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Évolution et biodiversité > Mécanismes (forces évolutives) > Flashcards

Mécanismes (forces évolutives) Flashcards

(64 cards)

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1
Q

Génome

A

Ensemble du matériel génétique

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2
Q

Taille du génome

A

Longueur en paires de bases
ÉNORME et TRÈS variable entre les organismes

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3
Q

Génome – Chez les eucaryotes

A

ADN groupé en chromosomes (pas seulement des gènes)

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4
Q

Régions codantes des gènes chez l’humain

A

Moins de 2%

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5
Q

Génotype

A

ADN
Transmis du parent à l’enfant
Locus: B
Allèles: B ou b
Génotype: BB, Bb ou bb

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6
Q

Phénotype

A

Observable
Pas transmis du parent à l’enfant
Dépend du génotype
Lien entre allèles

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7
Q

Modèle simple - phénotype

A

Le génotype dicte le phénotype (P=G)
Existe en nature, relativement rare

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8
Q

Modèle réaliste - phénotype
effet de l’environnement

A

Vision large de l’environnement (P=G+E) : T, nutriments dans le placenta, pH de cellule, comportement des membres de la population, etc.
ex: lièvre, boursiers

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9
Q

Modèle encore plus réaliste- phénotype

A

Modèles plus complexes: plusieurs gènes pour un
phénotype, un phénotype influencé par plusieurs gènes,
etc.

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10
Q

Hérédité – Modèle mendélien - un locus
Règle de transmission du GÉNOTYPE

A

ségrégation des allèle

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11
Q

Hérédité – Modèle mendélien - un locus
Règle de détermination du PHÉNOTYPE

A

relation entre les allèles

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12
Q

Plasticité phénotypique

A

Capacité d’un génotype à produire différents phénotypes selon l’environnement
Ex: lièvres, daphnies

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13
Q

Forces évolutives agissant au sein des populations (microévolution)

A

Mutation
Dérive
Sélection
Flux génique

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14
Q

Terme pour les 4 Forces évolutives agissant au sein des populations

A

Microévolution

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15
Q

Fitness

A

La valeur sélective (valeur adaptative ou fitness)

Elle décrit la capacité d’un individu d’un certain génotype à se reproduire.

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16
Q

Mutation définition

A

Modification de la séquence d’ADN
- Changement ponctuel (SNO)
-Délétion
- Duplication
- etc. (transposition, fusion)
Causes: erreurs de la machinerie moléculaire ou agent mutagène dans l’environnement (parfois)

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17
Q

Mutation- Cause, taux, source, conséquence

A

Erreurs de la machinerie moléculaire - toujours * Agent mutagène dans l’environnement - parfois

Taux: typiquement très faible
Source première de diversité
Entraîne la différenciation entre populations

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18
Q

Effets de mutations

A

Surviennent dans le génome d’un individu et peuvent ensuite se propager ou non dans la population
Effet sur phénotype
Effet sur fitness
Effet évolutif (transmis au rejeton)

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19
Q

Effet mutation phénotype- SARS-CoV-2

A

Beaucoup de mutations constatées (générations courtes)
Certaines (rares) affectent le phénotype (protéine S)
Certaines (rares) affectent le fitness (arrimage aux cellules humaines, transmission)

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20
Q

Effet mutation phénotype- souris sauvage

A

Mutation aux locus des gènes
codants Agouti et Mcr1 qui
changent la couleur des poils
d’une petite souris sauvage
(bases génétiques et cellulaires bien
connues)

Ce phénotype a un effet sur le
fitness

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21
Q

Effets des mutations sur le fitness

A

Effet nul sur le fitness:
Certaines mutations à des
locus connus affectent des
phénotypes qui n’ont
pas d’effet sur le fitness

Exemples:
Oie des neiges…bleues
Cire d’oreille…..

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22
Q

Mutation – effets sur les individus

A

Source première de diversité génétique (et potentiellement
phénotypique).

