Évolution (final) Flashcards
Quel est le moteur de l’évolution selon Darwin?
La sélection naturelle
Est-ce que la sélection naturelle est synonyme de l’évolution? Et pourquoi?
Pas synonyme de l’évolution
- Cause des changements évolutifs
(Dérive génétique peut aussi causer des changements évolutifs)
Qu’est-ce qu’un résumé de la sélection naturelle?
- Organismes avec variations (bio et comp.)
- Variations héréditaires
- Compétition pour ressources limitées (trop de descendants)
- Individus avec variations plus favorables vivent plus longtemps et ont plus de descendants
Qu’est-ce que l’existence de multiples phénotypes change au niveau de la sélection naturelle?
Si absence de différence : la survie des individus serait une question de hasard
Comment certaines allèles sont favorisées par la variation phénotypique d’origine génétique?
Allèles favorisant le succès reproducteur seront sur-représentés dans la génération suivante
Qu’est-ce qui est indispensable pour une évolution par sélection naturelle?
La variation phénotypique conférant un avantage doit être héritable
Quelles sont les conditions de la sélection naturelle qui mène à une adaptation?
- Variations héritables
- Pressions de sélection constantes dans le temps
Qu’est-ce que la valeur adaptative absolue?
- Unité de mesure de la sélection
Aptitude (fitness) absolue = nombre de descendants qu’un organisme produit pendant sa vie
Comment la sélection naturelle peut-elle affecter la fitness?
Peut l’affecter à différents moments durant le cycle de vie d’un organisme.
- Survie
- Reproduction
- Fertilité des gamètes
Comment se nomment tous les évènements qui peuvent affecter la fitness d’un organisme?
Les composantes de la valeur adaptative
À quel produit de deux composantes peut être simplifiée la fitness?
La probabilité d’un individu survive jusqu’à maturité sexuelle
X
Le nombre de descendants attendus si l’individu survit
Qu’est-ce que l’évolution par sélection?
La sélection agit au niveau des phénotypes, donc indirectement sur la composition génétique responsable des ces phénotypes
- Modification de l’abondance relative des allèles associées
- Si persiste : valeur adaptative maximale
Qu’est-ce que la valeur adaptative (W) d’un génotype?
Cela s’estime en partie selon son abondance après vs avant un épisode de sélection
Qu’elle est la différence principale entre la sélection naturelle et la dérive génétique?
Changements de la sélection naturelle PAS aléatoires
- Si pressions semblables : abondance des allèles vont aller dans le même sens : meilleure valeur adaptative, de façon indépendante
Que ce passe-t-il si la variation phénotypique n’est pas héritable?
Effets de la sélection naturelle ne modifient pas la composition génétique de la population
- Aucune évolution par sélection
De quoi provient essentiellement la variation des caractères monogéniques (qualitatifs)?
De la variation génétique d’un gène
Changements par sélection peuvent être extrêmement rapides
- Héritabilité forte (100%)
De quoi provient la variation des caractères polygéniques (quantitatifs)?
De l’effet combiné de la variation génétique de plusieurs gènes, ainsi qu’une partie de l’environnement et épigénétique.
Changements lents, plusieurs générations pour moindrement modifier un gène
- Héritabilité faible
Quels sont les trois types de sélection pour les caractères monogéniques (qualitatifs) ?
Sélection positive, Avantage des hétérozygotes et Infériorité des hétérozygotes
Quelles sont les caractéristiques de la sélection positive?
Favorise un des allèles (un des homozygotes)
- 1 allèle augmente en abondance
- Pourra devenir le seul allèle
Quelles sont les caractéristiques de la sélection avec avantage des hétérozygotes?
Favorise hétérozygotes
- Maintien stable des 2 allèles dans la population
- Permet de conserver la diversité génétique dans une population (sélection balancée)
Quelles sont les caractéristiques de la sélection avec infériorité des hétérozygotes?
Favorise les deux homozygotes
- Permet pas maintien stable de 2 allèles
- Toujours homozygotes
Dérive va s’occuper du reste pour avoir 100 % homozygotes pour allèle le plus présent
Quels sont les trois types de sélection pour les caractères polygéniques (quantitatifs) ?
Sélection stabilisante, sélection directionnelle et sélection divergente
Quelles sont les caractéristiques de l’évolution des phénotypes des caractères quantitatifs?
Les multiples gènes apportent chacun une petite contribution au résultat global
- Spectre phénotypique : plusieurs formes légèrement différentes
Quelles sont les caractéristiques de la sélection stabilisante?
Favorise les phénotypes intermédiaires
- Baisse des extrêmes (moins de variation)
- Maintien de la diversité génétique (avec hétérozygotes)
Quelles sont les caractéristiques de la sélection directionnelle?
Favorise un phénotype extrême
- Effets de la sélection pas infinis (jusqu’à atteinte d’un plateau)
Qu’est-ce que signifie “les effets de la sélection naturelle ne sont pas infinis”?
La sélection peut seulement agir si présence de variation génétique
- Si reste seulement homozygote : plus de variation
- Limites (physiologiques ou mécaniques) aux caractères : directionnelle cesse et devient stabilisante
Quelles sont les caractéristiques de la sélection divergente?
