Comportements de reproduction

Question 1

Systèmes de reproduction : classification

Answer 1

• Classification des systèmes de reproduction en 4 catégories en fonction de plusieurs paramètres :
  
  • Nombre moyen (et variance) dans le nombre de partenaires
  • Nature et durée des liens sociaux
  • Contribution relative de chacun desdeux sexes aux soins parentaux

Question 2

4 système de reproduction

Answer 2

• Promiscuité
• Polygynie
• Polyandrie
• Monogamie

Question 3

Système de reproduction : promiscuité (polygyandrie)

Answer 3

• À la fois les mâles et les femelles se reproduisent avec plusieurs partenaires
• Système répandu chez les insectes, mammifères (60% des espèces) et certains poissons

Question 4

Système de reproduction : polygynie

Answer 4

• Les mâles se reproduisent plus ou moins simultanément avec plusieurs femelles
• Forte sélection intersexuelle qui cause fort dimorphisme
• Les soins parentaux sont assurés essentiellement par les femelles
• Système surtout répandu chez les mammifères (35% des espèces) et quelques oiseaux (5% des espèces)

Question 5

Différents types de polygynie

Answer 5

• Polygynie basée sur la monopolisation des femelles (harem)
• Polygynie basée sur la monopolisation des ressources
• Polygynie de leks : défense de territoires vides de ressources (leks ou arènes de reproduction)

Question 6

Polygynie basée sur la monopolisation des femelles

Answer 6

• Lorsque les femelles ont tendance à se regrouper (pour réduire leur risque de prédation, augmenter leur efficacité d’alimentation…) les mâles peuvent défendre un groupe de femelles et s’accoupler avec chacune d’entre elles
• Sélection intrasexuelle forte car favorise les gros mâles

Question 7

Polygynie basée sur la monopolisation des ressources

Answer 7

• Distribution des ressources et régime de reproduction
  
  • Distribution dispersée des ressources : faible potentiel pour la polygynie (uniforme donc territoires sont équivalents, donc les femelles ne voient pas d’avantage que les mâles aient beaucoup de femelles car les ressources sont trop limitées)
  • Distribution agrégée des ressources : fort potentiel pour la polygynie
• Polygynie favorisée quand:
  
  • Le succès dépend de la qualité du territoire
  • La qualité des territoires est très variable
  • Le nombre de territoires disponibles est limité

Question 8

Modèle seul de polygynie

Answer 8

• diapo 9

Question 9

Polygynie de leks

Answer 9

• Les femelles sélectionnent les mâles en fonction de leur qualité (mâles regroupés en leks = zones de parades)
• 10 à 20% des mâles responsables de plus de 50% des accouplements
• Grande variabilité dans le nombre de partenaires
• Système rare: 7 espèces de mammifères (morse, chauve-souris marteau, 5 ongulés), 35 espèces d’oiseaux, quelques insectes, poissons et grenouilles

Question 10

Pourquoi les mâles se regroupent en leks?

Answer 10

• Hypothèse de la préférence des femelles: Les femelles préfèrent les mâles paradant en groupe (échantillonnent plus vite et choisissent plus vite)
• Hypothèse du point chaud (“hotspot model”): Les leks se forment à l’initiative des mâles en des lieux particulièrement fréquentés par les femelles (ex : des sites d’alimentation où les femelles vient régulièrement et les mâles en profitent pour parader)
• Hypothèse des gros bonnets (“hotshot model”): La préférence des femelles pour certains mâles contraint les mâles à s’agréger (voler les accouplements)
  
  • Si les mâles “séduisants” sont retirés → départ des autres mâles

Question 11

Polyandrie

Answer 11

• Les femelles se reproduisent plus ou moins simultanément avec plusieurs mâles.
• Les soins parentaux sont assurés essentiellement par les mâles
• Système répandu chez les poissons, insectes et quelques oiseaux (2% des espèces)
• Deux stratégies utilisées par les mâles:
  
  • Stationnaires : les mâles territoriaux émettent des cris pour attirer les
    femelles sur leurs territoires
  • Satellites: les mâles non territoriaux cherchent à localiser les femelles
• Si la sex-ratio est biaisée en faveur des mâles (à cause de la prédation), la proportion de mâles satellites augmente.

