GC/OA Flashcards
4 questions de Tinbergen (date)
1963
Ontogenèse : comment un cpt s’est mis en place au cours de la vie ? (c’est le résultat d’influences génétiques et environnementales)
Phylogenèse : prise en compte de l’évolution de l’espèce, chaque espèce subissant des pressions différentes auxquelles elle doit s’adapter
Causes proximales : mécanismes nerveux et physiologiques qui régissent un cpt sous l’influence de l’envt
Causes ultimes : fonction du cpt
Les drosophiles ont servi à étudier quoi ? et pour quelles raisons (avantages) ?
Etude du rôle des gènes ds le dvpt de l’organisme.
Avantages :
- cycle de vie rapide (une new génération en 15 jours)
- facilité d’élevage (peu coûteux)
- génome entièrement séquencé
Que déterminent les gènes :
- maternels
- zygotiques
- bicoid
- sélecteurs homéotiques
- maternels = axe antéro postérieur
- zygotiques = segmentent l’organisme
- bicoid = gradient de l’axe antéro postérieur et mise en place des structures antérieures
- sélecteurs homéotiques = plan d’organisation des êtres vivants
Que déterminent les mutants : (drosophiles)
- antennapedia
- bithorax
- antennapedia = pattes à la place des antennes
- bithorax = 2 paires d’ailes
Loque chez les abeilles
Cpt hygiénique déterminé par 2 gènes récessifs ds un organisme diploïde :
> un pour l’ouverture de l’opercule
> un pour l’enlèvement de la larve
Se transmet de générations en générations selon lois de MENDEL
Les cpts résultent le plus souvent de…
l’interaction de PLUSIEURS gènes !!
Les tests standardisés étudient les traits de personnalité animales de 2 façons :
- on peut étudier si un trait est stable ds le tps chez un même individu
- on peut étudier la corrélation entre plusieurs traits
Capacité à comprendre chez les chiens
Seul les chiens comprennent les indices (regard, pointé, touché) et pas les chimpanzés ni les loups.
Mais ce n’est pas dû au fait qu’ils aient été au contact rapproché des humains toute leur vie (familles VS chenils).
=> base génétique à la domestication !
Reproduction de souris très proches génétiquement => 3 objectifs :
- noter les différences de cpt selon les souches, chez des individus élevés ds les mêmes conditions environnementales
- noter les différences de cpt ds une même souche, chez des individus élevés ds des milieux différents
- croisement entre différentes souches pour observer le cpt des hybrides (cpt interm)
Test d’évasion de la piscine (souris)
meilleures perf chez les individus issus de croisements grâce à l’enrichissement génétique = phénomène d’HETEROSIS.
2 raisons pour lesquelles faire se reproduire des souris frères et sœurs c’est pas bien :
- apparition d’animaux non viables
- apparition d’aberrations génétiques
On ne peut pas sélectionner une aptitude générale à l’intelligence
Labyrinthe, rats sélectionnés selon leur perf
Lignée de “bons” et lignée de “mauvais”
“Bons” sont nuls ds un autre labyrinthe / une autre tâche.
2 caractéristiques à la migration (et conclusions qui vont avec)
2 caractéristiques à migration :
> Route migratoire :
=> indique une prédisposition des oiseaux au niv de leur trajet de migration
=> l’expérience des oiseaux (avoir déjà migré) joue aussi un rôle
> Date de départ :
=> E une prédisposition génétique pour date de départ
=> possibilité d’adaptation (réchauffement climatique)
Tourterelles du cap et tourterelles vineuses + hybrides de la zone sympatrique.
Réponses des espèces à des roucoulements diffusés, défense territoire.
> Hybrides ont agressivité supérieure à celle des 2 autres espèces
Hybrides = autant agressifs envers les 2 qu’envers hybrides
phénomène d’hétérosis / vivent en zone sympatrique donc considèrent les 3 types comme gros rivaux
Campagnols des prairies (biologie de l’espèce et reproduction)
= espèce majoritairement monogame et territoriale en condition naturelle => soins biparentaux
- analyses génétiques montrent existence de portées à paternité multiple
=> mâles appariés (80%) ont bien + accès à reproduction que mâles errants (20% des naissances)
Souris de californie
=> montre importance des soins bi parentaux pour succès reproducteur
Rôle de la vasopressine
Vasopressine = hormone
- produite au niv de l’hypothalamus
- relâchée ds circulation au niv d’hypophyse
- au niv périphérique = action antidiurétique
- rôle ds mémoire sociale
Antagonistes à vasopressine (on empêche vasopressine de se coller aux récepteurs) bloquent formation de préférence pour la partenaire.
Injection de vasopressine augmente l’agressivité sans contact social ou sexuel. + augmentation de préférence pour une femelle non-réceptive (sans accouplement).