Entraîne la différenciation entre populations car différentes
mutations surviennent indépendamment dans différentes populations

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23
Q

Dérive génétique

A

Changements dans la fréquence de caractères héritables qui sont dus au hasard
Toujours en action lors de la pige des gamètes
Entraîne une perte de diversité
Forte dérive dans les petites populations

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24
Q

Dérive génétique – EFFETS dans PLUSIEURS POPULAITON

A

Entraîne la différenciation génétique entre les populations
car la dérive agit indépendamment dans chaque population.
(et possiblement, différenciation phénotypique…)

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25
Flux génique
Déplacement des individus ou de leurs gamètes d’une population à une autre Dépend du paysage et De la capacité de déplacement des individus (ou de leurs gamètes)
26
Flux génique- effet
Peut apporter de la nouveauté (avec effets positifs ou négatifs) homogénéisant: réduit la différenciation entre les populations (isolement)
27
Flux génique et structure géographique
Comme le flux génique est toujours limité (plus ou moins), il en découle qu’on peut identifier des groupes d’individus échangeant peu de migrants.
28
Diversité vs différenciation
Diversité = au sein d’une population Différenciation = entre les populations
29
Définition Sélection naturelle
Survie ou reproduction différentielle des individus due à leurs caractéristiques phénotypiques particulières dans des conditions environnementales particulières
30
Théorie de l'évolution par sélection naturelle (5)
1. Si un trait varie dans une population 2. Si certaines variations du trait sont favorables à la survie et à la reproduction dans cet environnement 3. Si les ressources sont limitée (tous les individus ne peuvent survivre et se reproduire) 4. Si le trait est héritable 5. Alors il y aura sélection naturelle et les individus avec les traits favorables laisseront plus de descendants à la génération suivante.
31
Faiblesses- sélection naturelle
Transmission des caractères (hérédité) Aucune observations directes (inférence seulement)
32
Sélection naturelle- fitness est associé... (2)
Taux de survie différent Reproduction au sens de la fertilité (ex. nb d'œufs produits)
33
Sélection sexuelle- fitness est associé...
Au succès d'accouplement
34
Sélection naturelle- observations en nature Exemple des Pinsons des Iles Galapagos (taille bec, 1977, conséquences)
Taille du bec est un trait variable dans une population de pinsons (hauteur bec) Taille du bec est un trait héritable Sécheresse en 1977 = PRESSION DE SÉLECTION La population a évolué par sélection naturelle
35
Sélection naturelle- observations en nature Évolution adaptative contemporaine due aux activités anthropiques
Phalène du bouleau- début de l'ère industrielle en Angleterre
36
Sélection naturelle- observations en nature Évolution adaptative contemporaine suite à une forte perturbation naturelle en 1964
Épinoches sur nouvelles iles
37
Sélection naturelle- observations en nature Sur les autoroutes (3)
Hirondelles et mortalité par collision -Les hirondelles avec de longues ailes se font plus souvent frapper par les véhicules (vol moins agile pour quitter le nid) - L’envergure moyenne des ailes a diminué au fil du temps - On peut conclure qu’il y a eu évolution par sélection naturelle (en présumant que le trait est héritable (preuves indirectes, autres cas connus)
38
Sélection naturelle- observations en nature Par la chasse
Réduction de la longueur des cornes des mouflons par la chasse (la survie des mâles à longues cornes est réduite; les chasseurs les préfèrent
39
Définition Sélection SEXUELLE
Reproduction différentielle des individus due à leurs caractéristiques phénotypiques permettant un taux d’accouplement plus ou moins élevé
40
Quel sexe est peut-être soumis à la sélection sexuelle?
Le sexe qui investit le moins d’énergie dans la reproduction (le mâle qui produit de petits gamètes, par définition)
41
Traits* chez le sexe qui investit le moins d'énergie (reproduction) pour obtenir des accouplements:
Armes (combat et défense) :accès aux partenaires Parures et décoration: être choisi par un partenaire Les traits sont souvent ‘extravagants’, nuisibles pour la survie
42
Traits* chez l’autre sexe (fournit le plus d'énergie dans la reproduction)
Préférences lors du choix du partenaire
43
Quand la sélection est dite “divergente” ?
Lorsque deux phénotypes “extrêmes” sont favorisés dans une population
44
Pourquoi il y a opposition entre la sélection naturelle et sexuelle? Exemple?
Les traits sous sélection sexuelle sont souvent nuisibles pour la survie Ex. Grenouilles tungara
45
Sélection naturelle – maintien de la variation
Éliminer toutes les variations génétiques sous-jacentes à un trait peut prendre de très nombreuses générations…. ou être presque impossible
