Gènes, environnement et comportement Flashcards
(48 cards)
1
Q
De quoi dépend le phénotype?
A
- l’environnement
- le génotype
2
Q
Débat nature-culture
A
- que représente l’environnement ?
- que signifie inné?
- présent à la naissance
- différence attribuable aux gènes
- non-appris
- qui ne se modifie pas au cours de l’ontogénie
- partagé par tous les membres de l’espèce
- est-il possible que les gènes ou l’environnement ne puissent n’avoir aucune influence sur un comportement?
3
Q
Débat nature-culture : exemples
A
- procédure expérimentale:
- animal isolé pendant son développement
- animal testé à un moment donné
- si le comportement est présent : il est inné
- les pigeons commencent tous à battre des ailes au même âge (inné)
- cependant, la capacité de voler s’améliore avec la pratique (appris)
4
Q
Comportement de quémandage inné ou appris
A
- le comportement de quémandage est un comportement inné puisque c’est un comportement stéréotypé qui est effectué par tous les oisillons après l’éclosion
- cependant, le comportement évolue avec l’expérience (plus de coups de bec sur la cible avec plus de jours après l’éclosion)
- c’est donc aussi un comportement appris
- la maturation provoquée par la stimulation visuelle et l’expérience contribuent à l’amélioration des performances
5
Q
Effet des gènes : interactions gènes-environnement : rats
A
- sélection de deux lignés de rats : lents et rapides
- différences au niveau hormonal entre les deux lignées (réponses au stress différentes)
- prédisposition génétique
- l’environnement peut modifier l’effet des gènes
- une attention particulière aux rats lents jusqu’au
sevrage peut les rendre moins anxieux - des facteurs génétiques de vulnérabilité peuvent être en partie compensés par des manipulations comportementale qui induisent des changements
hormonaux - des rats dépressifs qui n’apprennent plus
- normalement les rats apprennent rapidement à
changer de compartiment au signal. - en situation d’échecs répétés, les rats n’apprennent plus
6
Q
Effet des gènes : interactions gènes-environnement : chatons
A
- pendant 5 mois, des chatons étaient maintenus dans l’obscurité si ce n’est pendant de brèves périodes où ils voyaient des lignes verticales ou
horizontales. - disparation des neurones qui sont sensibles aux orientations auxquelles les chatons n’ont pas
été confrontés. - l’arrangement des neurones dans le cortex dépend des premières expériences
7
Q
Effet des gènes : interactions gènes-environnement : souris
A
- les mâles les plus agressifs sont ceux qui proviennent de portées qui contenaient une faible
proportion de mâles - les différences entre mâles ne sont pas dues à des taux de testostérone différents mais à des différences dans la quantité de soins apportés par la mère (moins de soins maternels par jeune plus il y a de mâles)
8
Q
Épigénétique
A
- mécanismes qui affectent la façon dont l’ADN
est exprimé et traduit. - exemple: l’ajout de groupements méthyls sur certaines bases de l’ADN affecte l’expression de différents gènes (gènes actif ou silencieux)
- si ce gène présente peu de méthylation, il est actif : la souris est jaune et présente une susceptibilité à l’apparition de certaines pathologies (obésité, diabète, cancers).
- si ce gène est hyperméthylé, son expression « s’éteint »: la souris présente une couleur
brune et n’a aucun problème de santé - le gène agouti contribue à lacouleur du pelage chez la souris
- ex jumeaux identiques : marques épigénétiques identiques à trois ans mais très différents à 50 ans
- ex : le comportement des descendants est affecté par le stress subi par la mère (femelles dont la mère a été exposée à une odeur de prédateur font plus d’exploration)
- transmission transgénérationnelle des traits
acquis par l’épigénétique - l’exposition au pesticide vinclozoline influence le choix de partenaire des femelles durant au moins trois générations chez le rat
9
Q
Comment mesurer l’influence des gènes?
A
- en évaluant le degré d’héritabilité d’un comportement
- en ayant recours à l’hybridation
- en déterminant les gènes impliqués
- les gènes portent de l’information qui code pour des protéines, mais pas directement pour des comportements: comment interpréter un comportement non exprimé ?
10
Q
Effet des gènes caché par l’environnement
A
- dans un environnement sans prédation : pas de corrélation entre les traits de personnalité
- résultats obtenus avec les survivants après que les poissons aient été mis en contact avec un prédateur : corrélation entre la hardiesse (tendance à s’alimenter en présence d’un prédateur potentiel et l’agression
11
Q
Mesure de la ressemblance
A
- chaque point représente le même caractère mesuré pour le parent (x) et sa descendance (y) → coefficient de corrélation pour estimer la ressemblance (et donc l’héritabilité)
- si forte corrélation = forte héritabilité
12
Q
Erreurs d’estimation de l’héritabilité
A
- effet maternel: influence du phénotype de la mère sur le phénotype de sa progéniture, indépendamment des effets directs des gènes
- différences génétiques ?
