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Cours 4 - Sélection Flashcards

1
Q

Chaque individu possède une plus ou moins bonne adéquation avec l’environnement (biotique et abiotique) pour sa survie, sa fécondité et/ou son succès reproducteur en fonction de quoi?

A

Son phénotype

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2
Q

La sélection conduit ainsi à un différentiel entre els individus, quant à quoi?

A

Leur espérance à laisser des descendants à la génération suivante

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3
Q

Que représente w + définition?

A

La valeur adaptative (w) ou la valeur sélective ou l’aptitude (fitness)

C’est le nombre de descendants viables et fertiles laissés par un individu/génotype/mutation à la génération suivante

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4
Q

À quoi conduit la sélection de survie?

A

Conduit à éliminer différentiellement les individus en fonction de l’adéquation entre leur phénotype et leur environnement; le succès reproducteur des individus moins performants sera moindre.

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5
Q

Qu’est-ce qu’il ne faut pas confondre (mortalité)?

A

Faut pas confondre les effets de la sélection qui ne sont pas aléatoires et la mortalité intrinsèque qui survient aléatoirement sur un groupe au phénotype semblable (mortalité indépendante du phénotype)

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6
Q

Qu’est-ce que la sélection sexuelle?

A

La sélection sexuelle consiste à un choix de partenaire pour la reproduction en fonction de critères «définis» par l’autre sexe

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7
Q

La sélection naturelle agit sur quels individus?

A

Ceux qui se reproduisent, en fonction des stratégies reproductives qui laisseront le plus grande nombre de descendants viables, sains et fertiles aux générations suivantes

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8
Q

Bien que la cible de la sélection soit le phénotype, elle peut agir de façon indirecte sur quelle composante? À quelle condition?

A

La composition génétique, s’il y a une base génétique associée à la variation phénotypique

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9
Q

Qu’est-ce que la sélection entraîne au niveau des allèles?

A

En favorisant certains phénotypes, elle entraînera une modification de l’abondance des allèles qui leur sont associés (avant vs après sélection)

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10
Q

Quelles 2 conditions doivent être remplies pour que les fréquences alléliques se dirigent vers une valeur adaptative maximale de la population?

A

Les variations phénotypiques ciblées par la sélection sont HÉRITABLES et les pressions de sélection sont CONSTANTES (stables) dans le temps.
–> Seulement si ces deux conditions sont remplies que la sélection conduira à une adaptation

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11
Q

Quelles 5 conditions doivent être remplies pour qu’il y ait adaptation?

A

1- Il existe une variation phénotypique dans la population
2- Il y a plus d’individus qui naissent qu’il ne peut en survivre
3- La mortalité n’est pas aléatoire
–> Il y aura sélection
4- la variation phénotypique est héritable
–> Conditions 1-4 = il y aura évolution par sélection
5- la pression de sélection est constante dans le temps
–> Conditions 1-5 = il y aura adaptation

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12
Q

Pk la sélection doit être constante pour qu’il y ait adaptation?

A

Si la sélection n’est pas constante, le phénotype «avantageux» changera à chaque génération, ce qui empêchera les fréquences alléliques de se diriger vers un optimum

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13
Q

Ex de la sélection naturelle qui n’est pas constante?

A

Graphique des effets de la sélection sur la variation temporelle de la taille du bec des pinsons Geospiza fortis durant 40 ans. On voit clairement que la sélection naturelle agissant sur ces caractères n’est pas constante.

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14
Q

Est-ce que ce sont tous les caractères sous sélection qui conduisent forcément à des adaptations?

A

Non! Par exemple, un gène pléiotropique dont les effets sont antagonistes ne pourra pas évoluer vers un optimum, mais plutôt un compromis

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15
Q

Exemple de compromis entre 2 caractères dans la nature?

A

La longueur du tarse du bruant chanteur Melospiza melodia est associée à une plus faible survie (gauche) mais également à une plus haute fécondité (droite). Il doit donc y avoir un compromis

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16
Q

La sélection sur les allèles agissent à quel niveau?

A

Mutations non synonymes.

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17
Q

Sélection purificatrice définition?

A

Cette sélection élimine les mutations qui produisent une protéine différente. La plupart des gènes sont soumis à une sélection purificatrice

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18
Q

Sélection diversificatrice définition?

A

Cette sélection favorise les mutations qui produisent une protéine différente

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19
Q

Exemple de sélection purificatrice chez humains et souris?