46
Sélection naturelle sans évolution- conditions pour évolution par sélection naturelle (3)
VARIATION PHÉNOTYPIQUE (VP) + DIFFÉRENCE DE FITNESS en lien avec VP + HÉRITABILITÉ IL S’AGIT DE CONDITIONS indispensables pour ÉVOLUTION PAR SÉLECTION NATURELLE (elles ne sont pas toujours remplies !)
47
Adaptations
un processus (de sélection naturelle) et son résultat (un phénotype avantageux) * Partout dans le vivant, donne une impression d’exquise perfection… * Définissent souvent les clades des grands groupes taxonomiques * D’origine très récente à très ancienne
48
Qu’est-ce qu’une adaptation ?
* Trait évolué (ou évoluant) par sélection naturelle pour une fonction conférant un meilleur fitness. * Processus menant à un tel trait
49
Démontrer l’adaptation
* L’hypothèse nulle n’est pas l’adaptation. L‘hypothèse nulle est l’évolution neutre (dérive, mutation, flux génique)... en raison d'une pression de sélection spécifique * Il faut démontrer l’action de la sélection naturelle sur le trait en question. * On peut récolter des données empiriques qui établissent (ou non) la valeur adaptative des traits. * Les méthodes sont très variées.
50
Adaptation : exemple Tailles du bec chez les pinsons des îles Galapagos
*Les pressions de sélection varient dans le temps. * La taille de bec optimale et sélectionnée change * La variation est maintenue
51
Adaptation : exemple Pelage des souris des plages et des champs
Couleur du pelage des souris des plages et des champs (deux phénotypes favorisés)
52
Démontrer l’adaptation : Couleur des souris (processus d'adaptation et bases génétiques)
Processus d’adaptation: Évolution convergente - répétée et indépendante - sur chaque côte de la couleur claire
53
Évolution adaptative contemporaine dans les villes- Exemple de Crispus santa (types de graines, trait)
Deux types de graines: - Dispersantes - Non-dispersantes (‘locales’) Trait: % de graines dispersantes
54
Évolution adaptative dans les villes- Exemple de Crispus santa
Ville: * Plus de surfaces imperméables * Moins de sites favorables à la germination * Risque accru d’échec de germination si dispersion (vs. lieu propice de la plante mère) Populations urbaines: * Moins de graines dispersantes Adaptation à la vie en ville!
55
Identification des adaptations – HISTOIRE répétée + exemples
Convergence : - histoire ancienne - transformations souvent très différentes Ex: * Papillons et des oiseaux: ailes pour le vol * Mammifères placentaires vs. marsupiaux – morphologie et niche
56
Adaptation: exemple - Chiens vs. Loups
Cas des adaptations survenues dans le passé => Contexte phylogénétique (et signatures génétiques) Histoire reconstituée: * Contexte et pression de sélection * Trait et fonction favorisés * (Bases génétiques identifiées)
57
Adaptation du passé lointain
Trait dérivé chez une lignée (population, espèce, clade) Expérience par la pensée dans un contexte phylogénétique et environnemental pour inférer la fonction et l’avantage en fitness Exemple: Palmure des pieds de certains oiseaux
58
Démontrer l’adaptation du passé lointain- ex. Palmure des pieds de certains clades d’oiseaux
Trait dérivé (ancêtre sans palmure) * Base génétique (et non plastique) * Fonction et effet sur le fitness: * nage et marche sur substrat mou * Test par la pensée: couper les palmures…. * Évolution répétée et indépendante Palmure: adaptation de différents groupes (clades) d’oiseaux pour occuper des niches écologiques (semi-) aquatiques
59
Tout n’est pas adaptation ! Plasticité phénotypique
Changement du phénotype sans changement génétique, par seul effet de l’environnement (couleur de l’hydrangée selon le pH du sol)
60
Tout n’est pas adaptation!- L’acclimatation
Différente de l’adaptation. C’est une forme de plasticité: un phénotype plus adéquat est exprimé dans un environnement particulier. Cette plasticité, cette capacité de changer de phénotype, est alors elle-même adaptative.
61
Tout n’est pas adaptation ! Traits
Un trait peut n’être que la conséquence secondaire d’un autre trait. * La couleur du sang simple effet chimique * Petites pattes avant du Tyrannosaurus rex Un trait est sélectionné indirectement, sans lien avec la fonction favorisant le fitness. Ce trait n’est pas une adaptation. Un trait sans fonction connue et/ou sans lien établi avec le fitness ne peut être considéré une adaptation
62
Tout n’est pas parfait – sélection naturelle
La sélection naturelle ne mène pas à la perfection! Il existe des contraintes et des limites aux adaptations. Voici quelques exemples
63
Tout n’est pas parfait – contraintes et compromis ! - sélection naturelle
*Physiques * Exemple: Taille des insectes * Génétiques: variant (allèle) présent ou non * Liées au développement * Compromis
64
Génome humain vs sapin
Génome humain ++++++ petit que sapin (similaire à petite anémone)

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