=> pdt accouplement, c’est décharge de vasopressine qui met en place cpts territoriaux (agressivité) et cpts d’attachement (préférence).
Gène AVPR1A
Concentration des récepteurs à vasopressine ds ventral pallidum.
Variation qu’on retrouve sur cpt d’attachement = corrélée avec variabilité génétique => gène avrp1a => allèle long => + sociaux et + d’attachement partenaire
Approche comparative : comparaison entre campagnols prairies et montagnes
> chez espèces monogames (prairie) : soins parentaux, cpt territorial et affiliatif corrélé avec longueur des séquences microsatellites
> association préférentielle montrée par tests de choix
> c’est associé avec 1 différence au niv cérébral, 1 présence des récepteurs vasopressine ds ventral pallidum avec 1 réponse différente à l’injection de vasopressine ET gène qui code pour récepteur vasopressine = dupliqué ds génome de l’espèce monogame avec séquence satellite bcp + longue
=> modification d’un seul gène est suffisante pour avoir une influence sur cpts complexes (sexuels)
Campagnols des prairies : cpt maternel
cpt alloparental = cpts maternels envers petits autres que les siens
=> cpts allomaternels -> env 80% des femelles testées
=> cpts neutres -> env 20% des femelles testées
=> cpts agressifs -> certaines femelles
=> variabilité d’un cpt à l’intérieur d’une espèce
Rôle de l’ocytocine
Ocytocine = hormone
> éjection du lait, reconnaissance/mémoire sociale, empathie
> concentration ds noyau accumbens (chez femelles maternelles)
> injections antagonistes => plus aucune femelle n’a cpt maternel
Gène OTR : rôle activateur et organisateur
> étude : on injecte virus contenant gène otr (ocytocine) VS sans otr à campagnols transgéniques adultes,
=> préférence pr partenaire -> sans otr => pas de ≠
-> virus otr => induit préf = rôle activateur
=> cpts maternels : aucune ≠ ds ts grpes
> étude : même étude sur femelles juvéniles, pas encore mature sexuellement
=> injection otr augmente soins parentaux = rôle organisateur (permet mis en place de cpts pdt dvpt)
Rôles organisateur et activateur ont un contrôle génétique et l’influence des gènes ≠ même selon leur moment d’expression.
Effets de l’environnement (interaction environnement et prédispositions génétiques)
> étude Cooper & Zubeck : sélection des rats selon perf ds labyrinthe :
- 1 lignée “lents” et 1 lignée “vifs”
- qu’on élève ds 3 milieux : pauvre / standard / riche
=> Interaction environnement avec prédispositions génétiques pour déterminer cpt.
> étude : ≠ d’environnement précoce : mère seule VS 2 parents
- mère seule => enfant sans préf au partenaire (pdt 24h) et - de soins parentaux
=> cpts d’attachement au partenaire et soins parentaux = influencés par génétique ET environnement.
Rôle du gène AVPR1A chez l’humain
> étude chez jumeaux en couple ou marié
-> étude du gène RS3 et attachement au partenaire
=> hommes -> lien – fort en présence de RS3
=> 2x + de crises maritales en présence de RS3
=> 2x + de cohabitation en présence de RS3
Attention : étude corrélative !
Gènes “knock-out”
> étude : faire disparaître gène fosB (impliqué ds soins parentaux) chez souris
=> à l’âge adulte seront totalement indifférentes à leurs enfants
> étude : mémoire sociale (ocytocine)
-> habituation d’un mâle à une femelle
=> knock out => pas de diminution du tps d’exploration, pas de mémoire sociale
> étude : éjection du lait (ocytocine)
-> knock out => aucun changement ds soins parentaux mais n’arrivent pas à éjecter lait
Attention : cette technique ne permet pas de comprendre les interactions multiples des gènes.
