Examen mi-session Flashcards
Quelles sont les deux affirmations majeures de l’évolution
Toutes les formes de vie sont apparentées (arborescence de lignées) -> homologie d’anatomie
L’évolution résulte de l’action de forces naturelles
Les 3 grands courant de pensée du vivant
Le fixisme -> les espèces évoluent indépendamment (pas changement, pas extinction, récent dans le temps)
Le transformisme -> les espèces évoluent indépendamment (peuvent changer phéno, extinction possible et création organisme indépendant)
Évolutionnisme -> les espèces ont tous une origine commune, phéno change
les espèces changent au cours du temps
les lignées de séparent et diverge
Nouvelle forme de vie dérive des anciennes formes de vie
Histoire des idées sur le vivant de Darwin
les fossiles se ressemblent dans une même région, les plus anciens sont les ancêtres et les espèces changent
Notion d’arbre de la vie
Qu’est-ce que la synthèse moderne ? Qu’est-ce qui a permis son essor ?
La synthèse des connaissances de plusieurs disciplines
- Génétique et hérédité
- Écologie
- Paléontologie
- Formalisation mathématique
Les avancées technologiques (déluge de données)
Observations directes de l’évolution (génération courte de drosophile)
Évolution expérimentale
Quelles sont les informations que l’on peut tirer des fossiles ?
Date et/ou période + type d’organismes, âge MINIMUM
Anatomie, diète, écologie, comportement, environnement
Montre les variations dans le temps et la variation spatiale
Seules preuves tangibles de formes de vie
Quelles sont les informations que l’on peut tirer du registre fossile ?
Regroupement des fossiles d’un même lieu, d’une même époque
Changement dans le niveau de diversité d’un taxon au fil du temps et de l’espace (exemple chevaux)
C’est un registre rare et biaisé car c’est un processus rare, découverte difficile et que c’est seulement les structures propice à la fossilisation qui fossilise
(coquille escargot vs vers de terre)
Le registre des fossiles a permis d’identifier l’histoire surprenante de la variation de la répartition géographique des chevaux. Quelle est-elle ?
Les chevaux sont d’origine NA
Quelques lignées divergent (migrent) vers Eurasie
Diversification du groupe en AN
Une lignée récente devient très répandue
Elle s’éteint en AN et survit en Eurasie
Les colons les ramènent en Amérique
Qu’est-ce que la systématique phylogénétique et la taxonomie phylogénétique ?
Sys Phylo: classer selon les relations d’apparentement représentées dans un arbre
Taxo phylo: nommer groupes organismes qui partagent un ancêtre commun
Est-ce qu’un arbre généalogique est comme un arbre évolutif ?
Ressemble mais pas équivalent
Échelle de temps
Sens des branches
Liens entre ancêtres et descendants
Selon la perspective écologique, pourquoi les taxons ont des caractéristiques en commun ?
Parce qu’ils ont hérités de ces caractéristiques d’un ancêtre commun
Quel est le vrai terme pour dire que tous les mammifères ont des poils ?
Une synapomorphie des mammifères
Qu’est-ce que la convergence et la réversion ?
Conv: évolution répétée du même trait
Réversion: un trait apparaît puis disparaît, ou l’inverse. Retour état ancestral.
Gain + perte
Perte + Gain
Ces deux traits sont des homoplasies
Méthode de base pour construire un arbre
- Choisir des taxons d’intérêt
- Choisir des traits observables chez tous les taxons
- Analyser les traits (présent/absent, grand/petit)
- Déterminer la valeur dérivée
- Estimer similarité des taxons
- Grouper Taxons
- Choisir meilleur arbre
- Placer transfos sur les segments des branches
Quelles sont les utilisations courantes des arbres phylogénétiques ?