Question 12

Monogamie

Answer 12

• Ce système implique des relations entre deux partenaires et le partage des soins parentaux entre les deux membres du couple
• Système répandu chez les oiseaux (plus de 90% des espèces), peu fréquent chez les mammifères (5% des espèces)

Question 13

Conflits entre les sexes

Answer 13

• Mâles : faible investissement donc intérêt polygynie
• Femelles : fort investissement donc intérêt monogamie
• Quels seraient les avantages, pour les mâles, à ne se limiter à qu’une seule femelle?
• Quels seraient les avantages, pour les femelles, à s’accoupler avec plusieurs mâles?

Question 14

Monogamie : le paradoxe de l’hippocampe

Answer 14

• Le mâle féconde, abrite et nourrit ses petits dans une poche ventrale après que la femelle y a déposé ses œufs.
• La femelle, bien qu’elle ait de quoi fournir plusieurs pontes, attend que «son mâle» ait mis leurs rejetons au jour pour se reproduire à nouveau.

Question 15

Pourquoi les mâles sont monogames?

Answer 15

• Monogamie obligatoire: Importance des soins parentaux
  
  • Si un parent est absent = bcp morts des jeunes
  • Hypothèse vraie chez de nombreux oiseaux et quelques rares espèces de mammifères
• Monogamie facultative: Contraintes écologiques sur les mâles
  
  • À l’intérieur d’une même population, certains mâles sont monogames, d’autres polygynes: le système d’appariement dépend de la taille de la carcasse occupée par le mâle
  • Plus elle est grosses, plus il y a de ressources, va attirer plus de femelles si elles est grosse (plus de phéromone)
• Monogamie facultative: Rôle actif des femelles
  
  • Femelles résidentes agressives vis-à-vis de leurs rivales
  • L’agressivité diminue quand le mâle devient moins indispensable
  • Quand moins besoin du mâle pour les soins parentaux elles deviennent de moins en moins agressives

Question 16

Sélection sexuelle chez les espèces monogames

Answer 16

• Sources de la sélection sexuelle chez les espèces monogames:
  
  • Sex-ratio biaisé en faveur des mâles
  • Choix mutuel (mâles choisissent aussi les femelles pour avoir meilleur accouplement)
  • Accouplements hors-couples
  • Fort dimorphisme sexuel chez de nombreuses espèces monogames

Question 17

Sélection sexuelle chez les espèces monogames : gradient de Bateman

Answer 17

• Gradient de sélection sexuelle:
• Relation entre le succès reproducteur des mâles et le nombre de partenaires avec lesquelles ils se sont accouplés

Question 18

Monogamie et changements de partenaire : monogamie et fidélité sociale

Answer 18

• La monogamie n’implique pas nécessairement que les couples soient maintenus pendant toute une vie → cas de divorce (décision de changer de partenaire)
• Grande variation interspécifique du taux de divorce
• Les couples sont maintenus jusqu’au décès de l’un des 2 partenaires
• Les couples se séparent systématiquement après la reproduction

Question 19

Monogamie et changements de partenaire : problème de compatibilité

Answer 19

• Le divorce résulte d’une décision mutuelle, et devrait être bénéfique aux deux membres du couple
• Deux individus de bonne qualité peuvent être incapables de se reproduire si leur niveau de consanguinité est élevé ou si leurs comportements trop différents les empêchent de synchroniser leurs activités

Question 20

Monogamie et changements de partenaire : recherche d’une meilleure option à l’origine des divorces

Answer 20

• Le divorce résulte d’une décision unilatérale et ne profite qu’à celui qui initie le divorce (améliore le succès reproducteur)
• diapo 33

Question 21

Monogamie et changements de partenaire : accouplements multiples des femelles : bénéfices

Answer 21

• Directs :
  
