Notes

ADAPTATION
&
ACCLIMATATION
Yves Desdevises
Observatoire Océanologique de Banyuls
04 68 88 73 13
[email protected]
http://desdevises.free.fr
Définition
Adaptation = trait, ou ensemble de traits qui
améliore la valeur sélective (fitness)
Anatomie, physiologie, comportement
Adaptation = processus, plutôt que le trait lui-même
Produit de la sélection naturelle
Pression biotique (parasite, prédateur) ou abiotique
(environnement)
Difficile à mettre en évidence : doit être testée
Action sur conformation (design), et/ou
amélioration de la reproduction
Doit être appréhendée dans un contexte évolutif
Adaptation “apparaît” dans une lignée :
changement
≠ héritage d’un ancêtre
Exemple : adaptation = apparition hydrodynamisme
1
2
3
4

Dans le clade des cétacés, la forme hydrodynamique
est héritée, et n’est pas une adaptation sensu stricto
chez chaque espèce
Adaptation : évolution par sélection naturelle, dans
une espèce, beaucoup de générations. Modification du
génotype (tri). Souvent non réversible
Acclimatation : changement physiologique,
biochimique, anatomique, dans un individu, du à
exposition à un environnement nouveau. Souvent
réversible
Plasticité phénotypique : capacité d’un génotype à
produire différents phénotypes en fonction d’un
changement d’environnement, dans un individu. La
plasticité peut être elle-même adaptative.
Adaptation/Acclimatation/
Plasticité
Exemple de plasticité phénotypique : croissance de
Physa (gastéropode) en présence de différents
prédateurs (poissons ou écrevisses)
Temps
AdaptationAcclimatation
Plasticité phénotypique
5
6
7
8

Une composante de
l’évolution
Evolution ≠ adaptation
Adaptation (sélection)
Dérive génétique
Structure (lois physiques)
Sous-produit d’un autre trait
Structure vestigiale (perte d’utilité)
Inertie phylogénétique (traits de l’ancêtre)
Contrainte (tout n’est pas possible)
Organisme = ensemble de compromis (trade-offs)
Changement graduel (Darwin) ou ponctuel
Multiples étapes transitoires, avec possiblement
des fonctions différentes
Gènes régulateurs : petite modification
génétique = grand changement phénotypique
Polyploïdie (ex : plantes)
Combinaison de divers éléments : différentes
structures, gènes, organismes (endosymbiose)
Adaptation ≠ perfection
Décalage (time lag) entre adaptation et changement
de l’environnement : "imperfections" apparentes,
maladaptation
Contraintes
Génétiques : ex. persistance d’homozygotes
délétères si les hétérozygotes ont une fitness
supérieure
Développementales : le développement influence la
gamme de variations possible
Historiques
L’adaptation se bâtit sur le préexistant : la solution
possible n’est pas nécessairement optimale
Attention aux abus dans les interprétations
adaptatives !!
“Spandrelisme”
9
10
11
12

Etude de l’adaptation
4 méthodes principales pour tester l’adaptation
Approche théorique : modèles, prédictions
Approche observationnelle : sur le terrain
Approche expérimentale : altération structure
potentiellement adaptative
Approche comparative : corrélation structure/
environnement dans plusieurs lignées (espèces en
général), en tenant compte de la phylogénie
(méthode/analyse comparative)
Exemple (méthode comparative) :
pollinisation des fleurs
abeilles → oiseaux
Test de l’adaptation
Evolution du caractère
abeilles → oiseaux
Support de l’hypothèse d’adaptation
abeilles → oiseaux
Adaptation non supportée
13
14
15
16

p < 0,005
p = 0,99
Analyse comparative
Etude de l’évolution corrélée de caractères (quantitatifs
ou qualitatifs), généralement entre espèces
Lien trait/trait ou trait/environnement (adaptation)
Taille / longévité
Métabolisme / température
BMR / altitude
...
Chlorophylle b vs profondeur chez Ostreococcus
Picoalgue (< 1 µm), plusieurs souches à différentes
profondeurs
Concentrations en Chlorophylle b différentes selon les
souches
,6
,7
,8
,9
1
1,1
1,2
1,3
1,4
Chl b
-20 0 20 40 60 80 100 120 140
Depth
Y = 0,719 + 0,004 * X; R^2 = 0,779
P = 0,0007
➡ [Chloropylle b] = adaptation à
la profondeur ?
Par exemple...
17
18
19
20