibre d'Hardy-Weinberg même fréquence d'allèle sauf si forces évolutives p^2+2pq+q^2 = 1
43
qu'est-ce qu'une mutation ?
**un changement dans la séquence du génome** => par ex. par faute dans la réplication de l'ADN
44
les mutations sont quoi?
la source de la variation génétique
45
quelles sont les caractéristiques de la mutation?
- sont **rares** - les mutations ponctuelles se produisent avec une fréquence ~10^-8-10^-10 / base et génération - notre génome fait 3x10^9 bases (x2 puisque diploïde, aussi chaque nouveau né a une nouvelle paire de mutation (y compris les mutations récessives nuisibles) - **taux de mutation influencé par les conditions de l'environnement** (UV, rayons, T...) - mutations = erreurs aléatoires et non ciblées - **utilité d'une mutation n'influence pas sa probabilité d'apparition** - la plupart des mutations sont **nocives**, **très peu sont avantageuses**
46
quelles sont les conséquences possibles dues à une mutation ?
- **changement de la séquence de prot.** => possible changement de la fonction, mais : ° **seulement une partie du génome est codé** ° certaines mutations ponctuelles codantes ne modifieront pas la sqz d'ac.am; **plusieurs codons codent le même ac.am** (s.7) - **modification des séquences régulatrices** (promoteurs, ehancers,...) => modification de l'expression des gènes
47
types de mutations chromosomales
affectent de grandes parties de chromosomes - grande délétion: grande partie du chromosome perdue - duplication: partie du chromosome dupliquée - inversion: partie du chromosome inversée - translocation: une partie d'un chromosome va être disloquée sur un autre chromosome
48
conséquences des mutations chromosomales
perte d'un gène, lien entre gènes brisé, changement dans expression d'un gène, problème dans la meïose dans les hétérozygotes
49
qu'est-ce que la ségrégation?
**distribution aléatoire de chromosomes homologues lors de la méiose (recombinaison interchromosomique)** conséquences de la reproduction sexuelle=> organismes diploïdes produisent des gamètes haploïdes lors de la méiose
50
qu'est-ce que la recombinaison : crossing-over
**génère de nouvelles combinaisons de gènes (=recombinaison intrachromosomique)** a lieu durant la méiose, génère de nouvelles variantes génétiques
51
dérive génétique, qu'est-ce que c'est ?
- changements aléatoires dans les frq alléliques, importants dans les petites populations - les allèles peuvent compl. disparaître du pool génétique par dérive génétique, ou être fixé, par hasard - allèles neutres dérivent par définition, mais aussi les allèles nocifs et bons peuvent être soumis à la dérive
52
qu'est-ce que l'effet d'étranglement dans la dérive génétique ?
forme extrême de dérive génétique qui survient lorsque la taille d'une population est drastiquement réduite, souvent à la suite d'un événement catastrophique.
53
conséquence de l'effet d'étranglement
vu que de nombreux allèles sont perdus et les allèles auparavant rares=> les allèles rares sont maintenant très souvent trouvable
54
Dans quelles circonstances l'effet d'étranglement peut avoir lieu ?
ils se produisent également lors de la colonisation de nouveaux habitats (par ex. îles) par une petite popu. => **effet fondateur**
55
flux génétique, migration, c'est quoi?
échange/flux d'allèles entre populations
56
aspects écologiques du flux génétique/ migration?
le flux génétique passe par : - la migrations des individus - diffusion des gamètes (pollen par le vent)
57
conséquences génétiques du flux génétique/migration
- différence entre les pools génétiques sont réduite - la sélection pour une adaptation locale est réduite - peut apporter de nouveaux allèles dans une population (bons comme mauvais)
58
sélection naturelle, aspect écologique
l'écologie décide quel phénotype est défavorisé
59
sélection, ce que ça signifie
signifie que les génotypes différents se différencient dans leurs taux de survie ou leur succès de reproduction (fitness)
60
aspect génétique de la sélection naturelle
dans quelle mesure les phénotypes sont déterminés génétiquement détermine la façon dont la population réagit à la sélection naturelle
61
sélection naturelle: mélanisme favorisé industriellement chez le bouleau taille du bec chez les pinsons de Darwin
écologiquement: pollué, air propre génétiquement: un locus avec 2 allèles écologiquement : sécheresse, nombre de graines et taille génétiquement: de nombreux locus génétiques influencent la taille du bec
62
sélection ciblée au niveau génétique (positif/nég.)