- différences environnementales liées au parent?
13
Q
Études de sélection
A
- approche utilisée en agronomie pour sélectionner et amplifier certains caractères (ex. production de lait)
- (R/S) : Proportion de la pression de sélection qui est
transmise à la descendance = héritabilité du trait - diapo 27, 28, 29 et 30
- dans un population : valeur moyenne du trait = Tm
- parents : valeur moyenne du trait = Ts
- différence entre le trait sélectionné et le trait de la population = S (pression de sélection
- descendants : valeur moyenne du trait : TmF1 (différence entre le trait des descendant et le trait de la population = R (réponse à la sélection)
14
Q
Héritabilité
A
- proportion de la variabilité d’ un caractère
qui est attribuable à des différences génétiques - Vp =. Vg + Ve
- Vp = variance phénotypique
- Vg = variance génétique
- Ve = variance environnementale
- les deux effets (génétique et environnemental) agissent de manière additive
15
Q
Expérience d’hybridation : drosophiles
A
- sauvage et jaune
- les mâles jaunes ont moins de succès auprès des femelles
- mouches sauvages X mutant jaune
- caractère jaune lié au sexe
- les mâles porteurs du gène mutant ont un comportement de cour modifié qui réduit leur succès d’accouplement
16
Q
Expérience d’hybridation : abeilles
A
- le comportement “hygiénique” des abeilles
- retrait des larves malades dans les alvéoles en deux
étapes:- désoperculer l’alvéole
- retirer la larve
- croisement non-hygiénique et hygiénique
- F1 donne non-hygiénique
- le comportement non-hygiénique est dominant
17
Q
Colonies rétrocroisées
A
- lignées parentales F0
- hygiénique : uurr
- non hygiénique : UURR
- F1 : uUrR (non hygiéniques)
- uurr : désoperculent? oui éliminent la larve? oui
- Uurr : désoperculent? non éliminent la larve? oui
- uuRr : désoperculent? oui éliminent la larve? non
- UuRr : désoperculent? non éliminent la larve? non
18
Q
Détermination des gènes : génétique et neurobiologie
A
- technique du “Knock out”: nactivation d’un gène pour en comprendre l’effet.
- exemple: le gène fosB chez la souris,les femelles mutantes négligent leur progéniture
- ex : capacités de mémorisation et d’apprentissage chez les drosophiles mutantes pour le gène dunce : meilleure performance chez les sauvages
19
Q
Déterminant génétique de la monogame
A
- seulement 5% des mammifères sont monogames
- traits associés à la monogamie :
- soins biparentaux
- liens du couple durables
- fort attachement des partenaires
- préférence mesurée après une cohabitation d’un mâle et d’une femelle pendant 12 heures
20
Q
Déterminant génétique de la monogamie : hormones
A
- vasopressine (AVP): hormone sécrétée par les
mâles, qui deviennent agressifs envers les autres
mâles et paternels envers leurs descendants - ccytocine (OT): hormone sécrétée par les femelles
qui déclenche le comportement maternel et la lactation - cohabitation d’un mâle avec une femelle pendant 6 heures
- test des préférences: choix entre la femelle familière et une femelle inconnue : avec AVP, grande préférence pour femelle familière que inconnue
- les récepteurs à OT et surtout à l’AVP sont distribués différemment dans le cerveau des deux espèces
21
Q
Déterminant génétique de la monogamie : mutant
A
- fragment de 450 pb V1aR d’une espèce de campagnol des prairies monogames vers polygames
- induction d’une préférence pour un individu familier
22
Q
Lorsque les mères sont exposées à des prédateurs, elles déposent plus de testostérone dans leurs œufs, ce qui a pour conséquence de rendre leurs descendants plus agressifs. Il s’agit d’un effet maternel. Vrai ou faux?
A
- vrai
- effet maternel: Influence du phénotype de la mère sur le phénotype de sa progéniture, indépendamment des effets directs des gènes
23
Q
Les mâles caribous ayant les bois les plus développés sont préférés par les femelles et sont de meilleurs compétiteurs. Malgré cela, il a été démontré que la taille des bois tend à diminuer au cours du temps à l’intérieur de plusieurs
populations. Quel mécanisme d’évolution permettrait d’expliquer ce résultat et pourquoi?
A
- sélection artificielle
- sélection artificielle (résultats de l’action humaine) : les chasseurs tuent surtout les mâles dont les bois sont très développés (trophée) et exercent de ce fait une pression de sélection sur ce trait.
24
Q
Amélioration des performances grâce à l’apprentissage
A
-de nombreux comportements s’améliorent avec l’âge:
- capacité à effectuer une tâche particulière (décortiquer, déchirer…).
