Reproduction Flashcards
En générale, à quoi sert la reproduction?
- Remplacement des individus morts
- Multiplication
- Dissémination
- Évolution
Pourquoi est-il important d’étudier la reproduction en milieu marin?
- Point central dans l’établissement et le maintien des communautés marines
- Dans n’importe quel habitat marin, la distribution et l’abondance des organismes sont déterminés par la mortalité et l’arrivé de nouveaux individus
- Sources des nouveaux individus (en plus de la migration)
Décrivez la reproduction asexuée dans le milieu marin.
Peut prendre plusieurs formes:
-Fission des cellules (organismes unicellulaires)
-Libération de cellules isolées (spores)
-Fission ou bourgeonnement
-Fragmentation
-Croissance clonale (“végétale”). Souvent modulaire.
Dans tous les cas, il y a formation de clone(s).
Que sont les avantages et les désavantages de la reproduction asexuée?
Avantages: -Conservation d'un génotype performant -Évite le "coût" génétique Désavantage: -Ne confère pas le potentiel évolutif de la reproduction sexuée, donc plus enclin à l’extinction que les lignées sexuées.
Décrivez la fission des cellules chez les dinoflagellés.
1 - Kyste en dormance
2- Germination (sous des bonnes conditions de température, lumière et oxygène)
3- Fission binaire (exponentiel quand il y a abondance de nutriments)
4- Quand les conditions ne sont plus optimales, la fission s’arrête et il y a formation de gamètes
5- Les gamètes forment un zygote (kyste)
Que sont les avantages à produire des clones par bourgeonment/fission?
- Dissémination (si les bourgeons fonctionnent comme des propagules
- Accroissement (si des aggrégations se forment)
Que sont les avantages de former des aggrégations?
- Alimentation: conserve la taille optimal de l’appareil buccale mais profite de l’efficacité du nombre pour créer un courant plus important et plus de biomasse
- Spécialisation: Les clones peuvent se spécialiser en reproduction, alimentation et défense.
- Meilleur utilisation de l’espace disponible: permet une croissance flexible selon la topographie du milieu.
Vrai ou Faux: Une aggrégation provient toujours d’une croissance clonale.
Faux.
Comparez la reproduction asexuée à la reproduction sexuée.
Asexuée:
-Permet l’expansion d’un génotype
-Peu coûteux (pas de production ni rencontre de gamètes)
-Diversité génétique réduite (adaptation locale, capacité limité aux changements environnementaux)
Sexuée:
-Échanges sexuels requis pour la croissance de la population
-Coûts énergétiques associés à la production de gamètes et à leur rencontre, et parfois aux soins des jeunes
-Coût génétique
-Diversité génétique élevée (grande capacité d’adaptation aux changements environnementaux)
Décrivez en gros la reproduction sexuée. Distinguez également entre les espèces gonochoriques et les espèces hermaphrodites.
Séxuée:
-Fusion des cellules haploïdes reproductrices (gamètes) pour créer un nouveau individu et génome.
-Les gamètes proviennent normalement des individus différents.
-Différents gamètes génétiquement (isogamie et asinogamie chez certaines algues, sinon oogamie).
-Dimorphisme sexuel marqué entre les gamètes mâles et femelles (donc différence dans les temps et l’énergie de production).
Gonochoriques / dioïques: Les fonctions mâles et femelles sont associées à des individus séparés. Augmentation de l’efficacité puisqu’un individu à une fonction.
Hermaphrodite / monoïques: Les fonctions mâles et femelles sont associées au même individu. Diminue le risque que les individus dans la même zone soient du même sexe, et donc diminu la possibilité qu’il y aient impossibilité de reproduction. Deux types: simultané et séquentiel.
Vrai ou Faux: Les espèces hermaphrodites vont parfois changer de sexe. Ceci se produit surtout quand il y a un manque de gamètes femelles.
Vrai. Il n’y a jamais trop de gamètes femelles vu qu’ils sont plus coûteux à produire que des gamètes mâles.