A

En comparant les gènes de développement HOX entre les humains et les souris, on constate un rapport de 1 mutation non synonymes pour 313 mutations synonymes (1/313 = 0,003), indiquant que 99.7% des mutations non synonymes sont éliminées par sélection purificatrice

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20
Q

Quelles sont les 3 types de sélection sur les caractères monogéniques?

A
  • Supériorité des hétérozygotes
  • Infériorité des homozygotes
  • Sélection directionnelle
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21
Q

Qu’est-ce que la supériorité des hétérozygotes?

A

La valeur adaptative des hétérozygotes est la plus élevée en raison de la présence de 2 allèles différents (conduit à une sélection balancée)

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22
Q

Qu’est-ce que l’infériorité des hétérozygotes?

A

La valeur adaptative des hétérozygotes est la plus faible (rare)

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23
Q

Qu’est-ce que la sélection directionnelle?

A

La valeur adaptative de l’un des homozygotes est la plus élevée en raison des effets défavorable de l’un des allèles (conduit à la disparition progressive de l’allèle défavorisé)

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24
Q

Quelles sont les 3 types de sélection sur les caractères polygéniques

A
  • Sélection stabilisante
  • Sélection divergente
  • Sélection directionnelle
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25
Q

Qu’est-ce que la sélection stabilisante?

A

La valeur adaptative diminue depuis la moyenne vers les extrêmes. La sélection stabilisante élimine les phénotypes extrêmes. La moyenne du caractère reste inchangée, mais la variance diminue

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26
Q

Qu’est-ce que la sélection divergente?

A

La valeur adaptative augmente depuis la moyenne vers les extrêmes. La sélection divergente élimine les phénotypes intermédiaires, les individus moyens. La moyenne du caractère reste inchangée, mais la variance augmente

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27
Q

Qu’est-ce que la sélection directionnelle?

A

La valeur adaptative est positivement ou négativement corrélée à la valeur du phénotype. La sélection directionnelle élimine les phénotypes situés à un extrême de la variation. Il y aura un changement au niveau de la moyenne du caractère.

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28
Q

Exemple de sélection stabilisante? Que se produit-il au final?

A

La ponte de la mouche de la verge d’or (Eurosta solidaginis) induit la formation d’une gale dans laquelle se développera la larve. Les larves de petite taille sont prédatées par les guêpes parasitoïdes alors que les oiseaux choisissent celles de plus grande taille
–> Au final, les galles de tailles moyennes sont davantage épargnées par la prédation

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29
Q

Exemple de sélection divergente? Que se produit-il au final?

A

Le Pyréneste ponceau (Pyrenestes ostrinus) est un oiseau du Caméroun (notamment). Les adultes démontrent un polymorphisme au niveau de la taille de leur bec, les amenant à se spécialiser vers les graines de petite taille ou de grande taille.
–> Ont soit un petit bec ou un grand bec, pas de phénotype intermédiaire, car pas de graines de grosseur intermédiaire

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30
Q

La différence au niveau du bec du Pyréneste ponceau provient de quel type de gène?

A

Un supergène de 300 Kb qui contient notamment le gène IGF1 (facteur de croissance)

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31
Q

Exemple de sélection directionnelle dans la nature? Quel phénotype est défavorisé?

A

Distribution des adultes oiso en fonction de la taille de leur bec selon les années normales (bleu).
Durant les années de sécheresse (rouge), les individus au bec plus petit sont défavorisés

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32
Q

La sélection agit de façon directe ou indirecte sur le matériel génétique? Pk?

A

La sélection agit selon le phénotype des individus; c’est donc de façon INDIRECTE qu’elle influence la composition du matériel génétique

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33
Q

Qu’est-ce qu’un caractère monolocus?

A

Le phénotype correspond au génotype (si codominance); l’effet de la sélection est donc rapide

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34
Q

Qu’est-ce qu’un caractère multilocus?

A

Le phénotype représente l’intégration de sources génétique, épigénétique, environnementale ainsi que de leurs interactions; l’effet de la sélection est ainsi dépendant de l’héritabilité

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35
Q

Qu’est-ce qu’on doit connaitre pour estimer le niveau de changement d’un trait à la génération suivante?

A

On doit connaitre l’héritabilité du trait (h^2) ainsi que les caractéristiques de l’échantillon d’individus qui servira de parents (ou autrement dit, la conséquence de la sélection sur la population)

36
Q

Qu’est-ce que le différentiel de sélection (S)?

A

C’est la différence au niveau du caractère avant sélection (population totale) et celle après la sélection (eg. les survivants).

