Chapitre 10 : sexe

Question 1

Qu’est-ce qu’un individu hermaphrodite? exemple?

Answer 1

Il possède les organes reproducteurs mâles et femelle.
ex. Verres de terre ou limace-banane

Question 2

Pourquoi le sexe est-il doublement coûteux?

Answer 2

Il est doublement coûteux car pour des organismes sexuées, la moitié des individus sont des mâles qui n’ont pas la capacité de produire des jeunes et donc le taux de réplication chez les organismes sexués est 50% inférieur à celui des organismes asexué (ou chaque individu peut se reproduire)

Question 3

Quelles sont les suppositions du model “double coût du sexe”? (2)

Answer 3

1. Femelle asexuées et sexuées produisent le même nombre de descendants.
2. Les descendants des femelles asexuées et sexuée ont la même aptitude phénotypique.
   Une ou les 2 suppositions doivent être fausses pour expliquer l’existence du sexe.

Question 4

Quels sont les désavantages du sexe? (4)

Answer 4

1. Taux de réplication plus faible (lignées asexuées ont une capacité intrinsèque de croître plus rapidement à chaque génération)
2. Coût de la recherche de partenaire (coût en temps et risque de prédation)
3. Apparentement réduit (organismes sexués transmettent seulement la moitié de leurs allèles à leurs descendants)
4. Risque de maladies (accouplement mâle et femelle constitue un moyen de transmission efficace pour plusieurs pathogènes)

Question 5

Quels sont les avantages du sexe? (4)

Answer 5

1. Combiner les mutations bénéfiques (combinaison des allèles des 2 parents, produit individu avec plusieurs mutations bénéfiques plus rapidement que si elles avaient à survenir spontanément chez le même individu)
2. Production de nouveaux génotypes (via recombinaison)
3. Évolution plus rapide (descendants de parents sexués plus variable génétiquement que les descendants des parents asexués, ce qui accélère la réponse évolutive des populations sexuées et important pour maintient de la résistance aux parasites)
4. Élimination des mutations délétères (populations sexuées peuvent se purger des mutations délétères avec recombinaison vs populations asexuées qui accumulent les mutations jusqu’à l’extinction)

Question 6

Expliquer le concept de l’hypothèse de la reine rouge.

Answer 6

L’évolution constante d’une espèce est nécessaire pour maintenir son aptitude suite à l’évolution des espèces avec lesquelles elle co-évolue.
- L’adaptation serait toujours à recommencer et l’extinction toujours aussi probable.
- Chaque population doit constamment s’adapter à l’autre pour maintenir une certaine valeur adaptative.

Question 7

Donner un exemple concret de l’hypothèse de la reine rouge.

Answer 7

• Lorsque l’hôte s’adapte au parasite, il va être capable de mieux contrôler le parasite dans son organisme donc le génotype qui permet la résistance au parasite chez l’hôte va devenir très abondant dans la population.
• Ce génotype devient alors une nouvelle niche qui n’est pas exploitée par le parasite et donc si le parasite a une mutation qui lui permet d’exploiter ce génotype de l’hôte (nouveau génotype), ce génotype va être favorisé chez le parasite et maintenant cela va créer une pression de sélection chez l’hôte et le cycle continue.

Question 8

Chez les escargots d’eau douce, qui peuvent se reproduire de façon sexuée ou asexuée que se passe-t-il lorsqu’il y a beaucoup de parasite vs lorsqu’il n’y en a pas beaucoup?

Answer 8

• Plus il y a de parasites, plus il y a de pression pour qu’il y aille de la reproduction sexuée, donc plus il y a de mâles, plus de variation génétique et donc plus de chance d’adaptation et d’évolution pour résister aux parasites.
• Dans les endroits ou il n’y a pas de parasites, les individus font de la reproduction asexuée puisqu’ils peuvent se reproduire plus rapidement sans risque de parasites.

Question 9

Qu’est-ce que la parthénogénèse?

Answer 9

Lorsqu’une espèce peut se reproduire de façon sexuée ou asexuée.

Question 10

Vrai ou faux: les hermaphrodites qui s’autofécondent se reproduisent sexuellement mais ne créent pas de variation génétique.

