2. Reproduction en milieu marin Flashcards
À quoi sert la reproduction?
- Remplacement d’individus
- Multiplication
- Dissémination
- Évolution
3 aspects/caractéristiques importants de la reproduction en milieu marin
- Fécondation externe
- Cycles vitaux complexes (stades larvaires et alternance de générations)
- Dérive par les courants
Avantages et inconvénient de la reproduction asexuée
A: -Conservation d'un génotype performant -Éviter le "coût" génétique -permet l'expansion rapide d'un génotype I : -Ne confère pas le potentiel évolutif de la reproduction sexuée, donc plus enclin à l'extinction que les lignées sexuées -diversité génétique réduite
qu,est-ce que la parthénogénèse?
développement d’un ovule vierge sans intervention du gamète mâle
les 3 “types” de parthénogénèse
- Cyclique : alternation entre reproduction sexuée et asexuée (ex : algues)
- environnementale : lorsque le milieu devient non-favorable: reproduction sexuée. Quand les conditions sont favorables : parthénogénèse (ex : rotifère)
- Exclusif : pour certains taxons, il n’y a pas de mâle (ex : Codium)
quels modes de reproduction n’impliquent pas la gamétogénèse?
Fission, fragmentation, bourgeonnement
Dans quel type de reproduction y-a-t-il un gamétophyte et un sporophyte?
Parthénogénèse cyclique
le bourgeonnement est souvent associé à quel type d’organismes?
organismes sessiles
3 avantages de la reproduction par bourgeonnement
- Alimentation: filtreurs, plus il y a de bourgeons, peut créer un courant plus important pour plus filtrer
- Spécialisation des clones : différents modules se spécialisent dans la reproduction, la défense, l’alimentation, etc.
- Meilleure dominance de l’espace disponible (selon topographie et les courants) : avantage compétitif
Expliquer le cas spécial de Anthopleura elegantissima
Fait de la fission successive. lorsqu’il devient trop grand, il se divise en 2 pour maximiser son efficacité (S/V)
décrire la reproduction chez les scyphozoaires
Bourgeonnement par les polypes pour
produire des méduses génétiquement identiques
Avantages et inconvénients de la reproduction sexuée
A : -Diversité génétique élevée -Grande Capacité d'adaptation I : -Échanges sexuels requis -Coûts énergétiques pour produire les gamètes, leurs rencontres et soins des jeunes -Coût génétique
Pourquoi combiner les sexes chez les organismes sessiles?
Diminution du risque que les voisins soient du même sexe et donc impossibilité de fécondation réciproque
Pourquoi combiner les sexes chez les organismes mobiles?
Pour les espèces dont la densité est faible : s’assurer que lors de la rencontre avec un autre individu mature,il y a une possibilité de reproduction
Différencier protogynie et protandrie
Protogynie : femelle avant mâle
Protandrie : mâle avant femelle
Avantage de la protogynie?
lorsque l’individu devient gros, meilleure capacité à défendre sont territoire
Protandrie : quand faut-il changer de sexe?
Le mâle permet d’augmenter l’effectif de la progéniture rapidement en étant plus gros, mais fini par être stable rapidement aussi. Pour la femelle, l’augmentation de l’effectif est constante en fonction de sa masse. Lorsque les deux courbes se croisent (taille critique), c’est à ce moment là que c’Est le temps. Sous la taille critique, l’individu est mâle et au-dessus, il devient femelle. S’il y a un décalage du seuil, c’Est que les femelles sont trop pêchées et donc la reproduction doit avoir lieu plus rapidement
Qu’est-ce qu’une espèce sémelpare?
Une espèce qui ne se reproduit qu’une fois avant de mourir. Souvent liées aux environnements à hauts risques où le taux de mortalité est élevé
Décrire ce qu’est une espèce itéropare
Une espèce qui se reproduit plusieurs fois. Adaptation aux environnements où le taux de mortalité est bas ou lorsque la survie des larves/jeunes est incertaine.
Davantage d’investissement dans la croissance pour que l’individu puisse se reproduire plus d’une fois ET produire plus de gamètes.
Coûts : Délai de l’âge de la première reproduction et un système endocrinien plus complexe
3 types de fécondations (pour la rencontre des gamètes)
Fécondation externe
Fécondation interne par du sperme relâché par des conspécifiques
Fécondation interne suivant la copulation
Quel est l’objectif pour les espèces faisant la fécondation externe?
