Évolution Flashcards
Platon : Dualisme platonicien
Chaque individu d’une espèce est une copie imparfaite d’un modèle parfait et immuable appartenant au monde des idées.
Aristote
: Les espèces sont éternelles, parfaites, immuables et inchangées.
Créationnisme
: Vision fixiste du monde inspirée des religions.
Carl von Linné
: Classification des formes vivants selon une nomenclature binomiale. Linné croyait que les espèces étaient des créations permanentes.
Cuvier, Catastrophisme : Des catastrophes détruisent localement un grand nombre d’espèces et l’endroit est repeuplé par des espèces venant d’ailleurs.
: Des catastrophes détruisent localement un grand nombre d’espèces et l’endroit est repeuplé par des espèces venant d’ailleurs.
Gradualisme, Hutton et Lyell
: La roche sédimentaire est formée de sédiments accumulés graduellement dans le temps d’une façon continue et uniforme et non suite à une catastrophe naturelle.
Les deux idées de la théorie de l’évolution de Lamarck
- L’usage et le non-usage
- L’hérédité des caractères acquis
- L’usage et le non-usage
Les organes utilisés se développent, les non utilisés s’atrophient (Le besoin crée l’organe) -> Adaptation au milieu.
L’hérédité des caractères acquis
: Les caractères développés par un individu sont transmis à ses descendants. (Erreur fatale de Lamarck).
Ce qui a amène Darwin à penser que les espèces se modifient?
- La paléontologie
- La biogéographie
- Les adaptations
- La paléontologie
- Il constate que les restes fossiles des espèces éteintes ressemblent aux espèces actuelles.
- La biogéographie
- L’étude de la distribution géographique des espèces.
- Il constate que les espèces géographiquement proches se ressemblent bien plus que les espèces plus éloignées.
Les adaptations : concept fondamental dans la pensée de Darwin.
- Lorsque des barrières géographiques fragmentent une espèce en plusieurs populations et les isolent dans des milieux différents, chaque population s’adapte aux conditions locales et se modifie peu à peu.
- Après de nombreuses générations, les populations sont devenues assez dissemblables pour constituer des espèces différentes.
- Les individus les mieux adaptés au milieu local laissent plus de descendants; par conséquent, ils transmettent leurs caractères favorables.
- L’origine des nouvelles espèces et l’adaptation constituent des processus étroitement liés.
- Une nouvelle espèce émerge d’une forme ancestrale par suite de l’accumulation graduelle d’adaptations à un milieu différent.
Théorie de l’évolution par sélection naturelle
1) La sélection naturelle est un processus dans lequel les individus dotés de certains caractères ont, grâce à ces caractères, des taux de survie et de reproduction plus élevés que d’autres individus -> Succès différentiel dans la reproduction.
2) La sélection naturelle repose sur une interaction entre le milieu et la variabilité de la population, il en résulte une augmentation de l’adaptation des populations à leur environnement.
3) Si un environnement change au fil du temps, ou si des espèces se déplacent vers un nouvel environnement, la sélection naturelle peut aboutir à une adaptation à ce nouveau milieu et parfois à l’apparition de nouvelles espèces.
La survie dépend de quoi?
En grande partie des caractères héréditairesés. Les individus dont la constitution héréditaire favorise leur survie et leur reproduciton dans leur environnement sont les plus aptes; ils produisent vraisemblablement plus de descendants que les autres.
Homologies anatomiques
- Chez les différentes espèces, les os se sont développés selon des proportions différentes, à mesure que le membre s’adaptait à des fonctions différentes.
- Les membres antérieures se composent des mêmes éléments osseux et ont une même organisation de base.
Homologies embryologiques
- L’étude de développement embryonaire montre que des organismes étroitement apparentés ont des stades semblables.
Nommer certaines caractéristiques moléculaires que les êtres vivants partagent
- Toutes les formes de vie utilisent l’ADN (ou l’ARN) comme matériel génétique
- Le code génétique est universel
- Les protéines de tous les êtres vivants sont constituées des mêmes 20 acides aminés
Deux espèces apparentées ont des gènes avec un pourcentage d’homologie plus grand de quoi?
