Cours 4

Question 1

Qu’est-ce que l’évolution?
Elle comprend 3 changements, quels sont-ils?

Answer 1

Changements dans les caractéristiques héritées des populations biologiques au cours des générations successives
• Changements dans la fréquence des traits physiques
• Changements dans la fréquence des gènes
• Comprend également l’apparition d’une nouvelle espèce (spéciation)

Question 2

Qu’est-ce que la micro et macro évolution? Donne un exemple de micro évolution

Answer 2

Microévolution = petits changements qui se produisent au sein d’une espèce
• Exemple: la persistance de la lactase chez certaines populations humaines
Macroévolution = changements de niveau supérieur après plusieurs générations
• Exemple: la spéciation dans le genre Pan, qui a conduit à deux espèces distinctes: les chimpanzés (Pan troglodytes) et les bonobos (Pan paniscus)

Un exemple du microévolution est la persistance de la lactase chez certaines populations humaines. L’intolérance au lactose chez l’humain (après le sevrage) est la condition / le trait ancestral. Au cours des 10 000 dernières années, certaines populations humaines d’Europe et de certaines régions d’Afrique ont commencé à élever du bétail et sont devenues des pasteurs. L’allèle de persistance de la lactase est devenu de plus en plus présent dans ces populations, de sorte qu’avec le temps, davantage de personnes de ces populations pouvaient digérer le lait jusqu’à l’âge adulte. Nous avons donc aujourd’hui des habitant-e-s de certaines régions du monde qui peuvent boire du lait toute leur vie, mais la majorité des adultes du monde ont une intolérance au lactose et ne peuvent pas digérer correctement le lait.

Question 3

Qu’est ce que l’origine des espèces ? En quelle année et par qui cela a-t-il été publié ? Quels sont les points principaux?

Answer 3

On the origin of species
• Publié en 1859
• Très controversé au début
• Présente les idées clés de Darwin et les soutient avec des observations détaillées et des expériences sur de nombreuses espèces animales.

Points principaux
-Les espèces peuvent changer avec le temps
• Une espèce évolue d’une autre espèce
• Le mécanisme primaire de l’évolution est la sélection naturelle

Question 4

Quelle est la contribution clé de Darwin ?

Answer 4

Fourni un mécanisme plausible pour l’évolution des formes de vie:
La Sélection Naturelle

Question 5

Quels sont les trois postulats de la sélection naturelle ? explique

Answer 5

1. Compétition:les individus se font concurrence pour survivre
2. Variation:les individus varient,ces variations affectent leur capacité à survivre
3. Hérédité:Une partie de cette variation est héréditaire et transmise aux descendant-e-s

Question 6

Qu’est ce que la compétition?

Answer 6

Il y a plus de progénitures nées que celles qui peuvent survivre et se reproduire
• Surproduction
• Les populations peuvent se développer indéfiniment
mais les ressources sont toujours limitées
• Les individus se disputent des ressources limitées dans un habitat
C’est une lutte pour la survie

Question 7

Qu’est-ce que la variation ?

Answer 7

Il y a des variations parmi les individus d’une population
• Cette variation contribue à la différence entre les individus dans leur capacité à survivre et à se reproduire selon les conditions de l’environnement

Question 8

Qu’est ce que l’hérédité ? Qu’en était-il à l’époque de Darwin ?

Answer 8

Les caractères sont héréditaires, de sorte que les différences entre les individus sont transférées des parents à la progéniture
À l’époque de Darwin, les mécanismes (la causalité immédiate) d’héritage étaient encore inconnus (les chercheurs et chercheuses de l’époque ne comprenaient pas comment les traits étaient transmis à la progéniture, au niveau le plus proche). Il a fallu attendre Gregor Mendel (qui est le père de la génétique) pour comprendre le mécanisme par lequel les traits sont transmis à la progéniture.