Distinguez entre les trois méthodes de rencontre des gamètes vu en classe.
Fécondation externe: Les gamètes sont relâchés dans la colonne d’eau où ils vont se rencontrer. La plus primitive, mais également la plus répandue.
-Temporel: Synchronisation dans la libération des gamètes
-Spatial: Augmentation de la concentration de gamètes.
-Les gamètes sont spécifiques et peuvent éviter l’auto-fécondation.
Fécondation interne par du sperme relâché par des conspécifiques: Certains filtreurs vont capturer le sperme dans la colonne d’eau.
Féconation interne suivant la copulation: Surtout dans les espèces mobiles. Élimine les pertes liées à la fécondation externes mais demande une dépense d’énergie pour chercher pour un partenaire.
Comment les organismes marins peuvent-ils se synchroniser pour relâcher leurs gamètes en même temps? Pourquoi est-il important de synchroniser le relâchement des gamètes?
Par des signaux environnementaux. Il y a deux types de signal:
-Signaux distaux (longtemps avant): Relier au développement des gonades.
-Signaux proximaux (court-terme): Relier au relâchement des gamètes. Réponse à un signal environnemental, souvent cyclique.
Pourquoi?
1. Augmenter la probabilité de fécondation
2. Éviter la prédation - plus de gamètes = moins de chance que tous les gamètes soient prédatés.
Vrai ou Faux: Il y a souvent relâchement des gamètes durant le jour.
Faux: C’est souvent durant la nuit, où la marée est maximale.
Que sont les avantages de synchroniser la ponte des gamètes avec les blooms de phytoplanctons?
- Le bloom printannier commence très brutalement, il est donc un excellent signal pour assurer la synchronie.
- Le phytoplancton est un bon indicateur de la présence de ressources disponible pour les larves.
- La stratification de la colonne d’eau durant le bloom va retenir les larves dans la couche de surface, où les sites de fixations sont plus fréquents et les conditions sont plus optimales.
- Le bloom est un très bon indicateur des températures optimales qui régneront durant la croissance
- Diminue la mortalité larvaire associée à la prédation (le phytoplancton va agir comme “meat shield”)
Que sont les problèmes liés au mélange des gamètes? Que sont les solutions possible?
Problèmes: -Séparation par distance -Dilution par diffusion -Turbulence: plus de mélange et moins de diffusion Solutions: -Augmenter l'effectif -Augmenter la densité
Décrivez les étapes du développement immédiatement après la rencontre des gamètes.
- Formation du zygote
- Développement du zygote en embryon (dépendant du parent), puis éclosion/naissance en larve (indépendant du parent)
- Devient un juvénile (mini-adulte)
Quel genre de stratégie reproductrice est visé par la sélection naturel? Pourquoi?
Une stratégie qui vise à maximiser le nombre de jeunes produit par un individu durant la vie de l’organisme. La production de gamètes et le soin des jeunes est très coûteux.
Distinguez entre des espèces sémelpares et des espèces itéropares. Quelle stratégie est plus coûteuse en terme d’énergie?
Sémelpares: Une seule reproduction avant la mort. Leur succès dépends de la survie des jeunes jusqu’à l’âge adulte. Représentent une adaptation à un milieu à haut risque et avec un taux de mortalité adulte élevé.
Itéropares: Reproduction continue sur une saison ou sur plusieurs saisons. Leur succès dépend de leur vie adulte. Représentent une adaptation à un milieu à faible risque pour les adultes, mais où la survie des jeunes est incertain.
Laquelle est plus coûteuse? L’itéroparité. Plus d’investissement dans la croissance pour que l’individu puisse atteindre le stade adulte. Demande également un délai dans la première reproduction et un système endocrinien plus complexe.
Donner la définition d’une larve.
État juvénile au cours du développement des certains animaux pendant lequel ils diffèrent de la forme adulte. Pour acquérir la forme adulte, les larves subissent des transformations profondes au cours de la métamorphose.
