Chapitre 9: Spéciation ou hybridation Flashcards

1
Q

Qu’est-ce qu’une population?

A

Un ensemble d’individus qui ont une probabilité plus grande de se reproduire ensemble.

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2
Q

Par quoi sont connectés les populations?

A

Des individus qui quittent leur population d’origine pour se reproduire dans une autre population. Puis, ils transfèrent leur propriétés génétiques.

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3
Q

Qu’est-ce que la migration?

A

Des individus qui quittent leur population d’origine pour se reproduire dans une autre population. Puis, ils transfèrent leur propriétés génétiques. Selon le taux de migration, cette force ralentie ou annule la divergence en résultant des autres forces évolutives. C’est la 4e force évolutive.

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4
Q

Qu’est-ce qui arrive à la migration lorsque les populations sont isolées?

A

La migration devient très faible, voire nulle, et les populations divergent sous l’effet des mutations, de la dérive et de la sélection ce qui modifie de façon indépendante la diversité génétique.

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5
Q

Qu’est-ce qui peut arriver si les individus d’une de ces populations isolées parviennent à se disperser au-delà des barrières?

A

1-S’ils se reproduisent avec les individus des autres populations, il y aura uniformisation génétique et perte de l’intégrité génétique des populations (migration).
2.Si les migrants ne peuvent pas se reproduire avec les individus déjà présents en raison d’un isolement reproducteur, ils pourront alors conserver leur intégrité génétique.

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6
Q

Qu’est-ce que l’isolement reproducteur?

A

Ensemble de mécanismes variés qui ont la même conséquence, soit d’empêcher les échanges génétiques entre 2 groupes d’individus (annule les effets uniformisant de la migration). Ces barrières à la reproduction proviennent de mutations qui auront comme effet d’empêcher la production de progénitures viables et fertiles entre 2 groupes.

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7
Q

Qu’est-ce qu’une barrière précopulatoire?

A

Mécanismes empêchant la copulation efficace entre individus de groupes différents, en rendant impossible soit leur rencontre, soit l’échange de leur gamètes.

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8
Q

Qu’est-ce qu’une barrière copulatoire?

A

Mécanismes qui évitent la formation d’une progéniture viable et fertile.

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9
Q

Qu’est-ce qu’une barrière copulatoire prézygotique?

A

Lorsqu’il y a copulation, ces mécanismes empêchent la formation du zygote.

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10
Q

Qu’est-ce qu’une barrière copulatoire postzygotique?

A

Lorsqu’il y a copulation et que le zygote survit, ces mécanismes entrainent la mort des individus ou leur stérilité.

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11
Q

Nomme des exemples de barrière copulatoire prézygotique?

A

-Barrière comportementales comme la différence au niveau des signaux de reconnaissance d’espèce qui empêchent les accouplements entre. individus de groupes différents.
-Comportement de fidélité de reproduction (espèces migratrices) au site de natalité donc les espèces du même milieu ne se reproduisent pas au même site.
-Barrière chronologiques: reproduction à différents moments de l’année.

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12
Q

Qu’est-ce qu’une barrière postcopulatoire prézygotiques?

A

La fusion entre les gamètes implique la compatibilité de protéines hautement spécifiques. À partir d’un certain point, les réarrangements chomosomiques pourront diminuer la fécondité, voir entraîner la stérilité chez les hybrides, en raison de la ségrégation non balancée des chromosomes à la méiose.

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13
Q

Qu’est-ce qu’une barrière postcopulatoire postzygotique?

A

L’autoploïdisation survient lorsque le génome d’une espèce se duplique. Un individu passe d’un état diploïde à celui de tétraploïde. Ceci donne un isolement reproducteur instantané entre les groupes de ploïdies différents, lié à la stérilité des hybrides qui ont un nombre impair de chromosomes homologues.

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14
Q

Qu’est ce que le concept biologique d’une espèce?

A

Ceci définit un groupe d’organismes pouvant se reproduire entre eux et donner des descendants viables et fertiles.

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15
Q

Pourquoi la définition du concept biologique d’espèce n’est pas toujours applicable ou pertinente?

A

1- Elle ne s’applique qu’aux organismes sexués.
2- On ne peut tester la fécondité entre les espèces disparues.
3- Certraines populations d’une espèce ne sont pas interfécondes, en raison de la variation de certains caractères.
4- Certaines espèces proviennent d’hybridation en “espèces” différentes.

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16
Q

Quelle est la première étape de la spéciation?

A

Entre les populations d’une espèces, il peut y avoir échange de matériel génétique par migration. La composition génétique demeure alors relativement uniforme entre ces populations…

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17
Q

Quelle est la deuxième étape de la spéciation?

A

En absence de migration, les populations divergent progressivement les unes des autres. Avec le temps, chaque population acquiert du matériel génétique unique et des caractères phénotypiques qui leurs sont propres. Cette étape est intermédiaires, ces individus pourraient encore se reproduire ensemble bien qu’ils possèdent une composition génétique et des phénotypes uniques. TAXONS INFORMELS. Mais certains groupes ayant une répartition géographique non chevauchante sont considérés comme des espèces distinctes (lion et tigre), bien qu’ils peuvent se reproduire.

