Semaine 11 Flashcards
(39 cards)
Stratégies de reproduction
1- Nombre, d’occasions, de reproduction
2- Selon de système de reproduction
3- Système de détermination sexuelle
Nombre d’occasions de reproduction
- Semelpares: une seule tentative et puis la mort
- Itéropares: plusieurs tentatives
> Une seule saison de reproduction (souvent longue),
principalement des espèces annuelles
> Plusieurs saisons de reproduction: la plupart des espèces
Selon de système de reproduction
- Promiscue: les deux sexes ayant de multiples partenaires pendant la saison reproductive
- Polygame:
> Polygyne: le mâle a plusieurs partenaires à chaque saison
> Polyandre: la femelle a plusieurs partenaires à chaque saison - Monogame: les partenaires demeurent fidèles pendant une période étendue ou se retrouvent (ou se reforment) pour se reproduire pendant plusieurs périodes de reproduction
Système de détermination sexuelle
- Gonochoristiques: les sexes sont définis à la maturation
> Majorité des espèces - Hermaphrodites:
> Simultané: les deux sexes sont présents chez le même individu
> Séquentiel: l’individus est d’un sexe puis change pour un autre
1 - Protandre: mâle en premier
2 - Protogyne: femelle en premier - Parthénogénétiques: Les œufs se développent sans fertilisation
> Gynogénétique: aucune contribution du mâle, uniquement l’activation
> Hybridogénétique: contribution du mâle est éliminée à chaque génération
Détermination du sexe - Génétique ou environnemental ?
Ex Détermination du sexe en fonction de la température chez la capucette
Caractères sexuels secondaires
- Monomorphique: les sexes sont ne sont pas distinguables
extérieurement - Dimorphique (sexuellement):
> Permanents: distinct chez les adultes matures
> Saisonniers (inclus la coloration apparaissant uniquement à la reproduction)
> Polymorphiques: plusieurs formes existes chez les mâles et/ou femelles
Préparation du site de reproduction
- Aucune préparation: la plupart des espèces se reproduisant en bancs ou diffusant leur petits
- Site préparé et défendu
Espèces non-protectrices (aucun soin des œufs)
- Reproducteurs pélagiques; gamètes relâchées en eau libre
(a) C’est la stratégie la plus commune chez les poissons marins
(b) Les œufs sont généralement très petits et nombreux, et il y a une grande mortalité chez la progéniture - Reproducteurs benthiques; dépôt des œufs sur différents types de substrat ou de végétation de fond
(a) Ex.: les harengs déposent les œufs sur des algues ou des plantes - Cacheurs de progéniture; se reproduisent sur un substrat qui camoufle les œufs
(a) Ex.: le saumon enfouit ses œufs dans le gravier, dans des nids appelés redds
Espèces protectrices (soins prodigués jusqu’à l’éclosion, parfois plus)
Il y a plusieurs comportements possibles, passant de la simple sélection du substrat et du soin des œufs, à la construction de nids élaborés tels que:
1. Nids dans un trou, nécessitant des dépressions peu profondes: centrarchidés
2. Nids construits à partir de végétation: épinoches
3. Nids placés à l’intérieur d’une cavité: poissons clowns qui déposent leurs œufs dans des coraux ou des débris de récif
4. Nids exotiques: nids de bulles des gouramis
Environ 20% des espèces de poisson prennent soin de leur progéniture, la défense du nid étant le
comportement le plus commun. La ventilation des œufs est également fréquente.
Espèces porteuses
- Externe
(a) Couvaison dans la gueule: cichlidés, qui transportent ainsi les oeufs et même larves récemment écloses
(b) Couvaison dans une poche: hippocampes
(c) Œufs implantés dans la peau: certains poissons-chats
(d) Couvaison intestinale: une espèce de poisson-chat marin - Interne
Près de la moitié des familles d’élasmobranches, contre seulement 15 des 480 familles de poissons osseux, sont des espèces porteuses internes (live bearers).