Answer 10

Vrai

Question 11

Pourquoi est-ce que l’effet Red Queen peut expliquer les avantages du sexe?

Answer 11

Parce que les organismes sexués peuvent faire mieux dans la course aux armements.

Question 12

Les situations écologiques nécessitant une évolution rapide sont susceptibles de favoriser la reproduction sexuée ou asexuée?

Answer 12

La reproduction sexuée.

Question 13

Qu’est-ce que l’anisogamie?

Answer 13

Reproduction sexuée impliquant la fusion de deux gamètes hautement différentes : la gamète la plus large = femelle et la gamète la plus petite = mâle.

Question 14

Les limites du succès reproducteur diffèrent pour les sexes. Par quoi sont limitées les femelles vs les mâles?

Answer 14

• Les femelles sont limitées par la fécondité, combien de gamètes elles peuvent produire.
• Les mâles sont limités par le nombre de partenaires qu’ils peuvent obtenir, car ils ne sont pas limités par le notre de gamètes produites.

Question 15

Comment les différences d’investissement se prolongent elles au-delà de la fécondation?

Answer 15

• Les mâles investissent moins dans leur progéniture parce qu’ils ne sont pas certains de leur paternité et courent le risque d’investir et de prodiguer des soins parentaux à une progéniture qui n’est pas la leur (réduire leur propre survie et manquer la chance de se reproduire).
• Femelles investissent beaucoup après la fécondation puisqu’elles sont certaines de leur progéniture et en élevant les enfants elles augmentent leur succès reproducteur, s’assurent que leur enfant aura un bon fitness.

Question 16

Comment est-ce que l’asymétrie des soins parentaux modifie le sex-ratio opérationnel?

Answer 16

Puisque les femelles vont prodiguer des soins parentaux plus longtemps, elles ont un taux de reproduction plus lent que les mâles, à n’importe quel moment pendant la saison de la reproduction, il y a plus de mâles qui sont prêts à se reproduire que de femelles et ceci mène à la sélection sexuelle.

Question 17

Qu’est-ce que le sex-ratio?

Answer 17

Ratio entre mâles et femelles dans une population.

Question 18

Qu’est-ce que le sex-ratio opérationnel?

Answer 18

Ratio entre mâles et femelles capables de se reproduire à un moment donné.

Question 19

Quelle est la définition de la sélection sexuelle?

Answer 19

Variation dans le succès reproducteurs résultant de la compétition pour les partenaires.

Question 20

Qu’est-ce que la sélection intra sexuelle?

Answer 20

Quand les membres du sexe le moins limitant compétitionnent pour avoir accès au sexe limitant.
- Souvent appelée “compétition mâle-mâle”.

Question 21

Qu’est-ce que la sélection inter sexuelle?

Answer 21

Quand les membres du sexe limitant font de la discrimination entre les individus du sexe moins limitant.
- Souvent appelée “choix de la femelle”

Question 22

La sélection sexuelle est généralement plus forte chez les femelles? Vrai ou faux.

Answer 22

Faux. Chez les mâles qui veulent maximiser leur succès reproducteur via plusieurs accouplements
- Le sex ratio opérationnel est souvent biaisé envers les mâles.

Question 23

Le sex ratio est souvent biaisé envers les mâles ou les femelles?

Answer 23

Les mâles puisqu’ils prodiguent des soins parentaux pour moins longtemps que les femelles et donc il y a souvent plus de mâle que de femelles disponibles pour la reproduction.

Question 24

Que se passe-t-il s’il y a une inversion du sex ratio opérationnel en faveur des femelles?

Answer 24

Les femelles devraient compétitionner entre-elles pour avoir accès aux mâles qui sont moins nombreux à pouvoir se reproduire. Les femelles auraient peut-être des armements et ornements et il y aurait donc de la sélection intra-sexuelle entre les femelles pour l’accès au mâle et inter-sexuelle du mâle (choix du mâle pour la femelle)

Question 25

Expliquer la série d’événements qui fait en sorte que l’anisogamie peut éventuellement mener à l’inversion des rôles entre mâles et femelles. (7 étapes)

Answer 25

1. Anisogamie
2. Asymétrie des soins parentaux
3. Sex-ratio opérationnel biaisé envers les mâles
4. Variance dans le succès reproducteur des mâles
5. Sélection sexuelle
6. Dimorphisme sexuel
7. Inversion des rôles (plus de femelles disponibles que de mâles)

Question 26

La sélection sexuelle cause le dimorphisme sexuel. Quels sont les 2 dimorphismes sexuels?