De séquence nucléotidique
La clastique
: Une théorie de classification phylogénétique (Branche de la génétique qui a pour objet d’étudier les modifications d’ordre génétique qui se produisent au sein des espèces animales et végétales.). Elle classe les êtes vivants selon leurs relations de parenté, dans un cadre évolutionniste.
Objectif de la clastique
Classer les espèces en groupes monophylétiques ou clades -> un ancêtre et tous ses descendants.
- Principe de la systématique cladistique
- Les clades proviennent de la descendance des taxons déjà présents.
- La formation d’un clade se fait par bifurcation.
- Les caractères changent progressivement,notamment sous l’effet de la selection naturelle.
- Arbre phylogénétique
: Un diagramme qui reflète les relations résultant de l’évolution entre des groupes d’organismes.
- Principe de la systématique cladistique
- Les clades proviennent de la descendance des taxons déjà présents.
- La formation d’un clade se fait par bifurcation.
- Les caractères changent progressivement,notamment sous l’effet de la selection naturelle.
- Arbre phylogénétique
: Un diagramme qui reflète les relations résultant de l’évolution entre des groupes d’organismes.
Patrimoine ou pool génétique
: L’ensemble de tous les exemplaires de chaque type d’allèles de chaque locus de chacun des membres de la population. Il comprend les allèles de tous les membres.
Une population se compose de tous les organismes d’une espèces (RON)
R : capable de se reproduire entre eux
O : qui occupent une région particulière à un moment donné
N : donner naissance à une descendance féconde.
Microévolution :
- La plus petite manifestation de l’évolution, il s’agit de la modification évolutive de la constitution génétique d’une population d’une génération à l’autre.
- Changement dans la fréquence des allèles du patrimoine génétique dans une population d’une génération à l’autre.
Loi de Hardy-Weinberg
La population n’évolue pas sila fréquence des allèles dans une populaiton deeure constante génération après génération.
Condition de la loi de Hardy-Weinberg
Conditions : S’il n’y a aucune variation au sein de la population (G.Ah.M.F.S.)
- Population de très grande taille - Accouplement au hasard - Pas de mutation - Pas de flux génétique - Pas de sélection naturelle
Formule fréquence des allèles
p+q=1
- Les mécanismes qui modifieront directement les fréquences alléliques et causent un processus évolutif
(Dé.Mu.Flu.Se.S)
1. Dérive génétique : Éffet fondateur et Effet de goulot d'étranglement
2. Mutation
3. Flux génétique
- Immigration
- Émigration
4. La sélection naturelle
5. Sélection sexuelle
Si pour les deux générations les fréquences des génotypes sont les mêmes…
La population est en équilibre.
- Les mécanismes qui modifieront directement les fréquences alléliques et causent un processus évolutif
(Dé.Mu.Flu.Se)
1. Dérive génétique : Éffet fondateur et Effet de goulot d'étranglement
2. Mutation
3. Flux génétique
- Immigration
- Émigration
4. La sélection naturelle
- Effet fondateur :
- Naissance d’une petite population pas migration de quelques individus vers un nouvel habitat (colonisation).
- Des individus isolés de leur population peuvent s’implanter et former une nouvelle population dont le patrimoine génétique ne sera pas représentatif de la population d’origine.
Dérive génétique
: Un événement qui agit de façon aléatoire dans une population peut modifier la fréquence des allèles.
- Flux génétique
: Migration d’individus féconds entre des populations différentes.
- Immigration : Apporte des gènes - Émigration : Enlève des gènes
- Flux génétique
: Migration d’individus féconds entre des populations différentes.
- Immigration : Apporte des gènes - Émigration : Enlève des gènes
- Modes de sélection naturelle :
- Sélection directionnelle
- Sélection stabilisante
- Sélection divergente
- Sélection directionnelle
: Déplace le courbe dans un sens ou dans l’autre, favorisant un phénotype au dépend de l’autre.
- Sélection stabilisante
: Réduit la variation : élimine phénotypes extrêmes
- Sélection divergente :
- Favorise les extrêmes, peut entraîner le polymorphisme.
