Module 2 - évolution, phylogénie et classification

Question 1

Quels sont les 3 principes de base de la sélection naturelle et quel en est la conséquence

Answer 1

1. variation : les caractéristiques individuelles varient
2. adaptation : cette variation a une base génétique (concept de l’hérédité)
3. hérédité : la survie individuelle dépend de ces caractéristiques ce qui mène à une reproduction différentielle (les plus adaptés à l’environnement – changement prend du temps donc ce pourquoi CC trop rapide pour espèces)

Conséquences des trois type de variation de base : la forme d’une espèce change au fil du temps

Question 2

Définir génotype

Answer 2

Donstitution génétique d’une individu. Ex : un enfant est moitié moitié de ses deux parents

Question 3

Définir phénotype

Answer 3

Manifestation apparente de la constitution d’un génome sous la forme d’un trait (morphologie). Ex : l’enfant peut ressembler plus à son père ou à sa mère.

Question 4

Définir variation adaptative (fitness)

Answer 4

Probabilité relative de survie et de reproduction d’un génotype

Question 5

Différencier individu, population et espèce

Answer 5

o individu : organisme distinct représentant le niveau écologique le plus simple et sur lequel agit la sélection naturelle
o population : groupe d’individus d’une même espèce occupant une aire définie qui sont susceptibles de se croiser entre eux
o espèce : groupe d’individus très rapprochés par leur descendance d’un ancêtre commun, pouvant se reproduire entre eux mais pas avec les membres d’une autre espèces

Question 6

Expliquer le facteur de changement MUTATION

Answer 6

Elles sont à l’origine des variation sur lesquelles agissent les forces évolutives. Il s’agit d’un changement héréditaires du génotype.
La plupart sont spontanées, c.-à-d. qu’on ne connait pas les facteurs qui les ont déclenchés. Elle surviennent donc aléatoirement.
Les mutations spécifiques sont également indépendantes des bénéfices ou désavantages qu’elles peuvent entrainer par la suite pour l’organisme ou sa descendance.

Question 7

Expliquer le facteur de changement FLUX DE GÈNES

Answer 7

Entrée ou sortie d’allèles d’une population. Peut être la conséquence d’une immigration et émigration d’individus en âge de se reproduire ou encore un déplacement de gamètes entre population par l’intermédiaire du pollen.

Il peut introduire de nouveaux allèles ou modifier la fréquence de ceux existants

-> Il réduit donc la différence entre les populations, mais augmente la différence génétique au sein d’une seule population

Question 8

Expliquer le facteur de changement DÉRIVE GÉNÉTIQUE

Answer 8

La notion de l’équilibre de Hardy est respecté simplement si la population est importante. S’il y a peu d’individus dans une population, les allèles détruits par hasard peu mener à la disparition complète de l’allèle. La modification du pool de gènes due au hasard et la dérive génétique.

Question 9

Qu’est-ce que l’effet fondateur

Answer 9

Se manifeste quand une petite population colonise un nouveau territoire. La population n’est pas nécessairement représentative de la population original. Certains allèle font donc surreprésentés, sous-représentés ou simplement absents. Création d’une nouvelle espèce sans changement dans l’environnement

Question 10

Qu’est-ce que le goulet d’étranglement

Answer 10

Survient quand des facteurs environnementaux réduisent brusquement la taille de la population, facteurs qui ont peu ou pas de rapport avec les mécanismes habituels de sélection naturel (inondation, incendies). Il peut en résulter une élimination complète de certains allèles, ce qui peut aussi mener à une surreprésentation d’autres.