Favorise les deux phénotypes extrêmes (les 2 homozygotes)
- Sélections directionnelles opposées
- Maintien de diversité dans population
Quelles sont les autres formes de sélection?
Sélection fréquence-dépendante, sélection sexuelle, sélection intrasexuelle, sélection intersexuelle et sélection de parentèle
Quelles sont les caractéristiques de la sélection fréquence-dépendante?
Produit lorsque la valeur adaptative des individus dépend de l’abondance de leur phénotype
Quelles sont les caractéristiques de la sélection fréquence-dépendante négative?
Valeur adaptative diminue quand abondance augmente
- Maintient le polymorphisme dans la population (lorsque allèle rare, sélection augmente sa fréquence)
- Abondance relative augmente jusqu’à être assez abondante pour intéresser prédateurs : décline
Quelles sont les caractéristiques de la sélection fréquence-dépendante positive?
La valeur adaptative d’un phénotype augmente lorsque l’abondance augmente
- Si forme courante : prédateurs déjà appris à éviter, contrairement aux formes rares
Quelles sont les types de sélection sexuelle?
Sélection intrasexuelle et sélection intersexuelle
Quelles sont les caractéristiques de la sélection intrasexuelle?
Membres du même sexe se battent entre eux pour avoir un partenaire sexuel ou une ressource. Gagnants se reproduisent.
Ex : combats physiques ou compétition spermatique
Quelles sont les caractéristiques de la sélection intersexuelle?
Membres du sexe opposé vont essayer d’attirer un partenaire sexuel en chantant, dansant ou de par leurs ornements
- Sexe opposé choisi de se reproduire avec son individu préféré
Ex : pavaner, mener à évolution de plusieurs traits ornementaux et parades
Quelles sont les caractéristiques de la sélection de parentèle?
Théorie pour expliquer l’évolution d’individus stériles :
Transmission des copies de leurs gènes, favorisant la reproduction d’individus apparentés (altruisme)
- Individu aide autre individu proche génétiquement et se reproduisent ensemble : favorise transmission gènes en commun
Quelles sont les quatre forces évolutives?
Les mutations, la dérive, la sélection et la migration
Quelles sont les caractéristiques des mutations?
Accidents
Surviennent de façon indépendantes dans chaque populations
- Diversité dans populations
- Différenciation entre populations
Quelles sont les caractéristiques de la dérive?
Loterie
Échantillonnage aléatoire de la diversité génétique agit indépendamment dans chaque pop.
- Perte diversité intra-pop
- Accroissement différenciation entre populations
Quelles sont les caractéristiques de la sélection?
Environnement
Agit de façon différente et indépendante dans chaque pop. selon l’environnement
- Différenciation des populations pour gènes sous sélection
Quelles sont les caractéristiques de la migration?
Uniformise la composition génétique des populations
- Ralentit/empêche différenciation causé par autres forces
Qu’est-ce qui a lieu au niveau des populations lors de l’absence de migration?
La différenciation des populations résultant des forces évolutives conduira à la spéciation
Qu’est-ce la définition d’une adaptation?
Phénotype qui améliore la survie ou la reproduction d’un organisme, relativement aux changements, dans un environnement donné
Pourquoi les organismes développent des adaptations?
Pour faire face aux conditions abiotiques de leur habitat
Et aux interactions biologiques entre organismes
Qu’elles sont les interactions écologiques entre organismes?
La compétition, la prédation, le parasitisme et le mutualisme
Qu’est-ce que l’évolution?
C’est un changement dans les fréquences de gènes/allèles dans le temps, dans une population d’organismes.
Quels sont les processus qui peuvent mener à un changement dans la fréquence allélique d’une population?
- La sélection naturelle : mène à l’adaptation
- La dérive génétique (hasard) : évolution non-adaptative
- Trait présent seulement puisque corrèle avec trait favorisé par sélection (gène à plusieurs effets)
- Trait commun pcq adaptation à ancien env. et qui persiste dans le nouvel enironnement
Quelles sont les caractéristiques d’une adaptation?
- Trait phénotypique qui a évolué pour augmenter son fitness face à une nouvelle variable de son env.
- Trait favorisé par sélection naturelle (parmi tous traits qui étaient disponibles)
- Découle seulement de diff. statistique dans succès reproducteur
- TRAIT PAS UNE ADAPTATION PARCE QU’IL EXISTE
De quoi dépendent les pressions de sélection?
De l’environnement dans lequel une population se retrouve
- Résultats : phénotypiques et génotypiques
- Peuvent varier fortement d’une population à l’autre (selon env.)
Qu’est-ce qu’une adaptation locale?
Résultat de la sélection au niveau d’une population et conduit à la plus haute valeur adaptative possible dans cet environnement
Où survient toujours une adaptation?
Toujours dans une population. Si pop. dans conditions spécifiques, adaptations sont spécifiques
Si pop. devient une espèce : toutes populations de cette espèce vont posséder le caractère.
Qu’est-ce que la convergence évolutive?