- Les individus ayant un phénotype intermédiaire auront une valeur adaptatif moindre que les 2 extrêmes.
Principaux points de la microévolution
- La population qui évolue et non l’individu
- L’évolution est expliquée par de petites modifications dans le pool génétique des populations (modifications de la fréquence des allèles).
- L’évolution est surtout conditionnée par la sélection naturelle mais aussi par d’autres facteurs tels que la dérive génétique, les mutations et le flux génétique.
La macroévolution
- Implique des changements considérables chez les organismes
- Se produit sur une longue période de temps.
- Il en résulte une apparition, au fil de l’évolution, de nouveaux groupes taxinomiques.
La spéciation
- Apparition d’une ou de plusieurs nouvelles espèces à partir d’une espèce mère qui subit de la microévolution.
- Il y a changement du pool génique d’une espèce, avec le temps sous l’effet des agents de l’évolution.
Définition de l’espèce
L’espèce constitue l’unité de base de la classification en biologie.
Elle regroupe les organismes qui :
- Se ressemblent et
- qui peuvent se reproduire entre eux
- Et qui engendrent une descendance féconde.
Définition morphologique de l’espèce
: Groupe d’organismes ayant la même apparence.
Définition biologique de l’espèce
: Se fonde sur l’isolement reproductif -> Groupe de populations dont les membres peuvent produire, en conditions naturelles, des descendants féconds.
Deux types de barrières reproductifs :
- Barrières préygotiques
- Barrières postzygotiques
Barrières prézygotiques
- Facteurs qui rendent impossible l’accouplement ou bloquent la fécondation (TEMGE)
- Isolement temporel
- Isolement éthologique
- Isolement mécanique
- Isolement gamétique
- Isolement écologique
Barrières postzygotiques
- Après la formation du zygote
1) Non viabilité des hybrides
2) Stérilité des hybrides
3) Déchéance des hybrides
Isolement temporel
: Ne se reproduisent pas en même temps
Isolement éthologique
Incompatibilité entre les comportements typiques pour la reproduction.
Isolement mécanique
L’accouplement ne peut se faire de façon efficace car les organes génitaux ne concordent pas.
Isolement gamétique
Les gamètes mâles sont incapables de féconder les gamètes femelles car ils ne survivent pas ou par absence de mécanisme biochimique indispensable pour la fécondation ou incapacité des gamètes à se reconnaitre.
Isolement écologique
Habitat différent
Non-viabilité des hybrides
Zygote hybrides ne se développent pas normalement ou n’atteignent pas la maturité sexuelle.
Stérilité des hybrides
Méiose ne produit pas de gamètes normaux.
Déchéance des hybrides
La progéniture des hybrides est malingre ou stérile.
Les voies de spéciation
La spéciation est l’apparition d’une ou de plusieurs nouvelles espèces à partir d’une espèce mère selon deux voies :
- Spéciation allopatrique (autre patrie)
- Spéciation Sympatrique (au sein de même patrie)
- Spéciation allopatrique (autre partrie) :
Le flux génétique est interrompu dans une population quand elle se divise en deux sous populations isolés géographiquement.
Spéciation Sympatrique (au sein de même patrie)
Un mécanisme d’isolement reproductif émerge et isole une sous population du reste de la population dans la même zone géographique.
Scénario de l’apparition de la vie
Un scénario selon lequel les processus chimiques et physiques qui se déroulaient sur la terre primitive en association avec l’idée de la sélection ont aboutit à la formation de cellules simples et ce en quatre étapes.
- Synthèse abiotique (Où il n’y a pas ou ne peut y avoir de vie.) et accumulation de petites molécules organiques (monomères). - Fusion des monomères pour former des macromolécules. - Réunion de toutes ces molécules en protocellules ou protobiontes (forme ancienne de vie avant la cellule), gouttelettes préservant les différences chimiques entre l’intérieur et l’extérieur. - Apparition de molécules capables d’autoréplication qui ont rendu l’hérédité possible.