Answer 26

Ornements : traits attrayants qui augmentent le nombre d’accouplements.
Armements : armes utilisées pour rivaliser avec les autres individus.

Question 27

Vrai ou faux : la compétition mâle-mâle conduit à une extrême variance dans le succès reproducteur.

Answer 27

Vrai

Question 28

Qu’elle est la conséquence d’une variance extrême dans le succès reproducteur?

Answer 28

Cela mène à une sélection sexuelle intense pour les traits qui permettent aux espèces de gagner les compétitions avec les autres espèces du même sexe parfois au détriment de leur survie (prise de risque, accidents, lutte frénétique, mauvaise santé, violence, etc.)

Question 29

Pourquoi la majorité des rockstars sont des mâles?

Answer 29

Le style de vie de rockstar est plus attirant pour les hommes que les femelles à cause de l’anisogamie.
- Les males peuvent se reproduire avec tous les partenaires femelles qu’ils rencontrent, tandis que pour une femelle, à cause de l’anisogamie et des soins parentaux, elle est limitée par ses fécondités et doit choisir le mâle avec lequel elle va se reproduire et prodiguer des soins à la descendance pour une période de temps avant de pouvoir se reproduire à nouveaux.

Question 30

Expliquer comment la compétition pour les partenaires de reproduction est coûteuse avec l’exemple des cerfs.

Answer 30

À un jeune âge, les femelles se reproduise de manière constante jusqu’à la fin de leur vie. Tandis que pour les mâles, les jeunes mâles se reproduisent très peu parce qu’ils ne sont pas encore assez gros pour défendre un harem. À partir de l’âge de 8-9 ans, les mâles deviennent assez gros et fort pour défendre un harem, leur taux de reproduction augmente beaucoup plus que les femelles, mais à ce moment-là leur taux de mortalité augmente aussi puisque les mâles doivent se battre pour garder leur harem de femelles et réussissent à le garder seulement pour une courte période.
- Seulement quelques mâles peuvent avoir un très grand succès reproducteur, mais réaliser ceci est très risqué et coûteux.

Question 31

La variance dans le succès reproducteur explique quel sexe est sujet à une sélection sexuelle plus forte. Que se passe-t-il lorsqu’il n’y a pas de soins paternels? Soins égaux? Pas de soins maternels?

Answer 31

• Pas de soins paternels = sélections sexuelle plus forte chez les mâles = traits extravagants mâles.
• Mâles contribuent aux soins parentaux = sélection sexuelle plus ou moins égale = les sexes se ressemblent
• Pas de soins maternels = sélection sexuelle plus forte chez les femelles = traits extravagants femelles

Question 32

Qu’est-ce qui détermine la force de sélection sexuelle qui mène au dimorphisme sexuel (différence entre mâles et femelles)?

Answer 32

La variance dans le succès reproducteur.

Question 33

Les mâles peuvent se battre pour les ressources que les femelles veulent (territoire, abri, nourriture). Expliquer l’exemple des coléoptères et des figuiers.

Answer 33

Les coléoptères se nourrissent de la sève qui sort des figuiers tombés, c’est un ressource hétérogène (les figuiers sont dispersés dans l’espace)
- Les femelles volent d’un figuier à l’autre pour manger et pondre des œufs et s’accouplent avec le mâle qu’elles rencontrent sur l’arbre.
- Les mâles défendent un territoire sur le figuier tombé et utilisent leurs pattes d’en avant pour se battre. Il y a donc une sélection directionnelle positive pour le trait car les longues pattes sont favorisées et augmentent le succès reproducteur.