Lorsque des populations différentes sont sous mêmes pressions de sélection : adaptations semblables peuvent apparaître à de multiples reprises, complétement indépendamment
- Adaptations analogues (servent aux mêmes fonctions)
- Adaptations apparaissent après séparation des groupes (pas à l’ancêtre commun)
Qu’est-ce qu’une homologie?
Caractères avec une seule et même origine commune et développement implique les mêmes gènes
Ex : membres des mammifères (même ancêtre commun pour tous)
Qu’est-ce qu’une analogie?
Caractères apparus de façon indépendante et proviennent de gènes différents
Ex : ailes, apparues indépendamment chez insectes, oiseaux et mammifères
Qu’est-ce que la systématique?
Cela cherche à établir les relations entre les organismes
Qu’est-ce que la taxonomie?
Cela cherche à classer de façon hiérarchique les organismes
Qu’est-ce que la systématique et la taxonomie doivent prendre en compte?
L’évolution des organismes, pour proposer un organisation ou classification rationnelle
Comment doit être un groupe d’organismes pour être considéré adéquat?
Il doit être monophylétique
Qu’est-ce qu’un groupe monophylétique?
Un groupe où les organismes proviennent d’un même ancêtre commun et tous les descendants de l’ancêtre sont dans le groupe.
Pourquoi la convergence évolutive mène à des erreurs dans la création d’un phylogénie?
Puisque des groupes polyphylétiques ont étés créés. Le descendant de l’ancêtre commun pas inclut dans le groupe.
Qu’est-ce que la règle de Bergman?
Les animaux de plus grande taille se retrouvent dans les régions les plus froides (même pour une seule espèce)
- Réduction de la surface relative (rapport surface/volume)
- Conséquence directe : réduction des pertes de chaleur
Qu’est-ce que la règle de Allen?
Les extrémités des animaux sont plus réduites dans les régions froides que dans les régions tempérées/chaudes (même dans une seule espèce)
- Réduction de la surface des extrémités
- Conséquence directe : réduction des pertes de chaleur
Qu’est-ce que les pressions de sélections peuvent aussi être?
Elles peuvent être les autres!
Qu’est-ce que la co-évolution?
Lorsque des espèces différentes sont associées au point de vue écologique, chaque partenaire devient une pression de sélection pour l’autre
- Modification chez une espèce entraine modif. chez l’autre en réponse au changement
Ex : hôtes plus résistants = augmentation infectiosité parasites
Quels sont les types de co-évolution?
Hôtes-parasites, espèces mutualistes, compétiteurs et prédateurs-proies
Qu’est-ce que la capacité d’autotomie?
C’est de concéder volontairement une partie du corps non vitale au prédateur, pour y échapper
Qu’est-ce que l’hypothèse de la Reine Rouge?
Proposée par Leigh Van Valen
L’évolution continue d’une espèce est nécessaire pour maintenir son aptitude face aux évolutions des espèces avec lesquelles elle co-évolue
Qu’est-ce que la justification de l’hypothèse de la Reine Rouge?
Les ressources disponibles dans un milieu sont limitantes. Chaque espèce doit évoluer aussi vite que possible pour survivre, car les espèces qui les entourent continuent d’évoluer
Qu’est-ce que la course à l’armement au niveau de la co-évolution?
Une adaptation survenant chez les prédateurs pour mieux capturer les proies entraîne une réponse chez la proie.
Quel espèce est le meilleur exemple pour la course à l’armement?
Le coucou : pondent leurs œufs dans les nids des autres et comme le coucou éclot en premier, jette les autres œufs hors du nid.
Adaptations :
- oiseaux apprennent à compter et reconnaître leurs oeufs
- reconnaissent cris coucous bébés
Qu’est-ce que l’aposématisme?
Stratégie où les organismes émettent un signal d’avertissement visuel, sonore ou chimique, permettant d’avertir qu’elles représentent un danger pour les prédateurs
Qu’arrive-t’il aux différentes espèces lors de l’aposématisme?
Le prédateur goûte à tous les phénotypes, selon leur coloration. Les “bons” phénotypes vont disparaître et il va seulement rester les mauvais
À quel type de sélection le signal aposématique est sujet?
Une sélection stabilisante (adaptation locale), puisque les individus qui diffèrent sont éliminés par prédation
Qu’est-ce que le mimétisme batésien?
Certaines espèces comestibles imitent le signal aposématique des espèces toxiques, pour se protéger des prédateurs
Quel est le désavantage du mimétisme batésien si une espèce imitant devient trop abondante?
Puisqu’un prédateur a plus de chance de manger un bon papillon et de vouloir manger le prochain.
Donc, plus le mimétisme savoureux est rare par rapport au mauvais, plus c’est avantageux
Comment se situe la valeur adaptative selon la quantité de mimétisme batésien?
Plus l’abondance d’un modèle de couleur est grande, plus la valeur adaptative diminue, puisque plus les prédateurs vont associer le phénotype à un goût bon que mauvais
Qu’est-ce que le mimétisme müllérien?
Différentes espèces toxiques vivant en sympatrie peuvent démontrer les mêmes signaux aposématiques
- Protègent mutuellement des prédateurs en renforçant leur apprentissage