- capacité à trouver et attraper des proies
- capacité à éviter les poisons
- capacité à chanter
- développement des structures impliquées ? apprentissage?
- est-ce que les comportements appris perdurent, quelque soit le type d’apprentissage?
25
Apprendre quoi?
- apprendre à éviter les ennemis (prédateurs ou proies toxiques)
- apprendre à utiliser des outils
26
Comment apprendre?
- apprentissage individuel (apprentissage non-associatif, apprentissage associatif)
- apprentissage social→ propagation du comportement par transmission culturelle
27
Apprentissage non-associatif : habituation
- l’habituation est une forme d’apprentissage qui consiste à apprendre à ignorer certains
stimuli
- la diminution de la fréquence d'apparition du comportement n’est pas due à une baisse
d’intérêt ou de la fatigue
- bruissement des feuilles : prédateur ou vent?
- mâle : rival ou non
- apprentissage spécifique à un stimulus particulier
28
Habituation : expérience
- après avoir observé un intrus pendant 30 minutes, les mâles territoriaux étaient observés:
- avec le même mâle au même endroit ou à un endroit différent
- avec un mâle différent au même endroit ou à un endroit différent
- les mâles ne diminuent leur niveau d’agressivité que vis-à-vis de leurs voisins
- plus d'attaque pour mâle différent et endroit différent, puis mâle différent et même endroit, puis même mâle et endroit différent et moins d'attaques pour mémé mâles et même endroit
29
Apprentissage non-associatif : sensibilisation
- la sensibilisation est une forme d’apprentissage qui résulte en une amplification de la réponse initiale
- sensibilisation du rat surmulot à l’audition répétée d’une tonalité intense et soudaine
30
Apprentissage non-associatif : conditionnement classique (ou pavlovien)
- le stimulus conditionnel (ex. son de cloche, douleur…) déclenche un comportement (ex. saliver) qui est normalement déclenché par un
stimulus inconditionnel (ex. odeur de nourriture)
- l’association s’effectue plus facilement lorsque le stimulus conditionnel précède le stimulus
inconditionnel
- détection des signes avant-coureur d’un danger
- stimulus inconditionnel : arrivée du prédateur
- stimulus conditionnel : fuite d'un congénère
31
Apprentissage non-associatif : conditionnement classique (ou pavlovien) : quelles sont les conséquences du conditionnement sur la valeur adaptative des animaux
- conditionnement: émission d’une lumière avant l’arrivée 1. d’un compétiteur ou 2. d’une femelle
- meilleures chances de remporter les combats?
- meilleur succès d’appariement?
32
Apprentissage non-associatif : conditionnement classique (ou pavlovien) : expériences
- les mâles conditionnés à l’arrivée d’un compétiteur attaquent plus rapidement et remportent plus de combats
- les mâles conditionnés à l’arrivée d’une femelles construisent plus rapidement un nid et produisent plus de descendants
33
Apprentissage non-associatif : conditionnement classique (ou pavlovien) : adaptations
- le conditionnement classique est le mécanisme qui est à la base de nombreuses adaptations, telles que la coloration aopsématique
- évitement des proies toxiques résulte d’un conditionnement classique
- toxines: stimulus inconditionnel
- coloration: stimulus conditionnel
34
Conditionnement opérant (par essai-erreur)
- la loi de l’effet: la probabilité d’émission d’un comportement augmente ou diminue selon qu’il est suivi d’une récompense ou d’une sanction
- ex : des bourdons conditionnés à « jouer » au soccer
- familiarisation avec le ballon
- utilisation d'un faux bourdon
- obtention d'une récompense
- en nature, la récompense ne parvient pas à l’animal systématiquement après chaque comportement…
- est-ce que l’apprentissage s ’effectue quand même ?
- programme de renforcement:
- continu (++)
- fixe (+)
- variable (+)
35
Influence des autres
- ce que peuvent apprendre les animaux de leurs congénères:
- sur quel site chercher des proies?
- quel type de proies consommer?
- comment avoir accès à une proie?
- quel mâle ou quel type de mâles choisir?
- l’information qui provient des congénères est appelée information publique (ou information sociale)
- phénomène très répandu tant au niveau intra qu’interspécifique
- trois types d’apprentissage social:
- accentuation de l’objet
- facilitation sociale
- imitation
36
Accentuation de l'objet
- phénomène social qui permet à un individu d’apprendre quelque chose de nouveau à propos de cet objet
- ex : acquisition d'une préférence pour un aliment
- l’accentuation de l’objet peut mener à l’accroissement de la préférence vers un objet qui est la cible de l’attention des compagnons
- cependant, l’effet peut aussi mener à des aversions
- oiseau expérimentale émet un cri d'alarme lorsqu'il voit un prédateur
- oiseau naïf acquiert une peur vis-vis du modèle inoffensif en entendant les cris d'effroi de son congénère même si modèle inoffensif
37
Facilitation (ou émulation) sociale
- mécanisme qui accroit les chances qu’un
animal effectue un comportement donné, qu’il possède déjà dans son répertoire
- ce mécanisme, tout comme l’accentuation de l’objet, peut mener à la consommation d’un aliment non familier.