Maximiser le mélange et la concentration des gamètes aussi longtemps que possibles
Les 3 aspects qui doivent être tenu compte pour un meilleur taux de réussite pour la fécondation externe
- Aspect temporel : Synchronisation dans la libération des gamètes
- Aspect spatial : Augmenter la concentration en ayant une haute densité d’individu et un plus grand volume de gamètes
- Éviter la fécondation interspécifique
décrire brièvement ce qu’est la fécondation externe
relâchement des gamètes mâles et femelles dans la colonne d’eau. méthode la plus primitive et la plus répandue
décrire brièvement ce qu’est la Fécondation interne par du sperme relâché par des conspécifiques
Certains filtreurs vont capter du sperme qui a été relâché dans la colonne d’eau
décrire brièvement ce qu’est la Fécondation interne suivant la copulation
élimine les pertes liées à la fécondation externe. Dépense d’énergie dans la recherche d’un partenaire. Surtout présente chez les espèces mobiles
Comment synchroniser le relâchement des gamètes
Signaux distaux : relier développement des gonades
Signaux proximaux : réponse à un signal environnemental, souvent cyclique
2 avantages de la synchronisation du relâchement de gamètes
- Augmenter la probabilité de fécondation
2. Éviter la prédation, il y a moins de pression individuelle s’il y a beaucoup de gamètes
Fait à retenir : la co-occurence de deux phénomènes n’est pas nécessairement…
…un signe qu’il existe une relation cause à effet
4 avantages de faire coïncider la ponte avec les blooms de phytoplancton
- Les blooms sont un indicateur de richesse de ressources alimentaires et de température optimale
- Excellent signal pour la synchronie de la ponte
- À cause de la stratification de la colonne d’eau associée au blooms de phytoplancton, les larves pélagiques seront surtout retenues dans la couche de surface plutôt que d’être transportées vers les profondeurs où les conditions sont plus difficiles
- La mortalité larvaire est possiblement réduite quand un grand nombre d’Espèces pondent en même temps parce que cela sature la prédation
Pourquoi le crabe des neiges à un décalage par rapport aux blooms de phytoplancton?
Parce que ses larves mangent ce qui mangent le phytoplancton
Le taux de fécondation _______ quand le courant est plus fort
diminue
Le taux de fécondation _______ quand la densité de mâle augmente
augmente
Comment augmenter la densité de mâle?
Comportement grégaire et une plus grosse population
Qu’est-ce qu’une larve? (très simplement)
État juvénile différent de l’Adulte qui doit se métamorphoser
est-ce que les poissons pélagiques sont méroplanctonique ou holoplanctonique?
Méro
3 sites de développement larvaire
Planctonique : dans la colonne d’eau
Démersale : près du fond puis sur le fond
Benthique : entièrement au fond
Qu’Est-ce que le développement planctotrophe?
La production de larves qui se nourrit de phytoplancton ou de détritus organiques
Avantages du développement planctotrophes
- Exploitation de d’autres habitats
- Investissement minimal par unité (larves peu coûteuse, grand nombre produit)
- Dissémination peu coûteuse (passive)
- Dissémination sur de grandes distances (pendant des jours ou des mois)
Désavantages du développement planctotrophe
- Mortalité très élevée
- Larves dépendent de sources de nourriture planctonique
- Larves dépendent des conditions océanographiques prévalentes (peu de contrôle sur la dissémination)
- Exposition prolongée des larves aux prédateurs pélagiques et benthiques
Pourquoi les espèces veulent se disséminer?
- Éviter la compétition à cause des ressources limitées
- Profiter des variations environnementales pour échapper à des extinctions locales ou coloniser rapidement de nouveaux milieux
Caractéristiques du développement lécitotrophe
- les larves ne se nourrissent pas puisqu’elles ont des réserves provenant des parents
- Associé à la fécondation interne
- Structures reproductives de la femelle plus complexes afin de soutenir le développement des embryons
- larves relâchées dans l’eau strictement pour la dissémination
- période larvaire : des heures aux jours
Avantage du développement lécitotrophe
Larves se disséminent suffisamment loin des parents, mais avec moins de risque d’être transportées vers des environnements inadéquats
Désavantages du développement lécitotrophe
- Larves plus coûteuses à produire par unité
- Moins de larves produites
- Taux de mortalité élevé durant la phase larvaire pélagique
Caractéristiques du développement direct
- production direct de juvéniles (adultes miniatures) sans passer par une phase larvaire planctonique
- les femelles produisent un petit nombre de gros oocytes riches en réserves (jaunes) qui sont généralement fécondés par insémination directe
- la vitellogénèse est une étape essentielle pour le transfert des nutriments vers l’oocyte
- la femelle investit de façon variable dans les investissements parentaux, c’est-à-dire dans l’encapsulation ou l’incubation des oeufs (sur ou dans le corps)
3 catégories principales de développement direct
oviparité
ovoviviparité
viviparité
Avantage et désavantage de l’encapsulation des oeufs
A : Protection contre les prédateurs qui veulent les réserves énergétiques
D : Pendant la protection, pas accès à de la nourriture
Avantages du développement direct
- Taux de survie élevé des jeunes
- Juvéniles relâchés dans un habitat déjà testé par les adultes
- stratégie avantageuse pour les espèces chez qui la dispersion larvaire n’est pas requise quand l’adulte est pélagique
- stratégie avantageuse chez les espèces habitants des régions où l’environnement pélagique est beaucoup moins riche
- stratégie avantageuse chez les espèces habitants des environnements stables où les ressources ne sont pas limitées
Désavantageuses du développement direct
- investissement parental important
- moins de jeunes produits
- pas dissémination pélagique
- flux génétique réduit
Qu’est-ce que la règle de Thorson?