37
Q

Comment estime-t-on le différentiel de sélection (S) si on est dans une sélection directionnelle?

A

On estime la différence au niveau de la moyenne du caractère avant et après la sélection (diapo 29)

38
Q

Comment estime-t-on le différentiel de sélection (S) si on est dans une sélection stabilisante ou divergente?

A

On estime la différence au niveau de la variance du caractère avant et après la sélection

39
Q

Qu’est-ce que l’équation du sélectionneur?

A 
R = h^2*S
R = différence entre la moyenne du caractère à la génération suivante et celle dans la population initiale
S = différence entre la valeur moyenne du caractère dans la population et celle dans l’échantillon sélectionné
40
Q

Un S plus élevé signifie une sélection..? Et un S faible?

A

Forte

Faible

41
Q

En quoi consiste le R ?? C KOI

A

C’est la réponse à la sélection, aka le changement au niveau du phénotype à la génération suivante par rapport à la population totale de la génération précédente

42
Q

À quoi sert l’équation R = h^2*S?

A

Cette équation est utilisée en sélection artificielle pour estimer le potentiel de succès de sélection d’un caractère

43
Q

Que permet la réponse à la sélection?

A

Permet de déterminer le changement d’un caractère espéré aux générations suivantes en sélectionnant un échantillon d’individus spécifiques de la population

44
Q

Si h^2 = 0, kesspass?

A

Alors R = 0, il n’y a aucun changement, aucune réponse à la sélection

45
Q

Si h^2 = 1, kesspass?

A

Alors R = S, et le changement de moyenne sera aussi important que le différentiel de sélection.

46
Q

La réponse à la sélection est-elle constante? Pk?

Qu’est-ce que ça signifie pour le type de sélection qu’on va avoir?

A

Non, car il y a des limites génétiques et phénotypiques

Sélection directionnelle va se transformer en sélection stabilisante après un certain temps

47
Q

En populations naturelles, on se sert de l’équation du sélectionneur pour estimer quel facteur?

A

Au lieu de faire R = h^2*S, on veut plutôt estimer l’héritabilité h^2.

48
Q

Kess que la sélection fréquence-dépendante?

A

C’est un type de sélection particulier, survenant lorsque la valeur adaptative des individus dépend principalement de l’abondance de leur phénotype dans une population. La valeur adaptative d’un phénotype n’est donc pas fixe dans le temps et variera selon son abondance

49
Q

Kess que la fréquence dépendante négative?

Kess que ce type de sélection tend à préserver?

A

Les phénotypes rares sont avantagés; plus un phénotype devient abondant, plus sa valeur adaptative diminue.

Ce type de sélection tend à préserver le polymorphisme dans une population (un des mécanismes de la sélection balancée)

50
Q

Kess que la fréquence dépendante positive?

Kess que ce phénotype tend à limiter?

A

les phénotypes les fréquents sont avantagés; plus un phénotype devient abondant, plus sa valeur adaptative augmente.

Tendra à limiter, voire éliminer la variation d’une population.

51
Q

Pk les phénotypes rares seraient avantagés? (4 avantages)

A
  • Peuvent exploiter des ressources sous exploitées par les autres
  • Sont souvent plus attrayant pour l’autre partenaire
  • Ont des susceptibilités aux maladies/parasites différentes et n’attrapent donc pas les maladies courantes
  • Déjouent les plans des prédateurs ou des proies
52
Q

Pk les phénotypes fréquents seraient avantagés? (1 avantage)

A

Profitent de l’effet du grand nombre (effet de masse)

53
Q

Quel est un bon exemple d’avantage de phénotype le plus abondant?

A

L’aposématisme

54
Q

C koi l’aposématisme?

Quel est l’avantage?

A

C’est un signal qui dit aux prédateurs de pas nous manger (ex: couleur rouge flash de la grenouille)

Les prédateurs (en tant que communauté) se souviendront plus efficacement d’un signal s’il est fréquemment rencontré que s’il est rare ou unique. Le phénotype le plus abondant après l’apprentissage des prédateurs sera le plus représenté aux générations suivantes

55
Q

Les mutants ou les migrants qui exhibent un phénotype différents seront sélectionnés ou contre sélectionnés (aposématisme)?

A

Contre sélectionnés

56
Q

Exemple de sélection fréquence-dépendante négative?