Question 9

Qu’est-il possible de conclure suite aux trois postulats concernant la sélection naturelle (compétition, variation, hérédité)

Answer 9

Les individus qui concourent bien transmettent leurs traits, y compris ceux qui les ont aidés à survivre et à se reproduire
Les individus qui ne survivent pas, ou ceux qui se reproduisent moins, laissent moins de leurs caractéristiques dans la génération suivante (et les traits ainsi désavantageux sont diminués)

Question 10

Qu’est ce qu’une adaptation ?

Answer 10

Traits qui aident les individus à survivre et se reproduire deviennent plus fréquents dans la pop

Question 11

Qu’elle est la différence entre la sélection naturelle et une adaptation ?

Answer 11

Sélection naturelle: processus évolutif qui conduit à des adaptations lorsque les trois postulats (compétition, variation, hérédité) sont présents

Adaptation: caractéristique d’un organisme qui a été préservé ou formé par sélection naturelle pour une fonction particulière dans la population ou l’environnement de l’organisme (aide l’organisme à survivre et se reproduire)

Question 12

La survie a elle seule ne suffit pas pour comprendre l’évolution par sélection naturelle…Qu’est-ce qui est manquant ?

Answer 12

La reproduction. On doit survivre ET se reproduire pour donner ses gènes à la gen suivante (fitness)

Question 13

La sélection naturelle qui produit des adaptations: Explique l’exemple du phalène du bouleau (Biston betularia)

Explique le à l’aide des trois postulats (compétition, variation, hérédité)

Answer 13

En Angleterre, « carbonaria » (couleur noire) est apparue pour la première fois au milieu des années 1800, alors qu’il y avait une prédominance des « typica » (couleur claire).
Les formes claires de la teigne étaient moins visibles pour les prédateurs d’oiseaux des arbres clairs.
Suite à la révolution industrielle qui a noircie les arbres (1895), 95% des phalène du bouleau étaient carbonaria. On assiste à un mélanisme industriel : la prévalence de variétés d’animaux de couleur foncée (en particulier les papillons nocturnes) dans les zones industrielles où ils sont mieux camouflés contre les prédateurs que les formes plus pâles.
Plus tard, au milieu des années 1960, il y avait des lois sur l’air pur en Angleterre,
et carbonaria a décliné puisqu’à nouveau les formes claires étaient mieux camouflées.

1. Compétition, la lutte pour la survie
   • La prédation crée une forte pression de sélection
2. Variation
   • Il y avait des papillons de couleur foncée et claire dans la population d’origine
   • Dans l’environnement particulier, le mélanisme donne un grand avantage
3. Hérédité
   • Le mélanisme est hérité par les progénitures

Question 14

Explique en quoi l’exemple du phalène du bouleau est une adaptation. Qu’est-ce qui est une adaptation ? Qu’est-ce qui aide les individus à survivre et se reproduire ?

Answer 14

Adaptation: caractéristique d’un organisme façonnée par sélection naturelle pour une fonction particulière dans la population ou l’environnement
• Ici, l’adaptation est la couleur mélanique
• La fonction qui aide les individus à survivre / se reproduire est le camouflage

Question 15

Les pinsons des Galapagos sont un exemple de __________ évolutive.

Answer 15

Radiation : Un pinson a atteint l’île des Galapagos, ce qui a amené de nombreuses espèces aux traits différents à occuper différentes niches dans cet environnement restreint aux ressources limitées.

Question 16

Explique l’exemple de pinsons des Galapagos, Quelle est l’adaptation ?

Answer 16

Il y a beaucoup de concurrence pour des ressources limitées dans cet environnement
• La variation des traits entre les pinsons est importante pour la survie
• En particulier, la variation dans la taille et la forme de leur bec

Différents types de becs sont adaptés à différents types d’aliments
• Cette variation est héritable

Environnement changeant:
• Les sécheresses entraînent un échec de la production de semences/graines
• Il y a surexploitation des graines plus petites par les pinsons qui mangent des graines
• De grosses graines dures restent
• La compétition pour les graines entre les pinsons mène à une lutte pour la survie