Proportion de développement non pélagique et pélagique en fonction de la latitude. Plus la latitude est haute moins il y a de pélagique
Qu’est-ce qui explique la règle de Thorson?
periode de production prmiaire elevee trop courte pour soutenir un mode planctotrophe
cette stratégie permet d’éviter d’avoir un cycle de reproduction précis relié à la période de productivité. Évite que si les parents se reproduisent trop tard, cela entraîne la mortalité de toute la progéniture
Décrire la nutrition des larves planctotrophes et lécitotrophes/dév. direct
P : Se nourrit du plancton ou benthos, car peu de reserves énergétiques fournies par les parents. Elles ont des adaptations pour se nourrir.
L/DD : ne se nourrit pas lors de la dispersion, elles ont des réserves fournies par les parents (souvent la mère : vitellus)
Qu’est-ce que le développement mixte?
Développement direct initial suivi de la libération d’une larve pélagique à longévité réduite qui se métamorphose finalement en adulte. Profites des avantages du DD et de la dispersion des la larve pélagique
Modes de nutrition alternatifs ou variantes pour les larves
Planctotrophe facultatif : larves qui se sont métamorphosées dans un milieu sans particule de nourriture
Lécitotrophe avancé : larves qui commencent à développer des structures adultes pour se nourrir en étant encore dans la colonne d’eau
Osmotrophe : absorbe la matière organique dissoute dans la colonne d’eau
Développement mixte
Fait à retenir : Le temps de développement des embryons
augmente avec la taille des oeufs
avantages d’un oeuf plus gros
- plus de ressources énergétiques
- larves mieux développées
fait à retenir : plus les oeufs sont gros
moins il y en a, à cause du coût énergétique pour les parents
fait à retenir : certaines espèces sont affectés par la quantité de nourriture
pour la taille des larves, d’autres non
en quoi les filtreurs benthiques sont dangereux pour les larves?
ils sont des prédateurs pour les stades larvaires avancés à la recherche d’un site de fixation
7 adaptations pour réduire la prédation pour les larves
- libération des larves durant les périodes de faible risque
- déplacement vers la haute mer où les prédateurs sont moins abondants
- migration verticale afin de limiter le contact avec les prédateurs
- enfoncement passif en réponses à la présence de prédateurs
- productions de composés chimiques au mauvais goût
- petite taille ou transparence
- épines ou coquille augmentant la taille effective (trop gros pour être ingérer)
décrire la problématique de la dissémination des larves
- mobilité très réduite des larves
- déplacements dépendants des courants
- résultat : transport des larves loin des sites adéquats à la survie au stade adulte
Décrier les processus passif et actif pour se maintenir dans la colonne d’eau des larves
P : Flottabilité
-augmentation de la portance via des appendices
-lécitotrophes : réserves lipidiques
-planctotrophes: réserves lipidiques suite à l’alimentation
A : Locomotion
-contrôle de la direction (+/- droite) via cils, apendices et contraction musculaire
Décrire l’étape de fixation
- La fixation représente le changement d’habitats et de conditions : de la colonne d’eau vers le fond
- but : identifier un site adéquat pour la survie à l’âge adulte
- développement d’une morphologie/comportement favorisant le transport vers un site de fixation approprié
- les larves sont dites compétentes lorsqu’elles sont en mesure de répondre à des facteurs stimulant la fixation
- mouvements exploratoires près du fond
- recherche de signaux : composés chimiques, texture du substrat
- finalement, la larve se fixe et se métamorphose, la fixation peut être permanente
Fait à retenir : la présence de congénère est un facteur favorisant la fixation
quand il y a production de protéines pour “attirer” les larves
Avantages/désavantages de la présence de congénères au site de fixation
D : Compétition
A : Présence d’un adulte = bon signal
Partenaire sexuel
Décrire sommairement la reproduction chez les poissons
- oeufs fécondés de façon externe
- réserves alimentaires dans les oeufs
- adaptations pour se rencontrer : migration, parade nuptiale
- différents endroits de ponte : directement dans l’eau, sur des algues
- poissons a petite portée prodiguent des soins parentaux : protection, incubation
Reproduction chez les requins
les petits éclosent dans la mère, parfois il y a oophagie
reproduction chez les oiseaux marins
nichent sur la terre ferme en large colonies, soin des jeunes
fait à retenir : parmi les vertébrés, seuls certains reptiles marins
sont vivipares et donnent directement naissance sous l’eau
reproduction chez les tortues
ponte sur terre, mortalité élevé du a la predation
reproduction chez les mammifères marins
vivipares, soins parentaux, lait très riche, mise bas sur terre ou dans l’eau (cétacés)
Facteurs potentiel favorisant la migration
- optimisation du succès reproducteur par l’utilisation de sites distincts maximisant la reproduction et la quête de nourriture
- réduction de la compétition entre les juvéniles et les adultes
définir espèces anadromes vs catadromes
A : vivent en mer et se reproduisent en eau douce. ex : saumon atlantique
C : inverse. ex : anguille
où TOUTES les anguilles se reproduisent-elles?
Mer des Sargasses