Gènes et cpts sociaux chez les animaux
E liens gènes-cpts
Sélection naturelle (environnement) influe
Succès reproducteur élevé => transmission de gènes
Corps = véhicules transportant gènes d’une génération à l’autre
gène = au centre de l’évolution
=> explique certains cpts allant à l’encontre de l’espèce (infanticides chez les lions)
=> explique cpts altruistes (aider à élever petits d’un individu parenté)
Cpt altruiste d’aider à élever les petits de qqun d’autres se retrouve chez…
- insectes sociaux (abeilles, fourmis, termites,…)
- 3% des oiseaux
- 10% des mammifères (dont le rat taupe)
Objet de la sociobiologie (Wilson)
= trouver comment sans reproduction ces cpts altruistes subsistent à travers générations
Hamilton, succès reproducteur global (2 composantes) + coefficient d’apparenté + formule d’Hamilton
Hamilton (60’s) :
Succès reproducteur global (inclusive fitness) a 2 composantes :
- succès reproducteur direct
=> chaque parent = apparenté à 0,5 ac descendants directs et ça diminue de moitié d’une génération à l’autre
- succès reproducteur indirect
=> coef d’apparenté (r) :
- 0,5 entre frères et soeurs
- 0,25 entre grds parents-petits enf, demi frères et soeurs
- 0,125 entre cousins
Lien de parenté entre l’individu qui aide et l’individu aidé = sélection de parentèle
=> pr ça le bénéfice net doit être positif
=> formule Hamilton : r x b - c > 0 ET r x b > c
r = coef de parenté
b = bénéfice apporté par celui qui aide (nb de jeunes produits en +)
c = coût pr génotype de celui qui aide (nb de jeune qu’il aurait produit de son côté)
Haplo diploïdie (r pour soeurs)
Haplo diploïdie
> mâles se dév à partir d’un oeuf non fécondé (moitié de k)
> femelles se dév à partir d’un oeuf fécondé
Pr 2 soeurs :
- 50% du père = les mêmes
- 50% de la mère = moitié sera identique
r = 0,75% => formule d’Hamilton favorable !
Sélection de parentèle chez mammifères et oiseaux
- jeunes restent avec parents et aident à produire nouveaux frères et sœurs
- une fois qu’ils sont expérimentés / qu’un territoire riche est dispo, ils partent pour reproduction directe
- oiseaux aident les individus qui l’ont nourri au nid (apprentissage associatif), + d’aide aux vrais frères qu’aux demi-frères) => apprentissage par imitation explique similarité des cris
La ressemblance à soi (self phenotype matching)
Ex : Crapet arlequin (poisson) ; écureuil terrestre ; mandrill
Sit où les individus se dispersent et peuvent rencontrer individus apparentés non familiers / attribution des soins parentaux.
Ds population monogame avec infidélité -> mâles ont capacité de discriminer petits des autres des leurs pour adapter leurs soins parentaux.
> Crapet arlequin (poisson) :
- mâles passent + de tps ds eau exposée à ses propres œufs
- signature chimique à l’intérieur des œufs permet reconnaissance
> Ecureuil terrestre :
- discrimination d’apparenté grâce à odorat => graduel : - l’individu est apparenté et + l’individu va renifler l’odeur
- les individus apparentés sont aussi + investis pour cpts de jeu
> Mandrill :
- ressemblance des cris des individus pour individus non-familiers ↗ ac degré d’apparenté
Sélection de parentèle chez l’humain
Humains et discriminations du degré d’appartenance.
Allométrie = chgmt + imp de partie basse du visage ac âge
▶ Reconnaissance de parentèle se base sur indices visuels de partie supérieure du visage
▶ Masquer yeux ↘ reconnaissance de façon NON significative
▶ Indice d’investissement parental = corrélé très positivement avec indice de ressemblance faciale
La coopération entre des individus non-apparentés
+ déf houspillage
ex : gobemouche (oiseau)
L’altruisme réciproque ou réciprocité = un individu aide un autre sans avoir un retour immédiat de son aide.
→ A aide B ajd et B aidera A demain
Houspillage = stratégie de ensemble anti-prédateurs, cpt coopératif
▶ Gobemouche : couple A va aider couple B uniquement si B l’a aidé plus tôt
Conclusions sur la sélection naturelle et l’altruisme (5)
- L’altruisme E en majorité chez des individus apparentés (formule d’Hamilton)
- Mécanismes de reconnaissance de parenté (indices olfactifs, acoustiques, visuels)
- Peut E en l’absence de proximité génétique
- Interactions répétées entre des individus
- Réciprocité, stratégie conditionnelle
Différents principes d’études (3)
• Les études FAMILIALES :
→ mesure capacité entre parents enfants / membres de la fratrie
→ famille = corrélation génétique + degré de partage de l’environnement
→ mettent sur piste d’un lien entre gène et cpt
⚠ permettent pas de différencier effets gènes et effets environnement
• Les ADOPTIONS :
→ permet comparer enf adoptés et famille adoptive ⇨ différences attribuables à génétique
→ permet comparer enf adoptés et parents biologiques ⇨ différences attribuables à environnement
• Les Vrais et Faux JUMEAUX :
→ jmx partagent envt quasi identique
→ Faux jmx (dizygotes, ovules ≠) : apparentés à 0,5
→ Vrais jmx (monozygotes, m ovule) : apparentés à 1
⇨ Comparer V et F jmx = différences attribuables à génétique
⇨ V jmx adoptés par ≠ familles = différences attribuables à environnement
⇨ F jmx comparés à frères et sœurs = différences attribuables à environnement (jmx sont + souvent ensemble)
L’influence du patrimoine génétique sur la capacité cognitive globale (ccg)
Galton (réputation)
ccg = somme de ≠ capacités cognitives spécifiques
4 catégories de test : • habileté verbale • habileté spatiale • mémoire • rapidité de résolution d'un pbm ⇨ A partir de ça on peut calculer un score de ccg
GALTON = le 1er à se demander si hérédité joue sur cpt et capacités cognitives (études familiales, adoptions et jumeaux)
→ Utilise réputation pr voir si E influence entre hérédité et notoriété
→ Limites :
• ne contrôle pas effets conjoints de l’environnement
• travaillait uniquement sur hommes
• notoriété reflète-t-elle bien capacités cognitives ?