A

Dans la ligue majeur de baseball, les lanceurs droitiers auraient des meilleurs statistiques durant les années où ils sont peu nombreux par rapport aux gauchers. Les joueurs au bâton développeraient une expertise pour le type de lanceur le plus abondant

57
Q

Qu’est-ce que la sélection apostatique?

A

La sélection apostatique est une forme de sélection fréquence-dépendante négative et s’applique spécifiquement à la survie des proies rares et qui démontrent un phénotype différent de celui des autres individus de leur espèce, ce qui diminue leur susceptibilité à éveiller l’intérêt des prédateurs (pas confondre avec aposématisme).

58
Q

L’avantage des proies rares est conservé jusqu’à quoi? Que se passe-t-il ensuite?

A

Conservé jusqu’à ce qu’elles deviennent abondantes car à ce moment le prédateur modifiera sa stratégie vers cette nouvelle ressource, délaissant les anciennes devenues trop rares. Ensuite c’est l’autre phénotype qui est avantagé.
Ceci permet de maintenir une certaines diversité au niveau des proies

59
Q

Qu’est-ce que la sélection balancée fréquence-dépendante?

A

C’est lorsque les deux phénotypes doivent être en fréquences semblables, quand il y en a un trop faible en abondance, ça va désavantager l’autre phénotype.

60
Q

Ex de sélection balancée fréquence-dépendante en nature?

Pk c’est avantageux d’avoir 2 morphes?

A

Poisson qui développe une bouche qui s’ouvre soit sur la gauche, soit sur la droite (déterminisme génétique).

Les 2 morphes (gauche et droit) coexistent généralement en proportion équivalente. Lorsqu’un morphe devient plus abondant, les proies parviennent plus facilement à détecter son approche en surveillant un seul côté, ce qui limite ses succès. La présence des 2 morphes rend la tâche plus difficile pour les proies –à l’avantage des prédateurs

61
Q

Qu’est-ce que la théorie du gène égoïste?

A

Un gène est sélectionné s’il favorise sa propre transmission à la génération suivante, indépendamment de son effet sur la transmission des autres gènes du même individu, voire sur l’individu lui-même

62
Q

Quelle est la base de la théorie du gène égoïste?

A

Les individus meurent, les espèces finissent par disparaître, mais les gènes persistent

63
Q

Une mutation sera favorisée dans quels cas? (2)

A
  • Une mutation sera favorisée si le nombre de descendants laissés par un individu porteur augmente grâce à la mutation
  • Une mutation sera favorisée si le nombre de descendants laissés par les individus apparentés à l’individu porteur augmente grâce à son aide (parce que dans les premières générations suivant l’apparition d’une mutation, les porteurs sont tous apparentés)
64
Q

Qu’est-ce que la sélection de parentèle?

A

Représente le nombre supplémentaire de descendants que l’individu aide à produire par l’intermédiaire d’individus apparentés

65
Q

Valeur sélective directe définition?

A

Nombre de descendants laissés à la génération suivante par un individu porteur d’une mutation

66
Q

Valeur sélective indirecte définition?

A

Nombre de descendants supplémentaires laissés à la génération suivante par les individus apparentés grâce à l’individu porteur d’une mutation «altruiste»

67
Q

Valeur sélective globale définition?

A

Somme de la valeur sélective et de la valeur sélective indirecte. Un comportement altruiste envers un individu apparenté permet ainsi d’augmenter la valeur sélective globale.

68
Q

Lorsqu’une mutation altruiste survient, elle peut modifier la valeur adaptative W de l’individu. Quelle va être l’équation pour trouver le W de l’individu?

A

Wd = Wsauvage + C
Wd: effet direct de la mutation sur la valeur adaptative
C: le coût de cette mutation

69
Q

Pour compenser le coût de la mutation altruiste, il faut qu’il y ait KOI? Ça correspond à quoi?

A

Faut qu’il y ait un «bénéfice» quelque part; c’est la valeur sélective indirecte = rB ou rWi

70
Q

La valeur sélective globale devient donc quoi? (Équation)

A

W = Wd + somme de (rWi)
W : la valeur sélective globale de l’individu X porteur de la mutation
Wd : la valeur sélective propre de l’individu X (effet direct de la mutation altruiste)
Wi : l’effet altruiste de l’individu X sur la valeur sélective propre des «n» individus apparentés (effet indirect de la mutation altruiste)
r : le coefficient de proximité génétique entre X et les «n» individus apparentés

71
Q

En absence d’altruisme, que se passe-t-il?

