Semaine 11 Flashcards

(39 cards)

1
Q

Stratégies de reproduction

A

1- Nombre, d’occasions, de reproduction
2- Selon de système de reproduction
3- Système de détermination sexuelle

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Q

Nombre d’occasions de reproduction

A
  • 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
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3
Q

Selon de système de reproduction

A
  • 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
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4
Q

Système de détermination sexuelle

A
  • 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
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5
Q

Détermination du sexe - Génétique ou environnemental ?

A

Ex Détermination du sexe en fonction de la température chez la capucette

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6
Q

Caractères sexuels secondaires

A
  • 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
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7
Q

Préparation du site de reproduction

A
  • Aucune préparation: la plupart des espèces se reproduisant en bancs ou diffusant leur petits
  • Site préparé et défendu
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8
Q

Espèces non-protectrices (aucun soin des œufs)

A
  1. 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
  2. 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
  3. 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
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9
Q

Espèces protectrices (soins prodigués jusqu’à l’éclosion, parfois plus)

A

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.

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10
Q

Espèces porteuses

A
  1. 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
  2. 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.
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11
Q

Place de la fertilisation

A
  • Externe: la plupart des espèces
  • Interne
  • Buccal
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12
Q

Soins aux jeunes

A
  • 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)
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13
Q

Investissement asymétrique

A
  • 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
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14
Q

Choix des femelles

A

•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

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15
Q

La reproduction chez les poissons; stratégies et tactiques

A

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.

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16
Q

Fitness

A

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

17
Q

Les compromis

A

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).

18
Q

La sélection r et K

A

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

19
Q

La sélection r

A

(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.

20
Q

La sélection K

A

(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.

21
Q

Une variation sur le thème de r et K

A

La sélection r est associée avec:

  1. Des environnements peu stables
  2. Des populations variables en taille
  3. Des populations sujets à la mortalité indépendante de la densité (mortalité catastrophique)

La sélection k est associée avec:

  1. Des environnements stables
  2. Des populations stables en taille
  3. Des populations sujets à la mortalité dépendante de la densité (due à la compétition)

Résumé diapo 56

22
Q

«bet-hedging»

A

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;

  1. 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)
  2. Moins d’œufs produit à chaque reproduction (ibid)
  3. Un meilleur taux de survie chez les géniteurs
  4. Un plus long durée de vie
  5. Itéroparité

Donc, l’étiquette K!!

23
Q

Inverse du «bet-hedging»

A

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)

  1. 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)
  2. Plus d’œufs produit à chaque reproduction (ibid)
  3. Un faible taux de survie chez les géniteurs
  4. Une durée de vie plus courte
  5. Semelparité
    Donc, l’étiquette r!!
24
Q

La stratégie de reproduction chez l’hareng

A

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.