  • Cadeaux nuptiaux, protection vis-à-vis des prédateurs, soins parentaux
  • Assurance contre la stérilité éventuelle de leur partenaire ou l’épuisement du sperme (fertilisation externe),
  • Augmentation du taux d’ovulation (plus de descendants)
• Indirects
  
  • Meilleure qualité génétique et plus grande variabilité des descendants

Question 22

Soins parentaux : allocation des ressources

Answer 22

• Utilisation des ressources (temps, énergie, nutriments) pour :
  
  • Augmenter la survie de l’individu
  • Produire davantage de descendants
  • Améliorer la survie des descendants déjà produits (soins parentaux)
• Compromis nombre / qualité des descendants
• Compromis reproduction actuelle / reproductions futures

Question 23

Allocation des ressources : notion de compris

Answer 23

• L’investissement d’un individu dans les soins parentaux devrait dépendre de ses chances de se reproduire ultérieurement
• Augmentation du coût de la reproduction (extrémité des ailes coupées):
• Longue espérance de vie (compense pas)
  
  • Condition parents inchangée
  • Condition descendants diminuée
• Courte espérance de vie (avantageux de mettre plus d’énergie au détriment de leur santé)
  
  • Condition parents diminuée
  • Condition descendants inchangée
• Se passent aussi avec l’âge

Question 24

Allocation des ressources : stratégies de type r

Answer 24

• Espèces caractérisées par :
  
  • Courte espérance de vie
  • Taux de reproduction élevé (beaucoup de jeunes dont la survie est faible)
  • Peu ou pas de soins parentaux (taux de survie faible)
• Taux de mortalité densité-indépendant
• Effectifs instables dans le temps
• Phénomènes de colonisation de
  nouveaux habitats fréquents
• Exemples: Souris, Insectes (espèces opportunistes)

Question 25

Allocation des ressources : stratégie de type K

Answer 25

- Espèces caractérisées par : - Longue espérance de vie - Taux de reproduction faible (peu de jeunes dont la survie est élevée) - Soins parentaux (favoriser la survie des jeunes) - K = capacité limite de la population - Taux de mortalité densité-dépendant - Effectifs relativement stables dans le temps - Exemples: Gros mammifères (espèces sédentaires)

Question 26

Allocation des ressources : stratégies mixte

Answer 26

- Allocation des ressources en fonction du niveau de certitude concernant le taux de survie juvénile - Si le taux de survie des juvéniles est variable mais prévisible: - Production massive des descendants les années favorables - Très faible production de descendants les années non favorables - Si le taux de survie des juvéniles est variable mais imprévisible: - Allocation des ressources équitable dans les différentes fonctions - Survie juvénile moins prévisible si le temps de développement est long (diapauses) ou les distances de dispersion natale importantes

Question 27

Soins parentaux : évolution

Answer 27

- Des soins parentaux coûteux → conflit mâle / femelle: - Qui s’occupe des œufs ou des jeunes ? - Stratégie idéale pour les femelles: Produire un maximum de descendants et laisser les mâles s’occuper des jeunes - Stratégie idéale pour les mâles: Féconder un maximum de femelles et laisser les femelles s’occuper des jeunes

Question 28

Soins parentaux chez les vertébrés

Answer 28

- diapo 46

Question 29

Soins parentaux : plus de mamans que de papas

Answer 29

- Investissement reproductif (temps et énergie alloués à la reproduction - Soit recherche de partenaires (mâle) - Soit élevage des jeunes (femelle) - Soins moins rentables pour les mâles : → Coûts plus élevés (potentiel reproducteur plus grand) → Bénéfices plus faibles (paternité incertaine)

Question 30

Une femelle et plusieurs mâles : ajustement des soins paternels

Answer 30

- Les mâles ajustent leur investissement dans les soins parentaux en fonction de leur chance de paternité - Moins d'investissement quand risque de relation hors-couple augmente

Question 31

Soins parentaux : résolution du conflit selon ...