Pour étudier l’origine des espèces
Étudier les espèces cryptiques (espèces qui se ressemblent mais ne sont pas pareil) et leur conservation
Mieux étudier les espèces envahissantes
Somme des distances génétiques entre les espèces d’une communauté
Développement vaccin -> possible suivre virus sous ses nouvelles formes
Suivre évolution métastase (médecine)
Sciences sociales et analyse historiques (histoire chaperon rouge)
Def clade
Un noeud et les branches qui en émanent (groupe monophylétique)
Def fixisme
Doctrine selon laquelle les propriétés des espèces sont immuables
Def homologie
Traits qui sont similaires parce qu’ils sont hérités d’un ancêtre commun
Def homoplasie
Traits similaires pour une raison autre que d’avoir été hérités d’un ancêtre commun (convergence ou révision)
Def groupe externe
Taxon pris comme référence car traits ancestraux
Def réversion
Évolution à rebours d’un trait
Def transformisme
Doctrine selon laquelle les espèces peuvent se transformer mais chaque espèce a une origine distincte
Def uniformitarisme
Notion selon laquelle les forces géologiques sont la plupart du temps lentes et se maintiennent au fil du temps
Def synapomorphie
Caractère dérivé partagés et propres à deux entités
Def génome
Ensemble matériel génétique (ADN groupé en chromosomes)
Diff entre génotype et phénotype
Génotype (ADN)
Phénotype (observable)
Le génotype est transmis du parent à l’enfant et non le phénotype
Locus: B
Allèles: B (dominant) ou b (récessif)
Génotype: BB, Bb ou bb
Exception: B et b additifs (dominance partielle)
Transmission du génotype selon la ségrégation des allèles (tableau Mendelien)
Pourquoi le modèle du tableau Mendelien n’est pas complet ?
Le modèle simple est bon pour enseigner les bases mais est relativement rare
Il faut avoir une vision plus large sur les facteurs qui influencent les génotypes (T, nutriments placenta, pH cellule, comportement membre population)
Aussi, du point de vue génétique, il faut tenir compte de plusieurs gènes pour un même phénotype et qu’un phénotype peut être influencé par plusieurs gènes
Un gène peut donner plusieurs traits et vice-versa
Si plusieurs gènes ont une influence sur un trait, un certain gène peut avoir une plus grande influence que les autres
Plasticité phénotypique def
Capacité d’un génotype à produire différents phénotypes selon l’environnement (grosseur en fonction de la densité de tétard, chapeau avec préd et pas chapeau sans pred
Def épigénétique et ces caractéristiques
Plasticité génétique
Différenciation génétique (épithélium, osseux, musculaire et osseus)
Transmission à la descendance dépendant dans l’environnement que t’as vécu (ex Gelée royale)
Quelles sont les forces évolutives qui agit au sein des populations
Micro évolution
Mutation (évolution sans sélection naturelle)
Dérive (évolution sans sélection naturelle)
Sélection (sélection naturelle sans évolution)
Flux génique (évolution sans sélection naturelle)
Ceci représente une microévolution
- Mutation def plus causes
Modification de la séquence d’ADN soit par changement ponctuel, délétion, duplication
Causes:
Erreurs de la machinerie moléculaire -> toujours
Agent mutagène dans l’environnement –> parfois
Le taux est typiquement très faible
Les mutations peuvent avoir un effet sur le phénotype (ex: couleur poil camoufler), l’effet fitness (trouver partenaire, reproduire, survivre) et l’effet évolutif
SOURCE PREMIÈRE DIVERSITÉ
- Dérive génétique def
Changements dans la fréquence des caractères héritables qui sont dus au hasard
Ex: Rencontre des gamètes toujours au hasard
Entraîne une perte de diversité
Il y a une forte dérive dans les petites populations (effet fondateur et goulot d’étranglement)
- Le flux génique def
Déplacement des individus ou de leurs gamètes
Effet homogénéisant: réduit la différenciation entre les populations
Déplacement de certains espèces dû à la structure géographique
Différence entre diversité et différenciation
Diversité: Plusieurs espèces différentes
Différenciation: Plusieurs fois la même espèce
- La sélection naturelle def + théorie Darwin
Survie ou reproduction diférentielle des individus due à des caractéristiques phénotypiques particulières dans des conditions environnementales particulières
La probabilité de survie et il peut aussi avoir un avantage pour les rares (exemple oiseau mange bibitte en plus grande qté)
Théorie de l’évolution par sélection naturelle de Darwin
- Si un trait varie dans une population
- Si certaines variations du trait sont favorables à la survie et à la reproduction dans cet environnement
- Si les ressources sont limitées
- Si le trait est héritable
ALORS il y aura sélection naturelle et les individus avec les traits favorables laisseront plus de descendants à la génération suivante
Pinsons de Darwin
La sélection naturelle est plus efficace en grande population
Quelle est la faiblesse de la sélection naturelle ?