Ajd : on voit que + degré d’apparentement ↗ et + corrélation du degré de ccg entre individus ↗ = RELATION LINEAIRE
⚠ pourrait en partie ê expliquée par environnement partagé !
▶ Importance des gènes ds corrélation ccg serait d’env 50%
▶ Importance d’env partagé sur ccg est d’environ :
• 18-19% pr parents - enfants
• 23-32% pr membres d’une fratrie
• 36% pr les jumeaux
Les capacités cognitives spécifiques (ccs)
=> on peut décomposer ccg en plusieurs ccs
Accroissement d’héritabilité au cours de la vie (ccs adulte > ccs ado)
⇨ 2 explications :
→ certains gènes pourraient commencer à intervenir + tard
→ effets des gènes = additifs et s’accumulent TLV
Un cas d’étude : FoxP2 et apprentissage vocal chez l’oiseau
▶ Famille anglais avec dyspraxie développementale sur plusieurs générations => gène élocution et compréhension
→ analyse d’arbres phylogénétiques => gène se transmet de façon autosomale et se trouve sur k 7
→ ds cette familles, protéine foxP2 code pour un facteur de transmission et résulte en une mutation ponctuelle
Protéine FoxP2 :
→ se fixe sur l’ADN et régule la transcription et régule l’activité d’autres gènes
Dyspraxie verbale développementale (dysartrie) => effets au niv central : densité inférieure de matière grise au niv du noyau caudé
→ corrélé ac perf pour certains tests verbaux
Donc on a 1 gène qui affecte 1 ccs qui affecte ccg
▶ Diamants mandarins (oiseaux) :
→ processus d’apprentissage du chant = seulement pdt 3 premiers mois avec concentration + forte de foxP2 à cette période
→ jour d’envol, on injecte virus qui diminue foxP2
⇨ Oiseau incapable de copier normalement son tuteur
Interactions gènes x environnement (production vocale chez l’oiseau)
E interactions gènes-environnement
Poids génétique n’est pas toujours le même !
Modulation de l’importance des gènes en fonction de qualité de l’environnement
▶ fidélité imitation et rythme syllabique chez moineau du japon
→ ds nature, on observe similarité des rythmes syllabiques entre père et fils (corrélation) même si fils n’entend pas son père
→ on élève individus ds 2 conditions :
• soumis à chant de diffuseur => gènes du père explique majoritairement rythme du chant
• soumis à chant d’individu (≠ père) avec qui il peut interagir => environnement prend le dessus
Influence des gènes dépend du contexte social, ils ont poids moins imp qd individu = ds environnement riche
▶ meilleure imitation d’un tuteur avec rythme de chant proche de celui de son père
Résumé du cours sur les liens entre génétique et cpts (6)
- rythme de chant = héritable
- gènes déterminent ppalement rythme du chant si individus élevés ds environnement pauvre
- Environnement explique + de variabilités qd il est riche
- Interactions entre gènes et environnement concernent fidélité d’imitation : meilleure imitation du tuteur si chant tuteur = proche de celui du parent biologique
- E prédispositions génétiques aux cpts
- Epigenèse = certains cpts peuvent modifier de façon stable l’expression d’un gène
Définition ontogenèse (Haeckel, zoologue)
Ontogenèse = histoire du dvpt individuel d’un organisme depuis l’œuf fécondé jusqu’à l’animal adulte
= histoire d’un individu en particulier
= phase de dvpt (ds laquelle il y a + d’apprentissage)
Théorie de la récapitulation
+ ex estrilidés
Haeckel : théorie de la récapitulation = ontogenèse récapitule phylogenèse
= ontogenèse d’un organisme passe par stades
Tous embryons ont queue et fentes branchiales (récapitulent stades d’espèces ancestrales)
→ tjrs là chez requin adulte
→ plus là chez humains adultes
⇨ similarité + imp entre embryons d’espèces ≠ qu’entre adultes.
Théorie contestée mais reste intéressante pour l’éthologie.
Ex : oiseaux => famille des estrilidés
→ ancêtres ET jeunes d’ajd: parade nuptiale avec bout (symbole) du nid ds bec