Question 34

Quels sont les avantages directs du choix des femelles? ex? (5)

Answer 34

Les avantages directs bénéficient directement à la femelle.
ex. Nourriture, territoires et nids, protection, aide pour élevage des jeunes, réduction de risque de transmission de maladies.

Question 35

Quels sont les avantages indirects du choix des femelles?

Answer 35

l’avantage indirect est la “qualité” génétique de la progéniture de la femelle.
- Elles cherchent des mâles portant les gènes qui vont augmenter l’aptitude (fitness) de sa progéniture.
- Un mâle de qualité a une valeur de croisement élevée pour la valeur adaptative (donnera des descendants mâles qui sont plus désirés par les femelles)

Question 36

Qu’est-ce que possède un mâle de “qualité”?

Answer 36

Il possède une valeur de croisement élevée pour la valeur adaptative.

Question 37

Comment les femelles peuvent-elles bénéficier du cannibalisme? et comment les mâles en bénéficient?

Answer 37

Les femelles sont presque jamais limitées par le nombre de mâles, alors elle peuvent se permettre de les manger. Cela leur donne des nutriments qui vont augmenter leur fécondité et les ressources disponibles pour leurs jeunes.
- Les mâles en se sacrifiant, augmentent leurs chances de fertiliser les œufs de la femelle et donnent un apport de nourriture à la femelle en même temps. Pendant que la femelle mange le mâle, le mâle peut avoir plus de temps pour transférer son sperme dans la femelle et augmenter son succès reproducteur.

Question 38

Donner un exemple de bénéfice directe de la protection du choix des femelles.

Answer 38

• Certaines femelles courent le risque d’être piétinée ou blessée par des mâles en compétition.
• Elle peut se protéger en s’accouplant préférentiellement avec le mâle le plus gros (dominant) qui va la protéger contre le harcèlement.
• Évolution du comportement de protection chez les mâles via l’avantage de fertilisation au “dernier mâle”. Les mâles vont rester pour défendre la femelle et garder l’avantage du dernier mâle.

Question 39

Donner un exemple du bénéfice direct de territoire et/ou nids du choix des femelles.

Answer 39

Nid: Les femelles vont préférer s’accoupler avec les mâles ayant construit un nid élaboré, cela leur sauve du temps et de l’effort et augmentent la probabilité de survie de leurs descendants.
Territoire: les mâles vont défendre un territoire avec le plus de nourriture, donc la femelle a un avantage directe de choisir un mâle avec un bon territoire.

Question 40

Donner un exemple de bénéfice direct d’aide pour l’élevage des jeunes du chois des femelles.

Answer 40

Les femelles vont préférer s’accoupler avec les mâles qui vont investir le plus d’effort parental dans leurs jeunes.
- Femelle préfère les gros mâles qui sont meilleurs à défendre le nid et y passent plus de temps.

Question 41

Donner un exemple de bénéfice direct (réduction du risque de transmission de maladies) du choix des femelles.

Answer 41

Une femelle veut s’accoupler avec un mâle en santé, moins susceptible de transmettre des parasites ou maladies.
- S’accouplent avec les mâles possédant des ornements brillants.
- Mâles étant capables de vigoureusement faire des parades
- Les mâles flamboyant sont en santé et ont donc un meilleur système immunitaire, bénéfice direct de la femelle, moins de chance d’attraper maladies.

Question 42

Vrai ou faux : les préférences des femelles sont souvent constantes. exemple?

Answer 42

Vrai. Les mâles manakin font souvent des danses à 2 cars ils ont des meilleurs chances de reproduction comme cela même si c’est toujours le mâle dominant qui va se reproduire.

Question 43

Comment est-ce que les préférences des femelles commencent? exemple?

Answer 43

Les préférences des femelles peuvent résulter d’un biais sensoriel préexistant.
- Les femelles préfèrent les mâles avec les patch oranges les plus grosses et les plus brillantes.
- les guppy mangent aussi des fruits oranges
- Les populations ayant une plus forte préférence pour les mâles oranges ont tendance à picosser des nouveaux objets oranges.

Question 44

À quoi mène les préférences constantes des femelles?

Answer 44

Elles mènent souvent à des dimorphismes sexuels farfelus.