Answer 31

- Facteurs environnementaux: - Disponibilité des ressources, imprévisibilité de l’habitat (ex : si ressources sont dispersées, mâle doit s'investir) - Contraintes physiologiques pour la femelle (gestation, allaitement) → soins maternels

Question 32

Soins parentaux chez les mammifères

Answer 32

- Exceptions à la règle - Chez certaines espèces de primates, les femelles produisent le plus souvent des jumeaux, forçant alors le père à prodiguer des soins paternels (sélection sexuelle favorise les jumeaux pour forcer le mâle à apporter des soins)

Question 33

Soins parentaux chez les poissons

Answer 33

- Soins peu coûteux et peu de contraintes → soins rares assurés par un seul parent

Question 34

Jeu des soins parentaux

Answer 34

- 2 partenaires peuvent décider de: déserter (D) ou prodiguer des soins parentaux (P) - Le nombre de jeunes qui survivent est plus élevé si les 2 partenaires prodiguent des soins. - Cependant un parent qui déserte peut trouver un autre partenaire pour se reproduire - Poissons à fertilisation externe : diapo 55 - Oiseaux, mammifères, poissons à fertilisation interne : diapo 56

Question 35

Soins parentaux chez les oiseaux

Answer 35

- Fortes contraintes sur l’élevage des jeunes → soins biparentaux - Les œufs doivent être couvés en permanence - La survie des jeunes dépend de la quantité de nourriture

Question 36

Soins parentaux : résolution du conflit selon le type de soins parentaux

Answer 36

- Soins dépréciatifs : nourrissage (coût augmente avec le nombre de descendants produits) - Soins non dépréciatifs : préparation du nid, terrier (coût indépendant du nombre de descendants)

Question 37

Investissement qui profite à un seul ou plusieurs descendants

Answer 37

- Exemple de soins non dépréciatifs : le temps alloué à la surveillance des prédateurs est indépendant de la taille de la couvée - Le statut du mâle (apparié ou libre) ne constitue pas un critère de choix important pour les femelles: polygynie et soins maternels - Exemple de soins dépréciatifs : le temps passé à défendre le territoire face aux congénères augmente avec la taille de la couvée - Le statut du mâle (apparié ou libre) constitue un critère de choix important pour les femelles: monogame ou soins biparentaux

Question 38

Ajustement des soins parentaux

Answer 38

- Les mâles ajustent leur effort en fonction des demandes des poussins qui varient avec la concentration de testostérone → moyen pour les femelles de manipuler le comportement des mâles ? - Femelles peuvent manipuler le comportement de quémmandage en déposant T donc le mâle doit investir plus

Question 39

Conflits entre parents et enfants

Answer 39

- Quelle est la durée optimale des soins parentaux au-delà de laquelle les parents devraient chasser leurs enfants? - Les coûts et bénéfices augmentent avec la durée des soins - Point de vue de la mère: - Bénéfices: plus elle investit, plus elle augmente les chances de survie de son enfant. - Coûts : plus elle investit dans la reproduction actuelle, plus elle diminue son potentiel de reproduction dans le futur. - Point de vue du jeune: - Coûts indirects (r=0.5) - La sélection favorise : - Des parents qui cessent de prodiguer des soins lorsque le rapport c/b excède 1. - Des descendants qui cessent de demander des soins lorsque le rapport c/b dépasse 2. - Pour la mère: les coûts et bénéfices ont le même poids (même apparentée entre chacun des enfants) - Pour le jeune: les bénéfices sont deux fois plus importants que les coûts. - diapo 63

Question 40

Choix du partenaire : sélection sexuelle, soins parentaux et système de reproduction

Answer 40

- Les critères de choix des femelles varient en fonction du système de reproduction et de la contribution du mâle dans les soins parentaux - Espèces polygynes: choix des femelles sur la base de la qualité génétique (leks) et/ou de la qualité du territoire des mâles. - Espèces monogames: choix des femelles sur la base de la qualité des soins prodigués par le mâle.