A

En absence d’altruisme, Wi = 0, la valeur sélective globale est égale à la valeur sélective propre, elle-même strictement équivalente au succès reproducteur de l’individu

72
Q

Que dit la règle d’Hamilton?

A

Pour qu’une mutation altruiste soit favorisée, le coût de l’altruisme (se traduisant par la réduction de la valeur sélective de l’individu par la mutation = C pour coût) doit être plus petit que l’avantage de l’altruisme (la valeur sélective indirecte = rB ou rWi).
rB > C

73
Q

Si le coût de la mutation est pratiquement nul (C = 0), que se passera-t-il?

A

La mutation sera sélectionnée dès qu’elle favorise un apparenté, même éloigné.

74
Q

Si la proximité génétique est très grande (r&raquo_space; 0), que se passera-t-il?

A

La mutation sera sélectionnée malgré un coût élevé ou un faible effet de l’altruisme

75
Q

Si la mutation possède un effet altruiste très élevé (B&raquo_space; 0), que se passera-t-il?

A

Si la mutation possède un effet altruiste très élevé (B ≫ 0), la mutation sera sélectionnée malgré un coût élevé ou un faible coefficient de parenté. Une mutation pourrait conduire au sacrifice ou à la stérilisation des individus au profit d’une augmentation maximale de l’effet altruiste

76
Q

Comment calculer r?

A

check diapo 70-71 trop compliké à écrire lmao

77
Q

Pk c’est plus avantageux pour des ouvrières d’aider sa mère à faire des bébés que d’en faire elle-même?

A

Dans un système haplodiploïde, une ouvrière est plus apparentée à ses soeurs (r = 0,75) qu’elle ne le serait avec ses propres enfants (r = 0,5). Il devient ainsi plus avantageux pour une ouvrière d’aider sa mère à produire des soeurs fortement apparentées plutôt que de produire ses propres enfants

78
Q

Est-ce qu’un individu sauve son frère si le coût est de 1?

A

Non, car rB = 0.5 x 1 = 0.5
Mais il sauverait 2 frères, car
rB = 0,5 x 2 = 1

79
Q

Combien de cousins faudrait-il sauver pour que ce soit worth un coût de 1?

A

8, car

rB = 0,125 x 8 = 1

80
Q

Exemple de sacrifice altruiste?

A

Lorsque certaines lignées de bactéries sont infectées par un virus, elles se «suicident» par la relâche d’une toxine qu’elles produisent et qui entraîne la lyse des cellules. Ce système altruiste permet donc la persistance de l’ensemble des individus (r=1), au détriment de la perte de quelques individus. Une lignée sans ce système est très susceptible de disparaître suite à une épidémie

81
Q

Une mutation pour l’altruisme peut être favorisée seulement si..?

A

Ses effets sont principalement dirigés vers des individus qui partagent ce gène. Un comportement réalisé envers un individu génétiquement distant ne serait pas rentable

82
Q

Une mutation pour l’altruisme implique quoi?

A

Faut qu’il y ait présence d’un mécanisme de reconnaissance de la proximité génétique entre les individus.

83
Q

Exemple de reconnaissance des apparentés chez crapauds?

A

Les larves des crapauds Scaphiopus sp. démontrent 2 morphes: herbivore/ omnivore ou carnivore/cannibal. Pfennig a placé un individu apparenté et un autre non apparenté en présence d’un carnivore (n=28). Seulement 6 apparentés ont été dévorés (21%)

84
Q

Les fourmis Solenopsis invicta démontrent quelles formes?

A

Monogynes (une seule reine par colonie) ou polygynes (plusieurs reines par colonie)

85
Q

Que se passe-t-il chez les fourmis en fonction de leur génotype? (SB-SB vs SB-Sb)

A

Les monogynes sont homozygotes SB-SB ainsi que leurs progénitures. Toute autre reine qui se présente dans une colonie est automatiquement éliminée par les ouvrières.
Les polygynes sont hétérozygotes SB-Sb. Leurs colonies comptent jusqu’à cent reines (elles sont souvent phylopatriques). Les femelles SB-SB qui naissent sont aussitôt éliminées par les ouvrières.

86
Q

Pk la détection des fourmis SB-SB et SB-Sb aurait un effet altruiste dans ce système?

A

Un supergène portant plus de 600 gènes, dont le gène Gp9 responsible de la detection génétique du phénomène … La mutation chromosomique aurait eu un effet “altruiste” dans ce système. L’homozygote pour l’inversion (SbSb) n’est pas viable (mais pour une raison encore indéterminée)

Éco adapt (9 decks)

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