Question 11

Vrai ou faux
L’endogamie augmente donc la fréquence des homozygote et diminue celle des hétérozygotes au cours des générations successives

Answer 11

Vrai : Quand les populations s’unissent avec leurs proches voisins plutôt qu’avec des individus éloignés → dans une grande population, les voisins ont plus de chance d’être étroitement apparentés, ce qui favorise l’endogamie

Question 12

Vrai ou faux
La sélection naturelle n’est pas un facteur essentiel dans la pour la conservation (et la promotion) des gènes génétiques

Answer 12

Faux. Elle l’est

Des individus phénotypiquement semblables peuvent correspondre à plusieurs génotype différents

Quand un trait est soumis à une forte pression de sélection (comme la taille), les allèles qui contribuent à se caractère s’accumulent et ceux qui vont dans le sens contraire sont éliminé

Comme le phénotype résulte de l’interaction entre le génotype et l’environnement, un caractère avantageux pour une espèce peut être désavantageux pour une autre

Dans les population naturelles les modifications peuvent être rapide en réponse à des changements rapide de l’environnement

Question 13

Quel est le résultat de la sélection naturelle?

Answer 13

L’adaptation

Elle résulte des interactions entre un individu et son environnement physique et son environnement biologique

Ainsi, les différences physiques ne sont pas toutes sur une base génétique. Certaines sont causées par différentes conditions environnement

-> traduit la plasticité développementale (précipitations, exposition au soleil, humidité du sol, etc.)

Question 14

Définir le concept de cline

Answer 14

Changement graduel des caractéristiques des populations d’un organismes (beaucoup montre des différences nord-sud)

Question 15

Qu’est-ce qu’un écotype?

Answer 15

Chaque groupe de phénotype différents d’une espèce qui occupe plusieurs habitats différents

Question 16

Expliquer le phénomène d’hybridation

Answer 16

On se base souvent sur l’incapacité de produire des hybrides pour différentier les individus. Par contre, des espèces morphologiquement très différentes peuvent produire entre elles des hybrides fertiles.

Allopolyploïdie = croisement entre deux espèces différentes, ce qui produit un hybride interspécifique, qui est généralement stérile parce que les chromosomes ne peuvent pas s’apparier en méiose (pas d’homologue donc pas de gamètes viables).

Par contre, si il y a un doublement des chromosomes chez cet hybride et que les cellules se divisent pas mitose et cytocinèse, il y a production d’un individu par reproduction asexuée. Il aura deux fois plus de chromosomes que son parent. Il est donc isolé par reproduction. Comme il y a homologue de ses chromosomes, ils se divisent lors de la méiose et l’individu est fertile. Une nouvelle espèce capable de se reproduire de manière sexué est née.

Question 17

Qu’est-ce que l’isolement génétique

Answer 17

Si échange de gènes avec n’importe qu’elles autres espèces, aucune ne garderait les caractères particuliers qui permettent de les identifier comme différents organismes

Question 18

De quel type de spéciation s’agit-il
Une large répartition d’une espèces crée des population géographique plus ou moins différentes les unes des autres. Les barrières géographiques empêchent le flux de gènes de régler les différences pouvant apparaitre par sélection ou dérive, ce qui mène à une divergence ou une séparation génétique

Answer 18

Allopatrique
Par contre, séparation physique pas nécessairement par le territoire. Elle peut se faire sur une courte distance, soit par la non-dissémination des graines par les oiseaux parce qu’elle sont trop lourdes ou encore par des oiseaux des sous-bois sédentaires → montagnes, modifications climatiques, niveau des mers, dispersion à longue distance

Question 19

Vrai ou faux

Le rayonnement adaptif est l’ouverture d’un nouvel espace biologique

Answer 19

Vrai
La brusque diversification d’une espèce mène à une nouvelle espèce qui est caractérisé par des rôles et des adaptations écologique différentes. Il aboutit à l’apparition presque simultané de nombreuses espèces nouvelles dans une large série d’habitats

Question 20

Expliquer la spéciation sympatrique

Answer 20

Ne demande pas de séparation géographique. Les polyploïdes sont des cellules ou des individus possédant plus de deux compléments chromosomiques (il n’y a pas de séparation des homologues pendant la méiose ou division normale en mitose ou en méiose, mais sans cytocinèse ultérieur)

Autopolyploïdie : production d’une nouvelle espèce à la suite du doublement de chromosomes chez l’individu (stade tétraploïde dans le cycle de développement)

Allopolyploïdie : croisement entre deux espèces différentes, ce qui produit un hybride interspécifique, qui est généralement stérile parce que les chromosomes ne peuvent pas s’apparier en méiose (pas d’homologue donc pas de gamètes viables).