L’hérédité et aucune observation directe (On regarde maintenant et on tente de voir le passé)
Il peut y avoir pression de sélection
La sélection naturelle due aux activités anthropiques ou à une forte perturbation naturelle
Phalène du bouleau/hirondelles et épinoches sur de nouvelles îles
Évolution adaptative
Fait augmenter la proportion des individus qui ont le phénotype favorable dans les conditions environnementales qui prévalent
Il n’est pas obligé de devenir le seul phénotype
Quand la sélection est dite “divergente” ?
Lorsque deux phénotypes “extrêmes” sont favorisés dans une population
Adaptation def
- Processus de sélection naturelle et pour un phénotype avantageux
- Trait évolué par sélection naturelle pour une fonction conférant un meilleur fitness en raison d’une pression de sélection spécifique
Définissent souvent les clades
Exemple d’évolution adaptative de Crispus santa
Deux types de graines
Dispersantes
Non dispersantes
Conditions de la ville:
Plus de surfaces imperméables
Moins de sites favorables à la germination et risque accru d’échec de germination
Donc plus de graines dispersantes
ex: Évolution convergente
Papillons et oiseaux -> ailes
Mammifères placentaires et marsupiaux -> morpho et niche
Certains phénomène ne sont pas dû à l’adaptation mais change le phénotype. Comment ?
Plasticité phénotypique: changement phénotype sans changement génétique, par seul effet de l’environnement (fleur pH sol)
Acclimatation: Un phénotype plus adéquat est exprimé dans un environnement particulier (forme des feuilles immergées et flottantes d’une plante aquatique)
Effet chimique (ex couleur du sang)
Un trait peut être sélectionné indirectement sans lien avec la fonction favorisant le fitness (les renards du trou de cul Russe)
Ex: adaptation euthériens pour la parturition d’un jeune bien développé (trait sans fonction donc pas adaptation)
Quelles sont les contraintes et les limites de l’adaptation ?
Physiques -> ex: taille insectes, girafe boit eau
Génétiques -> Allèle présent ou non
Développementaire
Compromis
Def évènement fondateur
Arrivée quelques individus dans un lieu où ils établissent une population (Lac Saint-Jean)
Def pression de sélection
La pression de sélection fait référence aux facteurs environnementaux particuliers qui représentent, pour les individus d’une population, un défi pour la survie ou la reproduction
Selon une vision évolutive, les espèces ont des trajectoires évolutives… ?
Indépendantes et le flux génique a cessé entre elles
Quels sont les trois concepts d’espèce pour les différencier ?