Variation de la profondeur du bec (beak depth):
• Les gros becs confèrent un avantage qui entraîne une mortalité différentielle entre les pinsons
• Le succès des grands becs entraîne un changement de la taille moyenne du bec dans la population
• Il y a moins d’individus qu’avant dans la population

• Hérédité de la profondeur du bec
• Les parents de pinson avec un grand bec produisent des poussins avec un grand bec

Adaptation = bec plus profond

Question 17

Quelles sont les 4 vérités importantes sur l’évolution par sélection naturelle ? **important

Answer 17

1)L’évolution (changement) travaille sur la population, pas sur l’individu
• Aucun phalène du bouleau ou pinson n’a jamais changé au cours de sa vie; les individus n’évoluent pas.

2.)La sélection naturelle agit sur l’individu
• Les individus survivent et se reproduisent, ou non.

3) La variation doit être là en premier lieu. Ainsi, la variation permet des adaptations mais les limite également. Par exemple, les papillons ne pouvaient pas virer au rouge vif pour se camoufler face à des voitures ou des fleurs rouges, car il n’y avait au départ aucune variante de couleur aussi proche du rouge.

4) Il n’existe pas de variante absolument meilleure. Mieux dépend de l’environnement, pendant une période donnée. La meilleure variante peut changer lorsque l’environnement change.

Question 18

Qu’est ce que la valeur sélective ou le fitness darwinien ?

Answer 18

Valeur sélective / Fitness darwinien
• Valeur sélective ou Fitness est la capacité d’un individu à survivre et à se reproduire avec succès par rapport à d’autres individus
• La sélection naturelle pousse le fitness vers les optima proches; ce n’est pas un optimum absolu

Dans ce diagramme de paysage fitness darwinien, le point le plus haut rouge de la montagne est le point optimum local qui permet à l’espèce d’être plus équilibrée dans l’environnement. La sélection naturelle va donc agir sur les individus de telle sorte qu’avec le temps, l’espèce évoluera pour se rapprocher de plus en plus de ce point d’équilibre optimal. Mais si le sommet de la montagne se déplace vers la droite (par exemple en raison d’une sécheresse, d’une pression de prédation accrue ou d’un changement de l’environnement), les pressions exercées sur les individus seront différentes. La sélection naturelle agira sur les individus afin que l’espèce puisse évoluer à nouveau pour se rapprocher du nouveau pic optimal. Pour trouver le nouvel équilibre.

Question 19

V ou F : Beaucoup de comportements ont une base génétique, ou une composante génétique

Answer 19

Les comportements chez les animaux sont souvent héréditaires, des parents à leurs enfants.
Exemple : les golden retrievers ont été élevés pour transporter les canards pour les chasseurs. Il existe donc des composantes génétiques à ce comportement de portage, de sorte que la plupart des golden retrievers sont instinctivement enclins à porter des objets dans leur bouche.

Question 20

Si un comportement a une base génétique et affecte le fitness, il peut être soumis à ….

Answer 20

Si un comportement a une base génétique et affecte le fitness, il peut être soumis à la sélection naturelle

Question 21

Qu’est ce que la sociobiologie, quel principe applique-t-il au comportement ?

Qu’est-ce qu’elle essaie de comprendre par rapport au comportement ?

Quel est le rapport avec la survie et la reproduction ?

Answer 21

La sociobiologie applique les principes évolutifs, en particulier la sélection naturelle, au comportement
• Elle essaie de comprendre comment le comportement pourrait être sélectionné / adapté / avoir évolué
• Elle se demande comment les variations comportementales donnent aux individus un avantage en termes de survie et de reproduction

Question 22

Qu’est ce que les stratégies comportementales ? Est-ce que cela implique une intention consciente ?

Answer 22

Les comportements qui se produisent dans un contexte fonctionnel spécifique sont souvent appelés
« stratégies comportementales »

• Cela n’implique pas d’intention consciente ou de planification

Question 23

Quel est le lien entre les résultats ultimes et les motivations des stratégies comportementales ? Donne des des exemples.