25
Plasticité phénotypique vs adaptation génétique: ‘l’évolution induit par l’exploitation’
Voir diapo 60
26
Les stratégies alternatives de reproduction
(a) Le phénotype mâle le plus commun est celui d’un mâle parental. Ces mâles construisent des nids dans la zone littoral des lacs, ils défendent leur nids contre d’autres mâles, attirent des femelles dans leurs nids, s’occupent des œufs et des jeunes après l’éclosion. Ces mâles sont grands (ca 170 mm) et vieux (ca 8 ans). (b) Le phénotype des mâles furtifs (sneakers). Ces mâles se cachent au tour des nids des mâles parentaux. Au moment de l’accouplement d’un mâle parental avec une femelle, les sneakers faufilent dans le nid et fertilisent une minorité des œufs. Ces mâles sont petits (ca 70mm) et jeunes (ca 3ans) (c) Le phénotype des mâles satellites. Ces mâles possèdent l’apparence des femelles. Ils fertilisent les œufs pendant l’accouplement des males parentaux et des vraies femelles. Mimiques? Ces mâles sont d’une taille (ca 95 mm) et d’une âge intermédiaires.
27
Le concours colombe-faucon
Les colombes; ceux qui utilisent les signaux conventionnels lors des confrontations pour des ressources (concours rituels). La probabilité de blessures lors des concours est minimisée. Les faucons; ceux qui se battre toujours lors des confrontations. Les faucons ne se retirent jamais d’un concours. Voir diapo 68-69
28
Les théories alternatives de la stratégie alternative de reproduction
• État évolutive stable (polymorphisme génétique) > Les stratégies alternatives reflètent une polymorphisme génétique (impliquant peu de locus aux effets majeurs); un mélange de stratégies alternative également payant en terme de fitness • Stratégie évolutive stable mixte; SESm (monomorphisme génétique) > Un règle de décision avec un base probabiliste; p.ex. joué la tactique 1 avec une probabilité de 0.25, jouez le tactique 2 avec une probabilité de 0.75).* * Tactique – Le phénotype généré par la règle de décision • Stratégie conditionnelle (polymorphisme développemental) > Un règle de décision avec un cause conditionnelle; p.ex. développé la tactique* 1 si l’individu est exposé à une condition x, développé le tactique 2 si l’individu est exposé à une condition y.
29
Le ‘Status-dependent selection model’ et la stratégie | conditionnelle
* x et y représentent les fonctions de fitness de deux tactiques (phénotypes) dans une population: p. ex. combattant vs furtif en fonction de leur statut. * Un individu choisis une tactique par rapport à un indice de son statu (taille, taux de croissance, énergie en réserve etc.) * Tous individus peuvent choisir un ou l’autre tactique * Les fitness moyens des deux tactiques alternatifs au seuil (s*) sont égaux * Le tactique choisi confère un meilleur fitness pour l’individu dans des conditions particulières.
30
Le ‘environmental threshold model’ et la stratégie conditionnelle
* basé sur la notion qu’il y de la variation génétique parmi les individus dans leurs ‘threshold reaction norms’ face à une indice environnementale (genetic variation in reaction norm switchpoints) * Pour chaque génotype, des individus avec des phénotypes en bas du switchpoint exprime un tactique (x) par défaut; les phénotypes en haut du switchpoint exprime le tactique alternative. * Il y a une distribution normale de seuils. Dans un environnement donné, tous les génotypes avec des switchpoints qui se trouvent en bas du valeur seuil de l’indice environnementale sont activé, produisant le phénotype y, et tous ceux en haut du valeur seuil de l’indice environnementale ne sont pas activé produisent le phénotype x.
31
Phénotypes alternatifs = traits seuils
* Phéno adopté dépend de 1 ou plusieurs traits continus (liability) avec un seuil * Individus avec valeur < seuil = A * Individus avec valeur > seuil = B • Plasticité adaptative Le phénotype exprimé dans un environnement donné maximise fitness de l’individu sous ces conditions particulières, mais sous d’autres conditions, un autre phénotype est « meilleur »
32
Modèle de traits seuils en génétique quantitative
Permet d’inclure l’influence conjointe des facteurs génétiques et environnementaux Voir diapo 75
33
La stratégie conditionnelle et le changement de sexe chez les poissons
Hermaphrodite: les deux sexes présentes chez le même individu, soit au même temps (hermaphrodite synchrone) ou soit à des moments différents (hermaphrodite séquentiel). Quand le sexe femelle apparaît d’abord, l’animal est protogyne (le poisson fonctionne d’abord comme un femelle puis se transforme en mâle). p. ex. le labre â tête bleu (Thalassoma bifasciatum) (au début de la maturité sexuelle, tous les labres (mâles et femelles) sont petits et d’apparence semblable; le phase initial (PI)) Plus tard, le phase terminal (PT) se développe. Ceux-ci sont des mâles dominants. Il y a donc trois genres; (1) Ceux qui commencent la vie comme des mâles et demeurent mâle pendant toute la vie (les mâles PI pourraient devenir les mâles PT) (2) Ceux qui commencent la vie comme femelles et se transforme en mâle plus tard pendant la vie. Ces mâles sont toujours les PT)). (3) Celles qui commence la vie comme des femelles et demeurent femelles pendant toute la vie (les femelles PI).
34
La migration chez les poissons
La migration – Un déplacement d’une région à une autre qui implique généralement un retour à une région occupée précédemment par l’organisme. Une migration résulte des comportements spécialisés représentant des adaptations pour maximiser le fitness de l’organisme. Le retour au gîte (philopatrie) – le retour à un site particulier au lieu de migrer vers d’autres sites également convenable (p. ex. les frayères). > Le retour à un site de reproduction particulière permet l’évolution des adaptations aux conditions locales par isolation reproductrice
35
La valeur adaptatif des migrations
* Les migrations alimentaires; optimiser la croissance, et donc la fécondité, en exploitant les zones les plus productives (patrons de production secondaire >>>> patrons de migration). Ceci est particulièrement important chez les jeunes stades de vie (hypothèse match-mismatch) * Les migrations d’hivernage; fuir les conditions environnementales hasardeuses afin de minimiser le taux de mortalité avant reproduction (stockage énergétique sur les lieux d’alimentation afin de traverser les périodes difficiles) * Les migrations de reproduction: maximiser la survie des jeunes stades de vie
36
Les mécanismes proximaux de la migration
Processus 1. La sélection et la poursuite des conditions environnementales qui répondre le mieux aux besoins physiologiques immédiats (enviro régulation, ou maximisation du confort). Ce processus impliques les réponses comportementales dit ‘réactives’. Le processus n’exige pas une connaissance du but spécifique. 1. Orthokinèse (changement du taux de mouvement) 2. Klinokinèse (changement dans le taux de changement de direction) Les kinèses sont déclenchés par un stimulus, mais ils ne sont pas orientés par rapport au stimulus, mais par rapport au cap ou à la vitesse précédente. Processus 2. La poursuite d’un bout précis en utilisant de l’information environnementale prédictive. Le but de la migration est prévisible par rapport au point de départ. L’utilisation de ‘sign stimuli’ pour se déplacé dans une direction préférée impliquant les réponses qu’on appelle les taxes. 1. Pilotage 2. Orientation par boussole 3. Navigation Les taxes sont toujours orientés par rapport au stimulus responsable pour déclencher le taxe.
37
Orientation par boussole
Orientation par boussole soleil avec compensation temporelle (hémisphère nord). Un poisson qui migre vers l’ouest pourrait maintenir son cap en changent l’angle d’orientation par rapport à l’azimut du soleil à un taux moyen de 15o par heure. - Boussole innée - Boussole d'apprentissage
38
La migration et l’utilisation des courants (larves et juvéniles)
Utilisent les courants pour migrer Les larves (1) et les juvéniles (2) migrent pendant l’hiver et le printemps. Les jeunes adultes (3) et les adultes (4) migrent pendant l’automne et l’hiver.
39
L’hypothèse olfactive
* Une hypothèse proposée pour expliquer le retour des saumons et d’autres poissons anadromes à leur rivières natales * L’hypothèse est composé de 3 éléments * (1) chaque rivière possède une composition chimique unique impliquant une odeur distincte; ceci en vertu des différences locales dans la nature du sol et de la végétation du bassin versant * (2) le jeune saumon apprenne à reconnaître l’odeur particulière de sa rivière natale avant de le quitté pour la mer (l’emprunt olfactif). * (3) L’adulte utilise cette information, stockée à long terme dans sa mémoire, comme indice d’orientation lors de la migration de retour en rivière.