- mais, dans le cas de la facilitation, seul le comportement des congénères et non le type
d’aliment qu’ils consomment est important
- des rats repus, commencent à manger s’ils observent un congénère en train de manger →
facilitation sociale
38
Facilitation (ou émulation) sociale : expériences singes
- les singes consomment d’avantage de l’aliment non familier dans la 3ème condition où il y a es congéneres et de la nourriture familière
→ facilitation sociale
39
Imitation
- phénomène social qui permet à un individu d’apprendre un nouvel acte moteur par l’observation d’un tuteur en faisant la démonstration
- en quelques années seulement, les mésanges d’Angleterre apprirent à percer l’opercule en aluminium des bouteilles de lait
- elles réussirent même à appendre à
distinguer les bouteilles de lait entier des bouteilles de lait écrémé grâce aux opercules de couleurs différentes.
- si quelques rouges-gorges découvrirent aussi comment percer l’opercule, cette découverte ne s’est pas répandue
- macaques japonais en train de laver une patate douce : imitation ou pas?
- sachant que le gardien de cette troupe avait pris l’habitude de lancer les patates douces à la mer pour inciter les singes à se baigner, il est possible que chaque individu ait appris seul à
laver ses patates sans imitation
40
Apprentissage social : Pour accéder à la nourriture, le démonstrateur effectue une série
d’actions, dont certaines sont pertinentes (ex. ouverture de la porte) et d’autres non
pertinentes (ex. ouverture du dessus de la boîte).
L’observateur peut ensuite essayer à son tour d’ouvrir la boîte pour accéder à la nourriture Deux traitements:
▪ Boîte opaque (O)
▪ Boîte transparente (T)
Tous les individus ont observé le
démonstrateur avec les deux types de boîte,
mais dans un ordre différent (OT ou TO)
Facilitation ou Imitation?
- Facilitation puisque les singes ne reproduisent
pas la séquence en entier
41
Tous les individus ont observé le
démonstrateur avec les deux types de boîte,
mais dans un ordre différent (OT ou TO) D’après vous : Facilitation ou Imitation?
- Imitation puisque les enfants reproduisent
l’intégralité des actions
42
Tout apprendre et n'importe quand? Le cerveau : table rase ou pas?
- est-ce que, comme le prétendent les psychologues, le cerveau est une table rase sur laquelle on peut conditionner toutes les
associations imaginables ?
- non: exemple de l’apprentissage du chant qui ne peut s’effectuer que durant une phase critique chez certaines espèces
- trois phases indispensables à
l’apprentissage du chant:
- reconnaissance spécifique du chant
- pratique du chant
- cristallisation du chant
43
Apprentissage avec phase critique
- imprégnation = apprentissage programmé
- imprégnation
- empreinte filiale
- empreinte sexuelle
- empreinte environnementale
44
Imprégnation selon Lorenz
- pas de renforcement conventionnel
- uniquement pendant une phase critique (période sensible)
- phénomène irréversible
45
Imprégnation chez le poulet
- oisillon âgé d’un jour confronté à une boîte rouge, une poule empaillée ou aucun objet
- test de préférence après 2h et 24h
- poule empaillée : 2h : poule et 24h : poule
- boite rouge : boite rouge et aucune
- activité en lumière : aucune et poule
- activité sans lumière : aucune et pour
- ni lumière ni activité : aucune et aucune
- phénomène irréversible
- modèle de référence inné
46
Empreinte sexuelle
- période sensible plus tardive que pour l’empreinte filiale
- influence le choix du partenaire et la
reconnaissance de l’espèce
- est-ce possible d’induire une préférence pour des caractères nouveaux?
- groupe HH : les deux parents ont une crête horizontale
- groupe VV : les deux parents ont une crête verticale
47
Cognition animale
- une des questions importantes de la cognition porte sur la modularité.
- 2 hypothèses:
- capacité générale d’apprentissage qui s’adapte aux conditions écologiques de l’animal
- série de modules chacun spécialisé à accomplir une tâche particulière comme l’apprentissage du chant
48
Intelligence générale ou intelligences multiples
- tâche spatiale et tâche verbale
- cortex frontal et gyrus cingulaire
- habilité motrice
- mémoire spatiale
- discrimination de couleurs et apprentissage renversé
- contrôle de soi
- mesure d’intelligence générale expliquant 40% de la variance totale