Answer 23

• Les motivations qui déclenchent le comportement sont distinctes des résultats ultimes.
• Par exemple:
• Goût pour les aliments nocifs
• Défense territoriale
• Attraction des partenaires potentiels

Question 24

Quelle est la différence entre l’évolution et la sélection naturelle ?

Answer 24

Évolution
• Changement biologique au fil du temps
• Changements (génétique) au sein des populations

Sélection naturelle
• Mécanisme du changement évolutif; agit sur les individus

Question 25

Quelle est la différence entre une adaptation et une fitness, valeur sélective ?

Answer 25

Adaptation
• Caractère formé par la sélection naturelle pour une fonction courante dans l’environnement de l’organisme

Fitness / Valeur sélective
• Capacité d’un individu à survivre et à se reproduire avec succès par rapport à d’autres individus de la même population ou de la même espèce

Question 26

Le fait que les primates soient très sociaux implique que certaines pensent que ces comportements sont __________ .

Answer 26

Altruistes, mais en fait pas vraiment

Question 27

Comment les interactions sociales sont-elles étudiées ? En quoi est-ce difficile pour les intéractions comportementales ?

Answer 27

Les interactions sociales sont souvent analysées en termes de coûts (-) et d’avantages (+) pour l’acteur-e et pour le ou la destinataire

• L’objectif ultime serait d’appliquer les coûts et les avantages au fitness, mais cela est difficile pour chaque interaction comportementale individuelle

Question 28

Quels sont les 4 types d’interactions sociales? Explique chacune d’entre elles.

Answer 28

Le mutualisme
Égoïsme
Altruisme
Dépit

Le mutualisme: par exemple, vivre ensemble dans un groupe. les deux bénéficieraient d’une défense accrue des prédateurs.

Égoïsme: par exemple, un individu vole de la nourriture à l’autre individu.

Altruisme: Par exemple, le toilettage d’un individu à un autre peut être considéré comme un comportement altruiste. Mais comme nous le verrons plus tard, le véritable altruisme est difficile à prouver.

Spite: pas commun chez la plupart des animaux. Chez l’homme, nous avons de bons exemples de rancune, où un individu fait quelque chose pour blesser l’autre, même si l’acteur sait qu’en blessant le destinataire, les deux en subiront des coûts.

Question 29

Qu’est ce que l’altruisme ?

Answer 29

Altruisme (définition biologique): comportement qui améliore le fitness du destinataire tout en diminuant le fitness de l’acteur-e

Question 30

Altruisme, donne des exemples

Answer 30

-toilettage
-appels d’alarme
-coalitions dans des conflits
-partage de nourriture
-soins alloparentaux

Question 31

Explique les + et les - de l’acte altruiste de toilettage

Answer 31

Le toilettage est bénéfique pour le destinataire
• Amélioration de l’hygiène et de la relaxation

• Le toilettage a des coûts pour l’acteur
• Temps réduit à d’autres tâches comme chercher de la nourriture, courtiser des partenaires

Question 32

Quelle est l’explication précoce des actes altruistes chez les primates et en quoi n’est-elle pas bonne?

Answer 32

Sélection de groupe

Sélection de groupe: les comportements altruistes évoluent pour le bien du groupe
• Applique les postulats de Darwin aux groupes, pas aux individus*
• Les comportements qui bénéficient au groupe dans son ensemble devraient donc augmenter en fréquence

*Applique les postulats de Darwin aux groupes, pas aux individus
1. Il y a concurrence entre les groupes
2. Les groupes varient d’une manière qui affecte leur survie
3. Certaines de ces variations sont héritables

Problématique :

Raisons pour lesquelles la sélection du groupe est problématique et ne correspond pas aux principes de Darwin.
Confond l’effet sur le groupe avec l’effet sur l’individu
La sélection naturelle favorise les traits qui améliorent le fitness individuelle (survie, reproduction). La sélection devrait donc faire en sorte que les traits égoïstes soient transmis à la génération suivante à un taux plus élevé.
Étant donné que les comportements altruistes réduisent l’aptitude de l’acteur-e, les individus altruistes ne doivent pas être sélectionnés.
En termes de processus évolutifs, peu importe que les autres membres en bénéficient. Tout ce qui compte est l’effet du trait / comportement sur l’acteur-e.
Dans l’ensemble, la sélection de groupe n’est pas bien prise en charge, mais il existe des exceptions. La sélection de groupe n’est probablement pas importante en nature, car elle est submergée par les effets de la sélection individuelle.

