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Évolution et biodiversité > Mécanismes (forces évolutives) > Flashcards

Mécanismes (forces évolutives) Flashcards

1
Q

Génome

A

Ensemble du matériel génétique

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2
Q

Taille du génome

A

Longueur en paires de bases
ÉNORME et TRÈS variable entre les organismes

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3
Q

Génome – Chez les eucaryotes

A

ADN groupé en chromosomes (pas seulement des gènes)

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4
Q

Régions codantes des gènes chez l’humain

A

Moins de 2%

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5
Q

Génotype

A

ADN
Transmis du parent à l’enfant
Locus: B
Allèles: B ou b
Génotype: BB, Bb ou bb

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6
Q

Phénotype

A

Observable
Pas transmis du parent à l’enfant
Dépend du génotype
Lien entre allèles

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7
Q

Modèle simple - phénotype

A

Le génotype dicte le phénotype (P=G)
Existe en nature, relativement rare

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8
Q

Modèle réaliste - phénotype
effet de l’environnement

A

Vision large de l’environnement (P=G+E) : T, nutriments dans le placenta, pH de cellule, comportement des membres de la population, etc.
ex: lièvre, boursiers

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9
Q

Modèle encore plus réaliste- phénotype

A

Modèles plus complexes: plusieurs gènes pour un
phénotype, un phénotype influencé par plusieurs gènes,
etc.

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10
Q

Hérédité – Modèle mendélien - un locus
Règle de transmission du GÉNOTYPE

A

ségrégation des allèle

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11
Q

Hérédité – Modèle mendélien - un locus
Règle de détermination du PHÉNOTYPE

A

relation entre les allèles

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12
Q

Plasticité phénotypique

A

Capacité d’un génotype à produire différents phénotypes selon l’environnement
Ex: lièvres, daphnies

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13
Q

Forces évolutives agissant au sein des populations (microévolution)

A

Mutation
Dérive
Sélection
Flux génique

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14
Q

Terme pour les 4 Forces évolutives agissant au sein des populations

A

Microévolution

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15
Q

Fitness

A

La valeur sélective (valeur adaptative ou fitness)

Elle décrit la capacité d’un individu d’un certain génotype à se reproduire.

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16
Q

Mutation définition

A

Modification de la séquence d’ADN
- Changement ponctuel (SNO)
-Délétion
- Duplication
- etc. (transposition, fusion)
Causes: erreurs de la machinerie moléculaire ou agent mutagène dans l’environnement (parfois)

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17
Q

Mutation- Cause, taux, source, conséquence

A

Erreurs de la machinerie moléculaire - toujours * Agent mutagène dans l’environnement - parfois

Taux: typiquement très faible
Source première de diversité
Entraîne la différenciation entre populations

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18
Q

Effets de mutations

A

Surviennent dans le génome d’un individu et peuvent ensuite se propager ou non dans la population
Effet sur phénotype
Effet sur fitness
Effet évolutif (transmis au rejeton)

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19
Q

Effet mutation phénotype- SARS-CoV-2

A

Beaucoup de mutations constatées (générations courtes)
Certaines (rares) affectent le phénotype (protéine S)
Certaines (rares) affectent le fitness (arrimage aux cellules humaines, transmission)

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20
Q

Effet mutation phénotype- souris sauvage

A

Mutation aux locus des gènes
codants Agouti et Mcr1 qui
changent la couleur des poils
d’une petite souris sauvage
(bases génétiques et cellulaires bien
connues)

Ce phénotype a un effet sur le
fitness

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21
Q

Effets des mutations sur le fitness

A

Effet nul sur le fitness:
Certaines mutations à des
locus connus affectent des
phénotypes qui n’ont
pas d’effet sur le fitness

Exemples:
Oie des neiges…bleues
Cire d’oreille…..

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22
Q

Mutation – effets sur les individus

A

Source première de diversité génétique (et potentiellement
phénotypique).

Entraîne la différenciation entre populations car différentes
mutations surviennent indépendamment dans différentes populations

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23
Q

Dérive génétique

A

Changements dans la fréquence de caractères héritables qui sont dus au hasard
Toujours en action lors de la pige des gamètes
Entraîne une perte de diversité
Forte dérive dans les petites populations

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24
Q

Dérive génétique – EFFETS dans PLUSIEURS POPULAITON

A

Entraîne la différenciation génétique entre les populations
car la dérive agit indépendamment dans chaque population.
(et possiblement, différenciation phénotypique…)

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25
Q

Flux génique

A

Déplacement des individus ou de leurs gamètes d’une population à une autre

Dépend du paysage
et
De la capacité de déplacement des individus (ou de leurs gamètes)

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26
Q

Flux génique- effet

A

Peut apporter de la nouveauté (avec effets positifs ou
négatifs)

homogénéisant: réduit la différenciation entre les populations (isolement)

27
Q

Flux génique et structure géographique

A

Comme le flux génique est toujours limité (plus ou moins), il en
découle qu’on peut identifier des groupes d’individus
échangeant peu de migrants.