Espèce morphologique: concept basé sur les ressemblances et les différences morphologiques
Espèces biologique: concept basé sur l’isolement reproducteur. Concept le plus accepté
Espèce phylogénétique: concept basé sur la similarité génétique entre les individus
L’espèce morphologique et ses avantages/désavantages
Inclut tous les individus qui possèdent un caractère distinctifs
Avantages majeurs: intuitif et s’applique au registre des fossiles
Désavantages: variation morpho au sein de la même espèce
Ex: forme des doigts
L’espèce biologique et ses avantages/désavantages
L’espèce consiste en un groupe d’individus qui peuvent se reproduire entre eux –> ISOLEMENT REPRODUCTEUR
Av: manifestation tangible de l’indépendance des trajectoires évolutives
Dés: difficile à établir
ex: périodes ou lieu de reproduction différents, choix partenaire, pollinisateurs différents, cris nuptial
L’espèce phylogénétique et ses avantages/désavantages
Groupe d’organismes formant un clade monophylétique dans une phylogénie moléculaire
Av: Résolution de statut incertain
Des: Pas facile d’établir la monophylie (pour les espèces très récente car tous les locus du génome ne montrent pas les mêmes relations
CODE BARRE GÉNÉTIQUE
Arbre pylogénétique
Def dispersion et vicariance
Aspects géographiques
Dispersion: mouvements d’individus
Vicariance: modification du territoire entraine un isolement
Ex: adaptation à un hôte/température
Mouche Rhagoletis qui s’est spécialisée pour les pommes quand elles sont arrivées en Amérique
Def radiations adaptatives + def rythme
Quand une lignée donne naissance rapidement à plusieurs lignées phénotypiquement différentes
Les différences entre les espèces doivent être le résultat de la sélection naturelle (histoire chevaux)
Variable, pas toujours lent et parfois rapide
Le rythme peut augmenter selon l’allopatrie ou la sympatrie du taxon
Hybridation def
Hybrides = diversité génétique = potentiel évolutif
Reproductivement isolés de leurs espèces parentales et sont souvent une niche écologique différente où les hybrides ont un meilleur fitness (plus adaptés)
Comment se forme une zone hybride
Zone hybride et fitness élevée: zone maintenue ou nouvelle espèe
Zone hybride et fitness réduit:
zone disparait +/- rapidement
Quels sont les caractéristiques d’une spéciation par hybridation ?
Indications génétiques: chromosomes et composition génétique mixte
Phénotype associés très variés: intermédiaires entre les espèces parentales et transgressif (en dehors des gammes de valeurs observées chez les espèces parentales
Exemple de l’ours polaire vs brun sur l’hybridation
Hybridation et rétrocroisement avec l’espèce plus abondante qui intègre des variations génétiques de l’espèces rare
Cela peut mener à la disparition d’une espèce, qui est intégrée dans l’autre (pas cas ours polaire)
Def allopatriques
qui occupe des lieux différents
allo = différent
Def espèce cryptique
Espèce dont la morphologie et le phénotype externe général ne présentent aucune différence, mais qui appartiennent à des lignées phylogénétiques distinctes
Quelles sont les deux principales différences entre les espèces qui sont très proches ?
La niche écologique et les paramètres de reproduction
def biodiversité
Variété des formes de vie et des contextes écologiques dans lesquels elles existent, incluant tous les niveaux d’organisation biologique et les échelles spatiales
Quels sont les trois principaux niveaux de diversité ?
Génétique: Matériau de base pour l’évolution. Réduit par la dérive génétique dans les petites populations. Si les conditions changent les changements génétiques ont plus de chances de survie
Spécifique: nombre d’espèces; les petites populations risquent plus l’extinction
Écosystémique: communautés et d’organismes ET les composantes abiotiques affecté par climat
Comment fait-on pour estimer la biodiversité ?
Estimer la richesse spécifique de chaque espèce ET leur fréquences relatives
On doit estimer les deux sinon fausse estimation (exemple piton de couleurs)
Pour estimer la biodiversité on peut faire des schémas spatiaux. Quels sont les trois types de diversité ?
Diversité Alpha: Diversité locale
Diversité Beta: Indique différenciation entre sites et hétérogénéité spatiale
Diversité Gamma: diversité dans une grande zone donc diversité régionale
Beta représente la tangente la plus élevé et gamma le plateau dans un graphique du nbr d’espèces (y) en fonction de la surface (x)