Question 33

Quelle est la meilleure explication qui permet d’expliquer l’altruisme ? Et pourquoi?

Answer 33

Sélection de parentèle:
une meilleure explication de l’altruisme
1964, W. D. Hamilton
La sélection de parentèle est basée sur la reconnaissance que:
• Chaque individu partage du matériel génétique avec ses apparenté-e-s
• Il est possible que certains gènes d’un individu soient représentés dans la génération suivante si ses parents on un succès reproducteur suffisamment élevé, même si l’individu ne se reproduit jamais

Question 34

Quels sont les deux nouveaux concepts introduits avec la théorie de la sélection de parentèle ?

Answer 34

La sélection naturelle peut agir sur les gènes plutôt que directement sur les individus (ainsi, en fait, lorsque nous parlons d’individus, ce que nous entendons réellement est le pool génique de cet individu)

Valeur sélective inclusive / Inclusive fitness: fitness individuelle plus l’effet sur le fitness des apparentés

Ainsi, lorsque les primatologues essaient de mesurer « le succès » d’un singe, ils parlent par exemple de sa valeur sélective (sa capacité de survie et de reproduction), ainsi que de sa valeur sélective inclusive (capacité de survie et de reproduction de ses proches parents)

Question 35

Qu’est ce qui permet de déterminer quand est-ce que c’est bénéfique ou coûteux d’aider ?

Answer 35

La loi d’Hamilton :

Rxb plus grand que c

La loi de Hamilton
Un acte altruiste sera favorisé par la sélection lorsque l’inégalité suivante sera satisfaite:
𝑟 = coefficient d’apparentement
𝑏 = somme des avantages en terme de fitness pour les
bénéficiaires
𝑐 = coût pour le/la donneur-se

Question 36

Qu’est-ce que le coefficient de parenté ? Quel est son lien avec l’altruisme ?

Answer 36

• Il mesure la relation génétique entre les individus, ou la probabilité moyenne qu’ils partagent un allèle d’un ancêtre commun
• 𝑟 augmente à mesure que l’on se rapproche de plus en plus des apparentés les plus proches génétiquement

L’altruisme devrait donc être dirigé vers les parents (car 𝑟 = 0 pour les individus non apparentés)
• Une relation génétique plus étroite favorise un altruisme plus coûteux
Exemples:
Si 𝑟 = 0.5, alors 𝑏 doit être supérieur à 2c pour satisfaire la loi de Hamilton
Si 𝑟 = 0.125, alors 𝑏 doit être supérieur à 8c

Question 37

Comment les primates se reconnaissent entre eux (sélection de parentèle nécessite reconnaissance)

Answer 37

Appariement phénotypique: odeur ou
ressemblance avec soi-même
• Indices contextuels: familiarité, proximité, observer les associations entre individus

Question 38

Quel est la différence entre la reconnaissance du père et de la mère

Answer 38

Pour les primates, il est plus facile de reconnaître la parente maternelle: en utilisant des indices contextuels, on peut identifier les frères et sœurs comme ceux et celles qui passent aussi le plus de temps avec maman.

Parent paternel: plus difficile à identifier, mais l’âge peut fournir des indices chez certaines espèces polygames, car des pairs du même âge ont probablement été engendrés par le même mâle.
Par exemple, dans les espèces où un mâle alpha est presque toujours le père de jeunes enfants, tous les enfants nés pendant la période où ce mâle est alpha seront frères et soeurs. Dans ce type de système, l’âge entre frères et sœurs est un identifiant essentiel permettant aux individus de reconnaître leurs parents paternels.