Question 45

Quels sont les 3 types de bénéfices indirects du choix des femelles?

Answer 45

1. Bon gènes
2. Choix arbitraire (emballement Fisherien)
3. Processus Fisher-Zahavi (combinaison)

Question 46

Expliquer les bénéfices indirects de bons gènes dans le chois des femelles. (3)

Answer 46

1. Les ornements signalent la qualité génétique du mâle:
   - Efficacité métabolique
   - Condition corporelle
   - Système immunitaire
2. Repose sur l’honnêteté du signal
3. Qualité = valeur de croisement pour l’aptitude phénotypique (une femelle qui choisit le bon mâle augmentera le succès reproducteur de sa progéniture)
   Principe du handicap

Question 47

Expliquer le principe de l’honnêteté du signal et le principe du handicap.

Answer 47

Si un mâle a accès à une quantité limitée d’un nutriment et qu’il est capable d’utiliser ce nutriment pour sa coloration, cela signifie qu’il est en bonne santé (signal honnête) car même si sa coloration est couteuse (handicap) il peut se permettre de la porter car il est en santé et a des bons gènes.
- C’est impossible d’avoir à la fois une bonne coloration et d’être en vie, sans avoir une bonne qualité génétique.
- Ornements coûteux peuvent constituer un signal honnête

Question 48

Expliquer le bénéfice indirect du choix de femelle : emballement Fisherien

Answer 48

Les ornements seraient avantageux seulement parce qu’ils sont attirants pour la femelle : CHOIX ARBITRAIRE
- La progéniture d’une femelle ayant choisi un mâle attirant hérite des allèles qui influencent l’expression de : l’attirance (de la mère) et du trait attrayant (du père) - seulement s’ils sont héritables
- C’est une boucle de rétroaction positive (emballement)

Question 49

Quand est-ce que les avantages de l’emballement Fisherien sont contrebalancés?

Answer 49

L’équilibre est atteint lorsque les avantages d’avoir le trait attrayant sont contrebalancés (diminution de survie)

Question 50

Expliquer les bénéfices indirects du choix des femelles : Combinaison

Answer 50

Emballement Fisherien combiné avec le principe du handicap.
- un trait attrayant = signal honnête
- Préférence des femelles = héritable
Corrélation génétique entre la préférence et le trait attrayant
- On sélectionne sur des combinaisons de traits. Le système est stable car le signal est honnête.

Question 51

Expliquer comment le développement de traits sexuels secondaires peuvent impliquer des compromis? exemple?

Answer 51

En réponse à la sélection pour un certain trait, il peut y avoir une réponse corrélé d’un autre trait.
ex. Il y a une sélection pour les longues cornes, mais il y a une réponse corrélé à cette sélection et les individus qui ont des cornes de plus en plus longues ont aussi des yeux de plus en plus petits.

Question 52

Qu’est-ce que la monogamie? et monogamie sexuelle vs sociale?

Answer 52

Monogamie : Un mâle s’accouple avec une femelle
Monogamie sexuelle : les partenaires s’accouplent exclusivement
Monogamie sociale : les partenaires s’associent mais peuvent tricher

Question 53

Qu’est-ce que la polygynie?

Answer 53

Les mâles s’accouplent avec multiples femelles

Question 54

Qu’est-ce que la polyandrie?

Answer 54

Les femelles s’accouplent avec multiples mâles

Question 55

Quel est l’avantage d’un système monogame?

Answer 55

À la fois le mâle et la femelle maximise son propre succès reproducteur via une descendance commune, réduit les conflits entre mâles et femelles parce que si le mâle cause du tord à la femelle avec qui il se reproduit, il va causer du tord à sa progéniture et donc à son succès reproducteur.

Question 56

Comment la polyandrie favorise-t-elle des traits qui augmentent la paternité chez les mâles? Donner un exemple

Answer 56

Les femelles se reproduisent avec plusieurs mâles donc les mâles doivent compétitionner pour s’assurer que leur sperme soit choisi pour la fécondation.
- ex. Les scarabées mâles ont des épines sur leur organe copulatoire, sert à enlever le sperme que les femelles ont reçu lors des copulations précédentes. Plus les épines génitales sont longues, plus le succès reproducteur du mâle est grand.