18
Q

Quelle est l’étape 3 de la spéciation?

A

Certaines de ces unités auront une mutation (ou des mutations) résultant en un isolement reproducteur les empêchant de se reproduire efficacement avec les autres. Elles deviennent alors des espèces biologiques, des compartiments génétiques étanches, qui ne peuvent donc plus se reproduire avec les autres, ce qui permet de préserver l’intégrité de leur matériel génétique unique. L’étape 3 peut survenir rapidement, mais règle générale elle prend beaucoup de temps. Aussi, il y a tout un gradient au niveau de la différentiation génétique et phénotypique entre les unités isolées géographiquement. Par exemple, le lion et le tigre sont beaucoup plus différents que certaines vraies espèces (eg. sturnelles)

19
Q

Qu’est-ce que la spéciation?

A

Ce n’est pas autre chose qu’une conséquence des forces évolutives (mutation, dérive, sélection) en absence de migration.

20
Q

Pour quelle raison il existe plus d’une vingtaine de définitions d’“espèces” dans la littérature?

A

Les espèces sont des unités « pratiques » pour quantifier la diversité. On peut se demander qu’est-ce qui compte avec les espèces ?
- ne pas se reproduire en semble
- avoir une composition génétique différente
- avoir des phénotypes différents
- avoir des fonctions écologiques différentes …

21
Q

Qu’est-ce que l’isolement géographique allopatrique?

A

Populations isolées par des barrières géographiques. Processus à long terme car divergence lente (mutations, dérive et sélection).

22
Q

Qu’est-ce que l’isolement géographique péripatrique?

A

Populations de petite taille, isolées en périphérie. La forte dérive accélère la divergence.

23
Q

Qu’est-ce que l’isolement géographique Parapatrique?

A

Populations isolées partiellement; celles situées aux extrémités sont les plus différentes.
(para = proche, à proximité)

24
Q

Qu’est-ce que la spéciation allopatrique?

A

La spéciation allopatrique est associée au phénomène de vicariance, soit la fragmentation (écologique, biologique, géologique …) d’une population ancestrale en plusieurs populations isolées sur des aires géographiques distinctes, suite à la formation d’une ou plusieurs barrières

25
Q

Qu’est-ce que la loi de Jordan?

A

La vicariance peut toucher plusieurs espèces de façon simultanée, et entraîner la formation de nombreuses « espèces sœurs » de part et d’autre de la barrière
Les espèces les plus apparentées, c’est-à-dire les espèces soeurs, ont généralement tendance à être situées de part et d’autre d’une barrière à la dispersion.
… en d’autres termes, des taxons vicariants sont des taxons évolutivement proches mais vivant dans des aires géographiques différentes

26
Q

Pourquoi les mutations entraînant un isolement reproducteur ne sont pas avantagées afin de conserver les adaptations de chacun des groupes divergents?

A

Ces mutations ne peuvent pas être favorisées par la sélection, puisqu’il y a pas d’autres groupes en allopatrie !!! Aussi, certains groupes d’individus séparés depuis longtemps pourraient se reproduire ensemble s’ils étaient en contact …Un isolement reproducteur finira néanmoins par apparaître et être conservé par hasard (ou pour une raison autre), car plus le temps passe, plus les probabilités augmentent, sauf que cela peut être très long …

27
Q

Qu’est-ce que la spéciation parapatrique?

A

Dans la spéciation parapatrique, les espèces ne sont pas totalement isolées géographiquement, elles sont réunies par une étroite zone de contact où il y a hybridation. Les échanges sont cependant limités à cette zone.

27
Q

Qu’est-ce que la spéciation péripatrique?

A

La spéciation péripatrique est associée au phénomène de dispersion, qui est le résultat d’un petit nombre d’individus qui quittent leur population originale et fondent une nouvelle population en colonisant un territoire au-delà d’une barrière déjà en place. La barrière empêche les autres migrations de survenir.Puisque seul un petit nombre d’individus fondent la nouvelle population, il y a un « effet fondateur » ; cette population diverge rapidement en raison de la dérive qui sera très forte. La sélection peut également amplifier la divergence si l’environnement est différent. Ce processus de spéciation est ainsi généralement plus rapide que la spéciation allopatrique

28
Q

Qu’est-ce que l’isolation sympatrique?

A

Les populations isolées par des barrières autres que géographiques, sur un même espace.

29
Q

Qu’est-ce que la spéciation sympatrique?