(a) Ovoviviparité: incubation interne des œufs, libération des jeunes fraîchement éclos, mais pas de source d’alimentation maternelle autre que ce qui est contenu dans l’œuf.
(b) Viviparité: alimentation maternelle; il existe plusieurs façons de faire.
Place de la fertilisation
- Externe: la plupart des espèces
- Interne
- Buccal
Soins aux jeunes
- Aucun soin: la plupart des espèces
- Soins paternels
- Soins maternels:
> Ovipares avec soins post-reproduction
> Ovovivipares sans soin post-reproduction
> Vivipares sans soin post-reproduction - Soins biparentaux
- Aide des juvéniles (associés génétiquement)
Investissement asymétrique
- L’investissement dans la reproduction est diamétralement opposée chez les mâles et les femelles de plusieurs espèces
- « Coûts » des gamètes
- Sperme = pas cher et en grande quantité
- Ovule = coûteux et en faible quantité
• Les femelles vont donc:
- Investir + dans les soins parentaux
- Être plus sélectives quant aux choix des partenaires
Choix des femelles
•Les mâles doivent être compétitifs pour accéder aux femelles
-Le fitness est limité par l’accès et non pas par la production de gamètes
•Les femelles doivent être « difficiles » (choosy)
-Le fitness n’est pas limité par l’accès à des partenaires, mais plutôt par leur propre investissement énergétique
La reproduction chez les poissons; stratégies et tactiques
Une stratégie de reproduction d’une population de poisson est composée d’un ensemble de traits reproductifs qu’un poisson va employer afin de maximiser sa contribution à la prochaine génération (le cycle vital).
Ces traits comprennent;
•taux de croissance,
•âge et taille à la première reproduction,
•la fécondité ou fertilité spécifique à la taille ou à l’âge,
•la taille des jeunes,
•le nombre d’événements reproducteurs,
•la durée de la vie,
•l’organisation du comportement reproducteur.
•La stratégie reproductive est le patron général qui caractérise les individus d’une espèce donnée.
Les tactiques de reproduction sont des variations de ce patron général employées par les populations
face aux fluctuations environnementales locales.
•Le problème majeur pour les biologistes est de comprendre comment les stratégies et les tactiques
évoluent chez les organismes vivant dans des conditions écologiques particulières.
Fitness
La théorie du cycle vitale analyse comment la variation dans les traits de la reproduction contribuent aux différences de fitness parmi les individus. Il n’y aucune définition générale de fitness. Afin de facilité la compréhension des stratégies et des tactiques de reproduction, nous allons utilisés une mesure empirique de fitness.
Deux individus pourraient avoir le même fitness; l’une avec un faible taux de survie mais un grande fécondité, l’autre avec un fort taux de survie mais une faible fécondité
Voir diapo 47
Les compromis
Maintenance, croissance, reproduction
Coût de la reproduction = L’augmentation du taux de mortalité chez les adultes entre un temps t et un
temps t + 1 due à la décision d’un individu d’investir une certaine proportion de ses ressources à la
reproduction au temps t.
Effort reproducteur = la proportion des ressources d’un individu investie dans la reproduction
Chez les poissons, nous observons deux patrons de reproduction extrêmes.
(a) La production d’une grande quantité de petits oeufs qui, après la fertilisation, développent en larves. Après un période d’alimentation et croissance, les larves se métamorphosent en juvéniles avec l’apparence des adultes. Ces espèces sont généralement semélpare (une seule reproduction pendant la vie suivie par la mort)
(b) La production d’un petit nombre de gros œufs qui se développent directement en juvéniles d’apparence adulte. Ces espèces sont généralement itéropare (se reproduisant plusieurs fois dans la vie).
La sélection r et K
Cette hypothèse propose que les deux patrons de reproduction s’expriment en fonction de la pression
sélective existantes dans les environnements différents (stable vs instable).
Voir diapo 49
La sélection r
(1) Dans un environnement instable, la croissance de la population n’atteigne pas un niveau ou les facteurs dépendants de la densité rentrent en jeu.