Question 57

Qu’est-ce qui explique l’évolution de la taille des testicules chez les chimpanzés et babouins? la discrimination entre spermatozoïdes? Évolution des spermatozoïdes géants?

Answer 57

La compétition spermatique explique ceci car les femelles sont polyandre et donc les mâles ont évolué pour favoriser leur succès reproducteur.
- Avoir des testicules plus grosses pour éjaculer plus de sperme et augmenter leur chance de reproduction
- Discrimination entre spermatozoïde car les agrégats de spermatozoïde du même père voyagent plus rapidement
- Spermatozoïdes géants pour empêcher la femelle de de pouvoir recevoir d’autre sperme.

Question 58

À quoi servent les bouchons d’accouplement?

Answer 58

• Sécrétions gélatineuses déposées par un mâle dans le tractus génital de la femelle.
• Se durcit et forme une colle qui bouche le tract.
• Fournit un avantage sélectif au mâle, en donnant plus de temps à ses spermatozoïdes de féconder l’œuf.

Question 59

Qu’est-ce que le choix cryptique de la femelle? Comment est-ce que cela donne un avantage indirecte à la femelle?

Answer 59

Les mâles tapotent les femelles après l’accouplement
- Plus un mâle tapote longtemps, plus il fertilise d’œufs
- Probablement un rituel post copulatoire permettant aux femelles de choisir combien d’œufs fertiliser avec le sperme d’un mâle donné.
- Peut-être que le tapotage est couteux et donc que seulement les meilleurs mâles peuvent tapoter longtemps, avantage indirecte pour la femelle car cela donne des bons gènes à la descendance. L’espèce a surement une valeur de croisement élevée pour la valeur adaptative.

Question 60

Qu’est-ce qu’un conflit sexuel?

Answer 60

Traits qui confèrent un bénéfice en aptitude phénotypique pour un sexe, mais confère un désavantage à l’autre sexe.
- Les traits évoluent de façon antagoniste

Question 61

Vrai ou faux : le conflit sexuel entraîne une coévolution antagoniste.

Answer 61

Vrai

Question 62

Donner un exemple de conflit sexuel chez des femelles polyandres. (drosophile)

Answer 62

Le sperme des mâles contient des protéines toxiques qui écartent les autres mâles et réduisent l’espérance de vie de la femelle.
- Même si cela réduit la fitness de la femelle, le mâle a avantage à ce que la femelle investisse le plus possible dans sa reproduction courante (avec son sperme) que futur (avec le sperme de d’autres mâles)
- Les femelles ont aussi des protéines qui dégradent les toxines des mâles, alors c’est une course aux armements.

Question 63

Que se passe-t-il si des femelles sont forcées à être monogames pendant plusieurs générations?

Answer 63

• Il n’y a pas de compétition spermatique
• Le sperme est devenu moins toxique pour les femelles et les femelles ont perdu leur défenses contre les protéines séminales.
  Lorsqu’on passe à la monogamie, les conflits sexuels diminuent, parce que le mâle et la femelle maximisent leur succès reproducteur via une descendance commune.

Question 64

Expliquer le conflit sexuel chez les canards.

Answer 64

Les mâles et femelles restent ensemble pour la saison de reproduction, mais les mâles qui n’ont pas trouvé de partenaire vont harasser les femelles. Donc, les femelles contrôlent le sperme dans leur corps et favorisent le sperme de leur fidèle partenaire.
- Les mâles vont évoluer des phallus plus long et flexibles et les femelles de oviductes encore plus torsadés avec plus de poches latérales.

Question 65

Peut-il y avoir une base génétique d’un trait impliqué dans un conflit sexuel?

Answer 65

Oui exemple chez les patineurs qui évoluent des antennes avec des crochets pour mieux s’agripper à la femelle. Ce développement est contrôlé par un gène et la présence de de ARNi moyen et bas permet l’expression du gène développemental qui donne de longues antennes. Tandis que lorsque l’ARNi est normal, le gène n’est pas exprimé et les antennes sont courtes.