A

Dans ce processus, la différentiation des populations se fait dans le même espace géographique. Cela nécessite donc d’abord un isolement reproducteur afin d’empêcher les échanges génétiques entre les individus des différents groupes
La spéciation en sympatrie entraîne donc instantanément (ou presque), la formation de nouvelles espèces.La cause de l’isolement reproducteur peut être génétique. Par exemple, la polyploïdisation entraîne un isolement reproducteur instantané entre les groupes de niveau de ploïdies différents …

30
Q

Comment les espèces représentent une étape transitoire importante dans l’évolution?

A

En prenant la forme de compartiments imperméables aux échanges génétiques (isolement reproducteur), les nouvelles espèces permettent l’exploration de nouvelles niches écologiques (ce qui réduit la compétition) et la diversification du vivant …

31
Q

Qu’est-ce qu’un hybridation?

A

Les hybridations sont le résultat d’un isolement reproducteur absent ou incomplet, et proviennent du croisement entre les individus de 2 groupes différenciés génétiquement (populations ou espèces).
Lorsque les barrières pré- et/ou postzygotiques ne sont pas efficaces et si les proto-espèces sont en contact, il y aura hybridation.
Si les hybrides sont viables et fertiles, ceux-ci pourront se reproduire avec l’une et/ou l’autre des proto-espèces, pouvant ainsi entraîner l’homogénéisation du matériel génétique des 2 espèces et donc perte des adaptations apparues dans chacune des proto-espèces …

32
Q

Quand est-ce que les hybridations peuvent survenir?

A

Les hybridations peuvent survenir lorsqu’il y a chevauchement de l’aire de répartition de 2 espèces proches. Par exemple, en raison du réchauffement du climat, on observe souvent une avancée de l’espèce méridionale vers le nord plus rapide que le retrait de l’espèce septentrionale depuis le sud, entraînant une zone d’hybridation …

33
Q

Qu’est-ce que l’hétérosie?

A

Augmentation des performances (et non pas de la valeur adaptative) des hybrides obtenus à la première génération par rapport à celles des parents (provenant de populations distinctes ou d’espèces différentes – jusqu’à un certain point.L’augmentation des performances des hybrides de F1 provient de plusieurs processus. L’agronomie se sert de ce procédé pour générer des variétés ayant de plus hauts rendements

34
Q

Pourquoi les hybrides se détériorent suite à l’hétérosie?

A

À la suite de l’amélioration à la F1, on observe une réduction (parfois dramatique) des performances aux générations suivantes suite aux croisements entre hybrides (soit à partir de la F2)

35
Q

Pourquoi les hétérozygotes sont supérieurs?

A

Les gènes hétérozygotes des hybrides F1 leur confère un avantage en termes de diversité génétique. En raison de la ségrégation et de la recombinaison durant la méiose, plusieurs gènes retourneront à l’état homozygote suite au croisement des hybrides (F2) Les gènes hétérozygotes des hybrides F1 leur permet de masquer les allèles récessifs néfastes des parents. À cause de la ségrégation/recombinaison, plusieurs gènes retourneront à l’état homozygote suite au croisement des hybrides

36
Q

Qu’est-ce qu’un complexe de gènes co-adaptés?

A

Un complexe de gènes co-adaptés représente un ensemble de gènes où chacun possède un rôle indispensable pour une réaliser une fonction particulière (eg. complexe protéique). Chacun des gènes a évolué vers une séquence optimale selon leurs affinités réciproques.Les hybrides conservent les complexes de gènes propres à chaque espèces. À cause de la ségrégation/recombinaison, les complexe de gènes peuvent se retrouver incomplet suite au croisement des hybrides

37
Q

Pourquoi il y a une réduction des perforamnes observé à la F2?

A

c’est le résultat de la méiose réalisée par les hybrides et qui se conclut par la ségrégation aléatoire des chromosomes parentaux.
La progéniture des hybrides est donc formée de différents arrangements de chromosomes parentaux (AA, AB ou BB) et ce pour chaque paire de chromosomes.Il y a donc perte de TOUS les avantages en F1, surtout perte des complexes de gènes co-adaptés.

38
Q

Qu’est-ce que la spéciation par hybridation?

A

L’allopolyploidisation survient lorsque le génome de 2 espèces se retrouvent dupliqué dans un hybride. Ceci peut survenir de différentes façons : fusion de gamètes non réduites (ici), duplication du génome hybride dans le zygote (page suivante).Ils forment alors des gamètes réduits et il doit y avoir fécondation. Les individus formés seront tétraploïdes, comme leurs parents. L’allopolyploidisation en restaurant la diploïdie des 2 espèces, rend possible le processus de méiose et assure la fertilité de l’hybride, sans la perte d’hétérosie.

39
Q

Spéciation par hydridation II

A

Chez certains hybrides, l’allopolyploidisation n’est que temporaire et permet de restaurer la diploïdie pour chaque chromosome des 2 espèces avant la méiose. L’individu est diploïde ; au moment de faire des gamète, il y a duplication du jeu de chromosomes de chaque espèce (la cellule devient temporairement tétraploïde), suivit de la méiose. Le gamète est non réduit et peut produire un individu qui sera le clone de la mère