28
Q

Diversité vs différenciation

A

Diversité = au sein d’une population
Différenciation = entre les populations

29
Q

Définition Sélection naturelle

A

Survie ou reproduction différentielle des individus due à leurs caractéristiques phénotypiques particulières dans des conditions environnementales particulières

30
Q

Théorie de l’évolution par sélection naturelle (5)

A
  1. Si un trait varie dans une population
  2. Si certaines variations du trait sont favorables à la survie et à la reproduction dans cet environnement
  3. Si les ressources sont limitée (tous les individus ne peuvent survivre et se reproduire)
  4. Si le trait est héritable
  5. Alors il y aura sélection naturelle et les individus avec les traits favorables laisseront plus de descendants à la génération suivante.
31
Q

Faiblesses- sélection naturelle

A

Transmission des caractères (hérédité)

Aucune observations directes (inférence seulement)

32
Q

Sélection naturelle- fitness est associé… (2)

A

Taux de survie différent

Reproduction au sens de la fertilité (ex. nb d’œufs produits)

33
Q

Sélection sexuelle- fitness est associé…

A

Au succès d’accouplement

34
Q

Sélection naturelle- observations en nature
Exemple des Pinsons des Iles Galapagos
(taille bec, 1977, conséquences)

A

Taille du bec est un trait variable dans une population de pinsons (hauteur bec)

Taille du bec est un trait héritable

Sécheresse en 1977 = PRESSION DE SÉLECTION

La population a évolué par sélection naturelle

35
Q

Sélection naturelle- observations en nature
Évolution adaptative contemporaine due aux activités anthropiques

A

Phalène du bouleau- début de l’ère industrielle en Angleterre

36
Q

Sélection naturelle- observations en nature
Évolution adaptative contemporaine suite à une forte perturbation naturelle en 1964

A

Épinoches sur nouvelles iles

37
Q

Sélection naturelle- observations en nature
Sur les autoroutes (3)

A

Hirondelles et mortalité par collision

-Les hirondelles avec de longues
ailes se font plus souvent
frapper par les véhicules (vol
moins agile pour quitter le nid)
- L’envergure moyenne des ailes
a diminué au fil du temps
- On peut conclure qu’il y a eu
évolution par sélection
naturelle (en présumant que le
trait est héritable (preuves
indirectes, autres cas connus)

38
Q

Sélection naturelle- observations en nature
Par la chasse

A

Réduction de la longueur des cornes des
mouflons par la chasse (la survie des mâles à longues cornes est réduite; les
chasseurs les préfèrent

39
Q

Définition Sélection SEXUELLE

A

Reproduction différentielle des individus due à leurs
caractéristiques phénotypiques permettant un taux
d’accouplement plus ou moins élevé

40
Q

Quel sexe est peut-être soumis à la sélection sexuelle?

A

Le sexe qui investit le moins d’énergie dans la reproduction
(le mâle qui produit de petits gamètes, par définition)

41
Q

Traits* chez le sexe qui investit le moins d’énergie (reproduction) pour obtenir des accouplements:

A

Armes (combat et défense) :accès aux partenaires
Parures et décoration: être choisi par un partenaire
Les traits sont souvent ‘extravagants’, nuisibles pour
la survie

42
Q

Traits* chez l’autre sexe (fournit le plus d’énergie dans la reproduction)

A

Préférences lors du choix du partenaire

43
Q

Quand la sélection est dite “divergente” ?

A

Lorsque deux phénotypes “extrêmes” sont favorisés dans une population

44
Q

Pourquoi il y a opposition entre la sélection naturelle et sexuelle?
Exemple?

A

Les traits sous sélection sexuelle sont souvent nuisibles pour la
survie
Ex. Grenouilles tungara

45
Q

Sélection naturelle – maintien de la variation

A

Éliminer toutes les variations génétiques sous-jacentes à
un trait peut prendre de très nombreuses générations….
ou être presque impossible

46
Q

Sélection naturelle sans évolution- conditions pour évolution par sélection naturelle (3)

A

VARIATION PHÉNOTYPIQUE (VP)
+ DIFFÉRENCE DE FITNESS en lien avec VP
+ HÉRITABILITÉ

IL S’AGIT DE CONDITIONS indispensables pour
ÉVOLUTION PAR SÉLECTION NATURELLE
(elles ne sont pas toujours remplies !)

47
Q

Adaptations

A

un processus (de sélection naturelle) et son
résultat (un phénotype avantageux)
* Partout dans le vivant, donne une impression d’exquise
perfection…
* Définissent souvent les clades des grands groupes
taxonomiques
* D’origine très récente à très ancienne

48
Q

Qu’est-ce qu’une adaptation ?