Question 41

Mécanismes de choix de partenaire : choix indépendant

Answer 41

- Les femelles choisissent un partenaire indépendamment du choix des autres. - Les préférences sont déterminées par les gènes et sont conservées durant toute la vie d’une femelle

Question 42

Mécanismes de choix de partenaire : choix non-indépendant

Answer 42

- Les préférences sont flexibles et dépendent de l’environnement social. - L’imitation du choix de partenaire est un processus qui résulte en une augmentation de la préférence pour les mâles choisis par d’autres femelles. - Mâles peuvent devenir plus ou moins attirants

Question 43

Choix indépendant : règles de décision

Answer 43

- Règles de décision les plus couramment utilisées: - Le mâle retenu est celui dont la qualité est maximale parmi les n mâles précédemment échantillonnés. - Le mâle retenu est le premier rencontré dont la qualité est supérieure à une valeur critique. - Perte de temps et d’énergie - Plusieurs facteurs peuvent influencer la règle utilisée: - 1. coût de l’échantillonnage (nombre et densité des mâles) - 2. temps disponible pour la reproduction

Question 44

Choix indépendant : règles de décision : meilleur parmi un échantillon de n mâles

Answer 44

- En moyenne les femelles visitent 3.1 mâles pendant une période de 24h. - 62% des femelles retournent sur le territoire de plusieurs mâles - Dans 72 % des cas, les femelles prennent la bonne décision en choisissant le mâle de meilleure qualité, parmi tous les mâles échantillonnés - Le risque d’erreur est plus important s’il existe une faible différence entre le mâle choisi et le meilleur mâle rejeté - Certains mâles peuvent être ambigus et amener un risque d'erreur - Facteurs pertinents: Variance de la qualité des mâles, Âge et expérience de la femelle

Question 45

Imitation du choix de partenaire

Answer 45

- Ajout d’une femelle empaillée sur le territoire du mâle - Choix non-indépendant : Imitation du choix des autres → un mâle choisi devient plus attirant pour les autres femelles - Stratégie fréquemment employée chez les espèces polygynes où les femelles peuvent se permettre de toutes s’accoupler avec le même mâle, sans que cela ne réduise leur succès reproducteur - Hypothèses pour expliquer l’imitation chez les espèces monogames: - Sollicitation de copulations hors-couple avec les mâles préférés - Établissement d’un critère de choix vis-à-vis d’un type de mâles - Après avoir observé le choix d’une femelle modèle, les femelles préfèrent les mâles qui présentent le même phénotype que le mâle choisi - Quand ajoute une femelle sur le territoire du mâle, ça rend le make plus attirant - Aussi les jeunes vont imiter choix des femmes plus âgées pour pas avoir d'erreur

Question 46

Parmi ces 3 résultats, lequel permet d’appuyer l’hypothèse selon laquelle la formation de leks résulte de la préférence des femelles pour les mâles paradant en groupe ? 1. Le taux de mortalité des femelles est plus faible dans les leks de grande taille. 2. La quantité de ressources disponibles est plus importante dans les leks. 3. Les mâles non attractifs ont un succès reproducteur plus élevé dans les leks de grande taille.

Answer 46

- Le taux de mortalité des femelles est plus faible dans les leks de grande taille. - Les femelles préfèrent les mâles qui paradent en groupe car cela dilue leur risque de prédation - Elles ont donc une meilleure survie lorsque le lek est grand

Question 47

On rapporte dans les journaux qu’une nouvelle espèce d’oiseaux vient d’être découverte, chez laquelle les femelles sont plus grosses que les mâles et possèdent des ergots (pointe recourbée du tarse servant d'arme offensive). À quel genre de système d’appariement vous attendez-vous ?

Answer 47

- Polyandrie - Il s’agit d’un cas d’inversion du dimorphisme sexuel où la femelle possède des caractères de combat généralement associés aux mâles - On peut s’attendre à ce que les femelles soient en compétition entre elles pour accéder aux fécondations - Il s’agirait alors sans doute d’un système d’appariement de polyandrie.

Question 48

Chez les espèces parthénogénétiques, les parents et les descendants ne devraient jamais être en conflit concernant la durée des soins parentaux. VRAI FAUX

Answer 48

- VRAI - Puisque r=1 entre le descendant et ses sœurs, c’est avantageux que la mère cesse de prodiguer des soins lorsque: C>B.