Les protocellules ou protobiontes
Ce sont des agrégats de molécules produites par voie abiotique entourée d’une membrane ou d’une structure ressemblant à une membrane (liposome)
Caractéristiques des protobiontes :
- Membrane semi perméable
- Métabolisme
- Reproduction
- La sélection naturelle s’exerce au niveau moléculaire sur des populations de molécules d’ARN.
- Le brin d’ARN adopte une conformation 3D déterminée par sa séquence nucléotidique
- Certaines conformations sont plus stables et se répliquent plus rapidement et plus fidèlement que les autres.
- La séquence la mieux adaptée à la température, à la salinité, etc du milieu environnât -> se réplique et une de ses séquences-filles peut devenir mute -> forme encore plus stable (ou non) etc -> évolution
L’origine des eucaryotes
- Invagination de la membrane pour avoir le RER ,Golgi et noyau
- Phagocytose de bactéries capables de photosynthèse et/ou de respiration cellulaire seraient devenus, après phagocytose, des chloroplastes et des mitochondries.
Protobiontes en procaryote?
- Les premières cellules auraient été des autotrophes utilisant les molécules inorganiques de l’environnement pour fabriquer leurs propres molécules organiques pour leur métabolisme.
- Lorsque les ressources ont diminué, certains protocellules ont développé la capacité d’utiliser le soleil comme source d’énergie afin de fabriquer leur propre matière organique photographe.
- L’accumulation du dixoxygène libéré par les photographes dans les mers a mené à l’apparition de la respiration cellulaire.
Les évidences en faveur de l’hypothèse endosymbiotique :
- Dans une cellule eucaryotes, les chloroplastes et les mitochondries possèdent de l’ADN qui n’est pas enfermé dans un noyau.
- Les chloroplastes et mitochondries possèdent des ribosomes et sont capables de se diviser.
- Les chloroplastes et mitochondries possèdent une double membrane (Vestige de la phagocytose?)
- Toutes les cellules végétales ont des chloroplastes et des mitochondries, mais les cellules animales ont seulement des mitochondries.
- Domaines :
- Bactéries
- Archéobactéries
- Eucaryotes
- Règne des domaines des bactéries et domaine des archéobactéries
Procaryotes
- Règnes :
- Végétaux : Des multicellulaires autotrophe, organes complexes (racines, fleurs…), paroi cellulaire de cellulose, non mobiles.
Protistes, Animaux, Végétaux et Eumycètes (PAVE)
Expliquez pourquoi l’énoncé suivant est inexact : «Les antibiotiques ont créé une pharmacorésistance chez le SARM»
Un facteur environnemental comme un médicament ne crée pas de nouveaux caractères, comme la pharmacorésistance; il ne fait que favoriser la sélection naturelle de caractères de résistance déjà présents dans la population.
Quelle est la différence entre la dérive génétique et le flux génétique quant à (a) la façon dont ils se produisent et (b) leur incidence sur la variation génétique future d’une population?
La dérive génétique résutle de phénomènes aléatoires qui font fluctuer les fréquences alléliques au hasard de génération en génération. Au sein d’une population, ce processus tend à réduire la variation génétique avec le temps. Le flux génétique consiste en un échange d’allèles dans une population et en accroitre ainsi la variation génétique.
Différence entre la spéciation allopatrique et la spéciation sympatrique? Quel type de spéciation est le plus courant et pourquoi?
Dans la spéciation allopatrique, une nouvelle espèce se forme quand elle est isolée géographiquement de son espèce mère; dans la spéciation sympatrique, une nouvelle espèce se forme en absence d’isolement géographique. L’isolement géographique réduit considérablement le flux génétique entre populations; un flux génétique continu est plus probable dans les populations sympatriques. La spéciation sympatrique est donc plus rare.
Expliquez comme les comparaisons entre les protéines de deux espèces peuvent renseigner sur leur lien évolutif.
Les protéines sont les produits des gènes. Leurs séquences d’acides aminés sont déterminées par les séquences de nucléotides de l’ADN qui code pour ces gènes. Donc, les différences entre les protéines comparables de deux espèces correspondent à des différences génétiques qui se sont accumulées lorsque les espèces ont divergé. Par conséquent, les différences entre les protéines peuvent refleter l’histoire évolutive des espèces.