Distinguez entre les 3 stratégies de développement larvaire chez les invertébrés. Mentionnez également les avantages et désavantages de chaque stratégie.
- Planctotrophe:
-stade larvaire planctonique (dissémination) Souvent une série de stades larvaires.
-alimentation lors du développement.
Avantages:
-Exploitation de d’autres habitats
-Investissement minimal par unité, donc de grand nombres peuvent être produits.
-Moyen de dissémination peu coûteux
-Dissémination sur des grandes distances
Désavantages:
-Mortalité très élevée
-Larves dépendent de sources de nourriture planctonique
-Larves dépendent des conditions océanographiques prévalentes
-Exposition prolongée des larves aux prédateurs - Lécitotrophe
-stade larvaire planctonique (dissémination)
-aucune alimentation. Ils recoivent des approvisionnements directement de leurs parents.
Avantages:
-Larves se disséminent suffisamment loin des parents mais avec moins de risques d’être transportées vers des environnements inadéquats.
Désavantages:
-Larves plus coûteuses à produire
-Moins de larves produites
-Taux de mortalité élevé durant la phase larvaire pélagique. - Direct
-aucun stade larvaire
-aucune dissémination par les courants.
Avantages:
-Taux de survie élevé chez les jeunes
-L’habitat des juvéniles est déjà testé par les adultes
-Avantageuse pour les espèces pélagiques, les espèces avec une région pélagique pauvre et les espèces où les ressources ne sont pas limitantes
Désavantages:
-Investissement parentale important
-Moins de jeunes produits
-Pas de dissémination pélagique
-Flux génique réduit.
Pourquoi la dissémination des larves est-elle importante?
- Éviter la compétition
2. Profiter des variations environnementales
Distinguez entre les 3 catégories de développement direct.
- Oviparité: ponte d’œufs fécondés encapsulés ou profitant de soins parentaux. Le développement se déroule à l’extérieur du corps maternel.
- Ovoviviparité: les oeufs sont gardés à l’intérieur du corps maternel mais sans recevoir de surplus nutritionnels (l’embryon dépend uniquement des réserves contenues dans l’oeuf).
- Viviparité: les oeufs se développent à l’intérieur du corps maternel et bénéficient de surplus nutritionnels.
Qu’est-ce que le développement mixte?
Développement initial direct (incubation parentale ou encapsulation) suivi de la libération d’une larve pélagique à longévité généralement réduite qui se métamorphose finalement en adulte (bénéficiant ainsi des avantages et de la sécurité liés au développement direct, tout en profitant des capacités de dispersion de la larve pélagique).
Distinguez entre un méroplancton et un holoplancton.
Méroplancton: Vie seulement 1 stade de vie dans la colonne d’eaué
Holoplancton: Vie pratiquement toute sa vie dans la colonne d’eau.
Nommez quelques prédateurs de larves et de juvéniles pélagiques.
- Invertébrés pélagiques (cténophores et méduses)
- Poissons planctivores
- Filtreurs benthiques
- Consommateurs benthiques (oursins, chitons, patelles)
Quelle preuve indirecte peut-on observer qui prouve que la prédation est un gros problème chez les larves et les juvéniles pélagiques?
Des adaptations pour réduire la prédation. Par exemple:
- Libération des larves durant des périodes de faibles risques
- Déplacement vers la haute mer où il y a moins de prédateurs
- Migration verticale pour limiter le contact avec les prédateurs
- Enfoncement passif en réponse à la présence de prédateurs
- Production de composés chimiques qui donnent mauvais goût aux larves
- Petite taille ou transparence
- Épines ou coquilles pour augmenter la taille effective.
Que sont les problèmes associés à la dissémination larvaire? Que sont des stratégies médiatrices possibles?