Question 39

Indique les effets bénéfiques et les coûts de ce comportement altruiste favorisant les apparenté-e-s qui appuient la théorie de la sélection de parentèle
LE TOILETTAGE

Answer 39

Bénéfique pour l’animal qui reçoit le toilettage: hygiène, renforcer les liens, se sentir bien
Coûteux pour l’animal qui donne au toilettage: perte de temps, vigilance réduite

Ex: Macaques rhésus à Cayo Santiago (Porto Rico)
Les femelles toilettent plus leurs parents que les individus qui ne leur sont pas apparentés
Les femelles toilettent plus leur parents proches que leur parents éloignés

Question 40

Indique les effets bénéfiques et les coûts de ce comportement altruiste favorisant les apparenté-e-s qui appuient la théorie de la sélection de parentèle
LES COALITIONS

Answer 40

Conflit entre deux individus
Parfois, un autre primate peut venir soutenir l’un des combattants (et ils forment une coalition)
• Bénéfique à l’individu qui reçoit de l’aide: peut gagner le conflit ou éviter une blessure
• Coûteux pour l’allié: temps, énergie, risque de blessure

Ex: Le soutien dans les coalitions s’adresse préférentiellement aux parents

Question 41

Indique les effets bénéfiques et les coûts de ce comportement altruiste favorisant les apparenté-e-s qui appuient la théorie de la sélection de parentèle : CONFLIT PARENTS-PROGÉNITURE

Answer 41

La sélection de parentèle aide à expliquer pourquoi il y a un conflit entre les parents et leur progéniture
• La mère en profite le plus en sevrant son nourrisson actuel pour investir dans plus de progénitures futures
• Le fitness de la future progéniture se fait aux dépens de la progéniture actuelle
La progéniture partage les gènes avec ses frères et sœurs (𝑟 entre 0.5 et 0.25)
• L’enfant reçoit aussi des bénéfices lorsque sa mère s’occupe de son frère ou sa sœur, mais cette valeur sélective inclusive est inférieur aux coûts du sevrage pour le nourrisson lui même
• Donc, le nourrisson actuelle bénéficie le plus en continuant à recevoir un investissement de la part de sa mère

Les coûts du sevrage sont supérieurs que les bénéfices en terme de valeur sélective inclusive que le nourrisson recevrait si sa mère investissait son temps et son énergie dans son frère ou sa soeur.
Parce que le nourrisson et ses frères ou soeur partagent la même génétique, l’enfant reçoit aussi des bénéfices lorsque sa mère s’occupe de son frère ou sa soeur. Par contre, cette valeur sélective inclusive est inférieur aux coûts du sevrage pour le nourrisson lui même.
𝑟×𝑏>𝑐 … Dans cette situation, le côté gauche de l’équation de Hamilton n’est pas plus grand que le côté droit de l’équation.

Question 42

Qu’est ce que l’altruisme réciproque ? Quelles sont les trois conditions ?

Answer 42

L’altruisme peut évoluer même chez les non-parents si le comportement est équilibré entre les partenaires dans le temps (les partenaires donnent et reçoivent à tour de rôle)
1. Doitavoirl’occasiond’interagirsouvent
2. Lesindividusdoiventpouvoirsuivrelesoutienfourni et reçu
3. Doitfournirunsoutienuniquementàceuxquiaident aussi

Question 43

Quelle est la différence entre l’altruisme réciproque et la sélection de parentèle ?

Answer 43

La réciprocité, pas la parenté, conduit ce type d’altruisme
• En outre, la même devise ou une devise différente peuvent être utilisées en échange

Question 44

Donne des exemples d’altruisme réciproque chez les chimpanzés

Answer 44

Échange de toilettage contre de la nourriture: plus susceptible de partager leur nourriture avec des individus qui l’ont récemment toiletté
• Échange du sexe contre de la viande: les femelles chimpanzés sont plus susceptibles de s’accoupler avec des mâles qui ont partagé de la viande avec elles