la sélection positive pour un allèle dominant (sélection contre allèle récessif) => frq: p=0.01 l'allèle A, initialement très rare, atteint une frq de 0.95-100 générations. même de légères différences dans le taux de survie ou de reproduction mènent à de gros changements dans la fréquence des allèles au niveau des générations
63
En quoi la sélection équilibrée favorise le polymorphisme
anémie falciforme : avantage pour hétérozygote -> maladie génétique, qui se caractérise par des caractéristiques homozygotes est généralement mortel et qui provoque mutation dans l'hémoglobine. l'allèle S est fréquent dans la région de la malaria écologiquement : malaria génétiquement: un locus, avantage pour hétérozygote avantage car les hétérozygotes survivent le mieux, reste ce polymorphisme reçu = avantage pour hétérozygotes
64
types de sélection naturelle: effet sur phénotypes
les types de sélection sur les caractéristiques quantitatives (caractéristiques, de qui la variation par bcp de locus génétiques a été influencé) - **stabilisant**: les traits sont bcp plus présents, élimine les variantes extrêmes de la population - **directionnel**: favorise les variants d'une seule extrême => ex. les membres deviennent plus foncés (peut-être à cause du paysage qui a été recouvert de lave) - **disruptive**: favorise les 2 extrêmes opposées sur les individus intermédiaires
65
sélection sexuelle, c'est quoi
sélection maximise le succès de reproduction par le choix du partenaire - ovule sont gros et énergiquement cher, spermato. très petit et en grand nombre - mâle peut féconder les ovules de plusieurs femelles - mâle peut donc potentiellement produire bcp de descendants (+ qu'une femelle)
66
sélection sexuelle, compétition entre mâles : pourquoi ?
les femelles devraient choisir les mâles => évolution du choix du partenaire féminin et ornements masculins Les mâles doivent se battre pour accéder aux femelles Evolution du combat et des armes (le succès de la reproduction des femelles est principalement limité par les ressources disponibles)
67
chez les éléphants de mer, pourquoi les mâles se battent pour la reproduction ?
les femelles peuvent être fécondées seulement par un seul mâle et avoir qu'une seule descendance par saison tandis que les mâles peuvent avoir 100 descendants par saison => donc ils se battent
68
Ornementation : sélection sexuelle, comment ça marche? pourquoi cette évolution?
les femelles peuvent choisir les mâles directement en se basant sur les avantages directes (alimentation, territoire, défense). **ornements** = caractéristiques dont la seule fonction est d'attirer la femelle (caractéristiques bizarres développées par la sélection sexuelle)
69
désavantage des ornements
demandent bcp d'énergie ( Energie, Risiko)
70
quels sont les mâles choisis par les femelles quand on est dans les ornements
**seuls les mâles en forme sont choisis** (ceux avec de bons gènes) => car peuvent se permettre de former pleinement les ornements => un accouplement avec de tels mâles devraient donc **assurer de bons gènes chez descendance** **ornements = preuves de bonne santé, de résistance aux parasites/maladies chez le mâle** et donc de avantage de bonne résistance aux maladies chez future descendance
71
QU'est-ce que l'hypothèse de "sexy-son"
si mâles attrayants, leurs descendants devraient aussi être attrayant => donc avoir de meilleures chances de reproduction => assure la descendance
72
comment fonctionne la formation des espèce ?
les espèces se forment par la division d'espèces déjà existantes => évolution des mécanismes d'isolations, barrières aux flux de gènes
73
la formation d'espèces est le résultat de quoi?
résultat de multiples forces évolutives, qui agissent au sein de l'espèce (réduction du flux, sélection, mutation,...)
74
mécanismes d'isolation : barrières prézygotiques
pas de formation de zygote¨ - **écologique**: les individus ne se rencontrent pas => peuvent pas s'accoupler (habitat diff.) - **comportementale**: les individus ne se reconnaissent pas comme potentiel partenaire de reproduction - **mécanique**: reproduction sans succès (ex. organe de reproduction pas compatibles) - **après accouplement mais avant formation du zygote**: transfert de spermato. mais par incompatibilité=> pas de fusion des gamètes (spermato. /oeuf)
75
mécanismes d'isolation : barrières postzygotiques
descendance ne se développe pas ou reste stérile
76
formation d'espèces allopatrique
ça se passe à des lieux diff. ex. : - aire de distribution est interrompue par une barrière qui empêche/ réduit à la libre circulation des gènes - les 2 populations désormais séparées évoluent indépendamment l'une de l'autre - barrières reproductives apparaissent comme sous-produit de cette évolution indépendante - les popu. séparées ne peuvent plus s'accoupler les unes avec les autres (trop de diff.)
77
formation d'espèces sympatriques
**se passe au même endroit**, cela se passe sans barrières externes contre le flux génétique et nécessite : - **sélection diversifiée**: ( favorise phénotypes externes) - **choix du partenaire**: préférence de s'accoupler avec un partenaire similaire => **assortative mating**
78
formation d'espèces sympatriques chez les Midas Cichliden
**Plusieurs nouvelles espèces de cichlidés sont nées d'un ancêtre commun en sympatrie dans de très petits lacs de cratère au Nicaragua** différences : - **forme et couleur - denture - alimentation** génétique : dans le lac des cratères les sp sont plus proches que d'autres sp
79
que devons nous faire pour déterminer si une sp a évolué?
devons considérer les caractères du point de vue de leur fonction en termes de survie et de succès reproductif, et prendre en compte les forces évolutives qui agissent sur les caractères et les gènes sous-jacents