A
  • Trait évolué (ou évoluant) par sélection naturelle pour une
    fonction conférant un meilleur fitness.
  • Processus menant à un tel trait
49
Q

Démontrer l’adaptation

A
  • L’hypothèse nulle n’est pas l’adaptation. L‘hypothèse nulle
    est l’évolution neutre (dérive, mutation, flux génique)… en raison d’une pression de sélection spécifique
  • Il faut démontrer l’action de la sélection naturelle sur le
    trait en question.
  • On peut récolter des données
    empiriques qui établissent (ou
    non) la valeur adaptative des
    traits.
  • Les méthodes sont très variées.
50
Q

Adaptation : exemple
Tailles du bec chez les pinsons des îles Galapagos

A

*Les pressions de sélection varient
dans le temps.
* La taille de bec optimale et
sélectionnée change
* La variation est maintenue

51
Q

Adaptation : exemple
Pelage des souris des plages et des champs

A

Couleur du pelage des souris des plages et des champs
(deux phénotypes favorisés)

52
Q

Démontrer l’adaptation : Couleur des souris (processus d’adaptation et bases génétiques)

A

Processus d’adaptation:
Évolution convergente - répétée
et indépendante - sur chaque
côte de la couleur claire

53
Q

Évolution adaptative contemporaine dans les villes- Exemple de Crispus santa (types de graines, trait)

A

Deux types de graines:
- Dispersantes
- Non-dispersantes (‘locales’)
Trait: % de graines dispersantes

54
Q

Évolution adaptative dans les villes-
Exemple de Crispus santa

A

Ville:
* Plus de surfaces imperméables
* Moins de sites favorables à la germination
* Risque accru d’échec de germination si dispersion
(vs. lieu propice de la plante mère)

Populations urbaines:
* Moins de graines dispersantes
Adaptation à la vie en ville!

55
Q

Identification des adaptations – HISTOIRE répétée
+ exemples

A

Convergence :
- histoire ancienne
- transformations souvent très différentes

Ex:
* Papillons et des oiseaux: ailes pour le vol
* Mammifères placentaires vs. marsupiaux – morphologie et niche

56
Q

Adaptation: exemple - Chiens vs. Loups

A

Cas des adaptations survenues dans le passé
=> Contexte phylogénétique (et signatures génétiques)

Histoire reconstituée:
* Contexte et pression de sélection
* Trait et fonction favorisés
* (Bases génétiques identifiées)

57
Q

Adaptation du passé lointain

A

Trait dérivé chez une lignée
(population, espèce, clade)

Expérience par la pensée dans un
contexte phylogénétique et
environnemental pour inférer la
fonction et l’avantage en fitness

Exemple:
Palmure des pieds de certains oiseaux

58
Q

Démontrer l’adaptation du passé lointain- ex. Palmure des pieds de certains clades d’oiseaux

A

Trait dérivé (ancêtre sans palmure)
* Base génétique (et non plastique)
* Fonction et effet sur le fitness:
* nage et marche sur substrat mou
* Test par la pensée: couper les
palmures….
* Évolution répétée et indépendante
Palmure: adaptation de différents
groupes (clades) d’oiseaux pour
occuper des niches écologiques
(semi-) aquatiques

59
Q

Tout n’est pas adaptation !
Plasticité phénotypique

A

Changement du phénotype sans
changement génétique, par seul effet de l’environnement
(couleur de l’hydrangée selon le pH du sol)

60
Q

Tout n’est pas adaptation!- L’acclimatation

A

Différente de l’adaptation.
C’est une
forme de plasticité: un phénotype plus adéquat est
exprimé dans un environnement particulier. Cette
plasticité, cette capacité de changer de phénotype, est
alors elle-même adaptative.

61
Q

Tout n’est pas adaptation !
Traits

A

Un trait peut n’être que la conséquence secondaire d’un
autre trait.
* La couleur du sang simple effet chimique
* Petites pattes avant du Tyrannosaurus rex

Un trait est sélectionné indirectement, sans lien avec la
fonction favorisant le fitness. Ce trait n’est pas une
adaptation.

Un trait sans fonction connue et/ou sans lien établi avec le
fitness ne peut être considéré une adaptation

62
Q

Tout n’est pas parfait – sélection naturelle

A

La sélection naturelle ne mène pas à la perfection! Il existe des
contraintes et des limites aux adaptations. Voici quelques
exemples

63
Q

Tout n’est pas parfait – contraintes et compromis ! - sélection naturelle

A

*Physiques
* Exemple: Taille des insectes
* Génétiques: variant (allèle) présent ou non
* Liées au développement
* Compromis

64
Q

Génome humain vs sapin

A

Génome humain ++++++ petit que sapin (similaire à petite anémone)

Évolution et biodiversité (5 decks)

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