Problèmes:
-Mobilité des larves est très limitée
-Déplacements largement dépendants des courants
-Transport se fait souvent jusqu’à des sites inadéquats pour la survie de la larve
Stratégie possibles:
-Relâcher des larves lorsque les conditions sont favorables
-Ajuster la durée de la période larvaire (par sélection)
-Migration verticale (comportement larvaire)
-Changement du comportement de nage des larves.
Distinguez entre la dissémination passive et la dissémination active.
Passive: Flottabilité.
-Augmentation de la portance via des appendices, soies, coquilles, mucus.
-Larves lécitotrophe: lipides assurent une densité moins grande que l’eau. Plus de lipide en début de phase larvaire.
-Larves planctotrophe: Formation de réserve lipidique avec alimentation.
Actif: Par le comportement.
-Locomotion via les cils, appendices et contractions musculaires.
-Mécanismes d’orientation via la lumière (phototactisme), gravité (géotactisme), courant, profondeur, pression, salinité
Qu’est-ce que le but du recrutement? Que sont les étapes du recrutement?
Recrutement: Localiser et identifier un site adéquat pour sa subsistance à l’âge adulte.
Étapes:
-Développement d’une morphologie ou d’un comportement favorisant le transport vers un site de fixation approprié.
-Recherche des signaux de fixation, ex. composés chimiques ou la texture du substrats
-Fixation et métamorphose de la larve.
Que sont les avantages et les désavantages pour une larve de se fixer près des individus conspécifiques?
Avantages: -Présence d'un adulte est un bon signal pour la larve -Partenaire sexuel Désavantage: -Compétition.
Décrivez la reproduction chez les poissons. Listez également les variations dans la reproduction.
-La majorité pondent des oeufs.
-Réserves alimentaires (gouttelettes d’huile pour augmenter la flottabilité des œufs)
-Adaptations de se rencontrer et de reconnaître (migrations et parades nuptiales)
-Poissons osseux pélagiques pondent directement dans l’eau et pondent un très grand nombre d’œufs.
Variations:
-Dépots des oeufs: peut être des fonds (nids), des algues, des plages à marée haute, etc.
-Territoires (certains poissons de fond par exemple) établit par les mâles
-Soins parentaux (protection de l’oeuf et incubation) - peut être dans la bouche, dans une poche spéciale, sur la surface du corps, etc.
Décrivez la reproduction chez les Pinnipèdes (phoques et otaries).
- Vie en mer mais retour sur la terre ferme
- Accouplement sur des grosses roqueries
- Soins parentaux importants (les jeunes sont nourris et protégés, et la mère s’alimente en mer)
- Térriorialité et compétition pour les femelles.
Décrivez la reproduction chez les Cétacés (baleines, dauphins, marsouins).
- Vie en mer
- Comportements sexuels complexes
- Mise bas directement sous l’eau
- Les jeunes sont déjà prêts à nager et respirer
- Lait très riche en lipides
- Soins parentaux sur une longue période
- Ordre social régnant entre les individus d’un groupe
Décrivez la reproduction chez les oiseaux marins.
- Majeure partie de leur existence en mer mais reviennent nicher sur la terre ferme
- Large colonies
- Soins des jeunes
- Parents s’alimentent en mer
Décrivez la reproduction chez les réptiles (en ce qui est lié aux écosystèmes marins), dont les serpents, les tortues et les iguanes.
Iguanes: -Vie au bord de la mer, nidification sur les plages Serpents: -Vie dans l'eau, mise bas dans l'eau -Vivipare Tortues: -Vie en mer, retour à la plage natale pour pondre -Migration importantes
Quels facteurs vont optimiser la migration?
- L’utilisation de sites distincts maximisant la reproduction et la quête de nourriture
- Réduction de la compétition entre juvéniles et les adultes
Distinguer entre une espèce anadrome et une espèce catadrome.
Anadrome: Vivent en mer mais se reproduisent en eau douce (ex. saumon atlantique)
Catadrome: Vivent en eau douce mais se reproduisent en mer (ex. anguille américaine)