Question 21

Qu’est-ce que la nomenclature et pourquoi elle existe

Answer 21

Désignation des organismes par des noms. Les noms communs sont peu efficaces et peu fiables parce que plusieurs noms communs pour la même espèce et plusieurs espèces ont le même nom commun.

Question 22

Énumérer les 6 règles de nomenclature

Answer 22

Le nom d’un organisme est toujours binomial (genre et espèce)

Les parties du nom scientifique sont toujours soit en caractères arabes soulignés, soit en caractère italique non soulignés

La première lettre du genre est en majuscule et la première lettre de l’espèce est minuscule

Possibilité de catégories « sous » ou « super » à presque tous les niveau

Suffixe sp. = n’importe quelle espèce ou une espèce non identifiée – suffixe spp. = plusieurs espèces du même genre

Seulement la première lettre du genre est acceptée quand il a déjà été nommé une fois dans le texte (Q. alba)

Question 23

Quels taxons de la nomenclature sont utilisés pour le système binominial

Answer 23

Genre et espèce

Question 24

Qu’est-ce que la phylogénie et l’arbre phylogénétique

Answer 24

Étude des liens de parenté par descendance entre les taxons d’organismes vivants. Évolution de caractère morphologiques, chimiques, écologiques. Inclus les ancêtres éteints. Qui vient de qui?

Arbre phylogénétique : décrit les rapports généalogiques entre les taxons imaginés par une chercheur

Question 25

Qu’est-ce que la cladistique

Answer 25

Analyse phylogénétique, méthode utilisée pour classifier et faire ressortir des relations phylogénétiques parmi des groupes d’espèces partageant un ancêtre commun (CARACTÉRISTIQUES DÉRIVÉES PARTAGÉES). On cherche à savoir qui est le plus proche de qui en supposant la séquence ou la probabilité des changements évolutifs

Résultat = cladogramme : représentation graphique du patron évolutif. Le plus cohérent, le meilleur, est celui qui implique le moins de suppositions aux niveau des changements évolutifs. Un changement évolutif doit s’opérer entre chacun des nœuds; un nœud représente donc la forme ancestrale de toutes les espèces (ou taxons) qui vont suivre. Dans le tableau, l’état absent est la marque d’un état ancestrale et l’état présent indique une condition dérivée ou évoluée

Question 26

Qu’est-ce que le principe de parcimonie

Answer 26

Établissement de la manière la plus simple possible et la plus efficace possible d’un cladogramme

Question 27

Définir les groupe monophylétique, paraphylétique, polyphylétique et de référence

Answer 27

Groupe monophylétique (clade) : composé d’un ancêtre commun et de TOUS ses descendants, aucun n’est exclus. Un genre devrait donc comprendre toutes les espèces issus de l’ancêtre commun le plus récent et seulement ces espèces.

Groupe paraphylétique : comprend un ancêtre, mais PAS TOUS ses descendants

Groupe polyphylétique : comprend deux ou plusieurs ancêtres communs, mais pas le véritable ancêtre commun de ses membres

Groupe de référence (groupe externe, outgroup) : taxon étroitement apparenté, mais qui ne fait pas partie du groupe étudié. Sert pour « enraciner » l’arbre, lui donner une orientation

Question 28

Quelle est la différence entre un caractère homologue et un caractère analogue
Lequel provient de l’évolution convergente?

Answer 28

Caractère homologue : origine commune du caractères (ancêtre commun), mais fonction pas nécessairement la même. C’est à partir de ses caractères que les classification phylogénétique sont élaborés

Caractère analogue : adaptation commune à un environnement semblable, fonction et apparence superficielle semblables, mais origine évolutive totalement différente. Proviennent d’une évolution convergente

Évolution convergente : Quand un caractéristique apparait d’une façon indépendante plus d’un fois dans un clade