(2) La population est toujours dans une phase exponentielle de croissance déterminée par la valeur de r.
(3) La sélection naturelle favorisera donc l’évolution des traits de cycle vital maximisant r: la combinaison de maturité tôt dans la vie, beaucoup de jeunes de petite taille, une courte durée de vie, des grandes efforts de reproduction, la semélparité.
Attention: dans la littérature, r signifie soit une explication de la co-évolution de ces traits ou un simple étiquette pour décrire cet ensemble de traits. La signification utilisée n’est pas souvent précisé.
La sélection K
(1) Dans un environnement stable, la croissance de la population atteigne la capacité d’accueil de l’environnement, la ou les facteurs dépendants de la densité rentrent en jeu.
(2) La production des jeunes capable d’obtenir les
ressources est donc plus importante que la production de beaucoup de jeunes.
(3) La sélection naturelle favorisera donc l’évolution des traits de cycle vital maximisant la capacité compétitive: la combinaison de maturité tard dans la vie, peu de jeunes de grande taille, une longe durée de vie, des petits efforts de reproduction, la itéroparité.
Attention: dans la littérature, K signifie soit une explication de la co-évolution de ces traits ou un simple étiquette pour décrire cet ensemble de traits. La signification utilisée n’est pas souvent précisé.
Une variation sur le thème de r et K
La sélection r est associée avec:
- Des environnements peu stables
- Des populations variables en taille
- Des populations sujets à la mortalité indépendante de la densité (mortalité catastrophique)
La sélection k est associée avec:
- Des environnements stables
- Des populations stables en taille
- Des populations sujets à la mortalité dépendante de la densité (due à la compétition)
Résumé diapo 56
«bet-hedging»
Les jeunes stades de vie (œufs, embryons, larves et juvéniles) sont plus susceptibles à la mortalité que des adultes. Dans un environnement instable, la risque de la mortalité chez les jeunes est plus importants que chez les adultes. Une stratégie pour prévenir ce risque sera de produire moins de jeunes à chaque reproduction et de se reproduire sur plusieurs années.
Donc, la stratégie du «bet-hedging» (l’acte de se couvrir lorsque on fait un pari avec beaucoup de risque)
Il y a une suite de traits associée avec la stratégie évolutive du bet-hedging;
- Un âge à maturité tardive, associé avec un plus grande taille des géniteurs (et donc une réduction de l’effort reproducteur et le coût de la reproduction)
- Moins d’œufs produit à chaque reproduction (ibid)
- Un meilleur taux de survie chez les géniteurs
- Un plus long durée de vie
- Itéroparité
Donc, l’étiquette K!!
Inverse du «bet-hedging»
Dans un environnement stable, cette hypothèse propose que la survie des jeunes stades de vie doit être stable et prévisible. Donc, la probabilité d’une perte catastrophique chez les jeunes est réduite. Par contre, la probabilité de mortalité chez les adultes augmente avec la passage du temps (mortalité dépendante de la densité). Donc, plutôt de repartir la reproduction sur plusieurs années, aussi bien de se reproduire aussi tôt que possible
Il y a une autre suite de traits associée avec cette stratégie évolutive (l’inverse du bethedging)
- Un âge à maturité hâtive, associé avec un plus petite taille des géniteurs (et donc
une augmentation de l’effort reproducteur et du coût de la reproduction) - Plus d’œufs produit à chaque reproduction (ibid)
- Un faible taux de survie chez les géniteurs
- Une durée de vie plus courte
- Semelparité
Donc, l’étiquette r!!
La stratégie de reproduction chez l’hareng
La stratégie du bet-hedging implique
(1) l’itéroparité annuel,
(2) l’itéroparité intra annuel selon les saisons de reproduction et
(3) l’itéroparité intra saison par la reproduction en vagues.
Donc, la progéniture d’un événement de reproduction
donné contribue à l’équilibre démographique et génétique de la métapopulation et non pas au niveau de la population locale.