Deux exemples de spéciation
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Thème 1 – La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant Génétique et évolution Deux exemples de spéciation Citation de Guillaume Lecointre, professeur au Museum National d’Histoire Naturelle : « Dans la nature il n’y a pas d’espèces : il n’apparait que des barrières de reproduction. Les espèces, c’est nous qui les créons à partir d’un modèle théorique. » (Revue Espèces – n° 1 –septembre 2011). Exemple n°1 : Le Pizzly Montrez que la notion d’espèce est une construction intellectuelle. Coup de pouce : - Comparer les phénotypes du Grizzly, de l’ours polaire et du Pizzly. Quelle barrière à la reproduction a pu se mettre en place pour expliquer l’apparition du Grizzly et de l’ours polaire à partir d’une population ancestrale d’ours? Où trouve-t-on actuellement le Pizzly ? Quel paramètre environnemental a pu changer pour expliquer la naissance de Pizzlys ? Grizzly et ours polaire sont-ils deux espèces à part entière ? Le Pizzly a été trouvé sur l'île de Banks, au nord-ouest du Canada, en 2006. Voici l'extrait d'un article du journal "Le Monde", rédigé le 17 décembre 2010, par Catherine Vincent : "En 2006, un ours blanc portant des taches brunes est tué par un chasseur américain. Après analyse de son ADN, il s'avère qu'il s'agit d'un hybride entre l'ours polaire et le grizzly. Ce premier cas reste isolé jusqu'à ce que soit confirmé, au printemps 2012, qu'un nouvel ours bicolore venait d'être tué. Fourrure blanche et pattes brunes, l'animal est cette fois une chimère de seconde génération, né d'un grizzly mâle et d'une femelle hybride". Le Pizzly a été retrouvé à la frontière de la banquise et des aires de répartitions géographiques du Grizzly et de l’ours polaire, au nord est du canada. Ursus maritimus (ours polaire) et Ursus arctos (ours brun, ou grizzly) sont considérés comme deux espèces d'ours différentes. Tableau des caractéristiques de de l’ours brun et l’ours polaire Les données génétiques comparées de l’ours polaire et de l’ours brun de l’ouest montrent que la séparation des deux lignées à partir d’une population ancestrale remonte au début de l’holocène (-10 000 ans). Thème 1 – La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant Génétique et évolution Exemple n°2 : Le Pouillot verdâtre En étudiant les données sur le Pouillot verdâtre, expliquez les étapes d’une spéciation. - Le Pouillot verdâtre (Phylloscopus trochiloides) habite les forêts dans la majeure partie du nord et de l'Asie centrale. - En Sibérie Centrale, deux formes distinctes de Pouillot verdâtre coexistent qui ne sont pas interfécondes. Ces deux formes sont liées par une longue chaîne de populations encerclant le plateau tibétain par le Sud et leurs traits changent graduellement à travers l'anneau de populations. On ne trouve pas de frontière évidente entre ces formes en aucun endroit du côté Sud de l'anneau. - Les motifs du plumage : Le pouillot verdâtre de Sibérie de l'Ouest (P. t. viridanus) et de Sibérie de l'Est (P. t. plumbeitarsus) diffère subtilement de par le dessin de leur plumage, plus notablement par la barre des ailes qui est utilisée pour communiquer. Alors que viridanus ne possède qu'un simple trait (barre), plumbeitarsus en possède deux. Autour du côté sud de l'anneau, le dessin (le motif) du plumage change graduellement. - Le chant : Les Pouillot verdâtre mâle sont des chanteurs très actifs, utilisant le chant à la fois pour attirer les femelles et pour défendre leur territoire. Chaque mâle possède un répertoire d'éléments de chant et composent des chants en liant ensemble ces différents éléments de manière variée. Il y a une grande variation géographique dans les éléments composant le chant et dans les règles par lesquelles ces éléments sont assemblés en chant. Il y a une variation graduelle des caractéristiques du chant autour de l'anneau qui amène à une différence significative entre les chants des formes viridanus et plumbeitarsus situées au nord de l'anneau. Les chants sont simples dans le sud, devenant plus complexes en allant dans le nord et ce, sur les 2 routes distinctes (vers l’ouest et vers l’est). Il est assez facile d'entendre la différence entre les chants sur le terrain, de les enregistrer et de démontrer que les oiseaux font la différence entre les différents types de chants. Un Pouillot verdâtre mâle répondra agressivement à un chant qu'il reconnaitra comme appartenant à sa propre espèce et essayera de chasser cet intrus hors de son territoire, mais ne répondra habituellement pas à un chant d'une espèce différente. Les femelles se servent probablement aussi de cette différence entre les chants pour distinguer leur partenaire potentiel. - Génétique : Les données génétiques montrent une tendance très similaire à celle du modèle de variation dans le plumage et les chants. Les deux formes du nord, viridanus et plumbeitarsus, sont génétiquement très distinctes, mais il existe un gradient de caractéristiques génétiques à travers le sud de l'anneau de populations. L'étude de l'ADN mitochondrial confirme la divergence génétique des populations plumbeitarsus et viridanus. Selon ces analyses, la sous espèce P. trochiloides trochiloides serait la plus proche de la population ancestrale qui vivait il y a 10 000 ans. Elle occupe la zone au sud du plateau tibétain. La colonisation de la zone au nord du plateau se serait donc faite par l'est (s.e. trochiloides obscuratus - plumbeitarsus) et par l'ouest (s.e. trochiloides - ludlowi - itidus - viridanus). Article original : Darren Irwin Professeur à l'University de British Columbia de Vancouver – Canada
