Evolution - Ent Paris 13

L2 SV
EVOLUTION
TD / TP
2016-2017
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Partie1 Sélection
Exercice 1 : Ocelles de paons
Dans une étude d’avril 2011, les chercheurs Roz Dakin et Robert Montgomerie ont réalisé des
expériences sur le nombre d’ocelles (extrémité de la plume de la traîne, en forme d’œil) présents sur la
traîne des paons mâles (cf. image de couverture), dans le but de tester le choix des femelles.
Le nombre moyen d’ocelles sur une traîne de paon varie entre 140 et 150.
Les résultats sont résumés dans le tableau suivant.
Succès reproducteur Lot 1 Lot 2 Lot 3 Lot 4
Résultats attendus - - - + ++
Résultats réels - - - + +
Une étude plus poussée a montré qu’il existait un seuil à 138 ocelles entre un succès reproducteur avéré
et une baisse du succès reproducteur.
Légendes :
Lot 1 : paons dont on a ôté 20 ocelles
Lot 2 : paons dont on a ôté 10 ocelles
Lot 3 : paons témoins
Lot 4 : paons auxquels on a ajouté 20 ocelles
+ : succès reproducteur avéré
++ : succès reproducteur amélioré
- : baisse du succès reproducteur
- - : forte baisse du succès reproducteur
Questions
Q 1 : Expliquer les résultats attendus à la lumière de vos connaissances.
Q 2 : Expliquer la différence entre résultats attendus et réels ; qu’est-ce que cela signifie ?
Exercice 2 : Pinsons des Galapagos
Le document ci-dessous présente la phylogénie des pinsons des Galapagos.
On s'intéresse aux travaux d'Abzhanov et al. (2006) sur les pinsons des Galapagos et
l'expression de deux gènes pendant le développement, en rapport avec la taille du bec.
La Calmoduline (CaM) est une protéine se liant au calcium et pouvant ensuite interférer sur
l'expression d'autres protéines.
Le facteur BMP4 a lui aussi une importance lors du développement.
Des mesures ont été réalisées chez des
embryons de pinsons, et des expressions
variables du gène CaM ont été réalisées
chez des embryons de poulet. Les résultats
sont présentés ci-dessous.
Doc 1 :
a, b : photos des embryons de poulet
manipulés ; c,d : coupe histologique du bec
avec utilisation d'un marqueur de la
calmoduline (qui apparaît plus sombre que
les tissus).
L'embryon a correspond à la coupe c et
l'embryon b à la coupe d.
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Doc 2 : variabilité intraspécifique et expression de BMP4 :
L'arbre ci-après correspond à la phylogénie du genre Geospiza et à l'expression naturelle de
la calmoduline chez les embryons de ces espèces.
Q1 : Analyser les documents 1 et 3 et conclure.
Q2 : Docs 2 et 4 : A quel paramètre du bec (longueur, épaisseur ou largeur) l'expression de
BMP4 est-elle liée ?
3

4
Doc 35: Phylogénie du
genre Geospiza et
expression de CaM
chez les différentes
espèces du genre
Doc 45: phylogénie
du genre Geospiza
et expression
naturelle du facteur
BMP4 chez les
embryons de ces
espèces.
← becs
embryonnaires

Q3 : Recopier le schéma-tableau ci-dessous (sans les figures bien sûr) et le compléter en y
notant les taux d'expression (faible, moyen, fort) respectifs des gènes CaM et BMP4, et en y
ajoutant la conséquence sur le bec (+ épais, - épais, court, moyen, long etc...)
Exercice 3: Réflexions sur le sex-ratio
Pourquoi un signal sexuel supposé indiquer la qualité génétique d'un mâle représente-t-il un coût ?
Comment la préférence des femelles pour les mâles « extrêmes » se maintient-elle ? Pourquoi n'est-elle
pas éliminée par la sélection ?
Considérer une population de 10 individus à effectif stable d’une génération à l’autre.
A la 1ère génération on compte 9 femelles et un mâle. Représenter par un schéma la répartition des
gènes nucléaires parentaux à la 2ème génération (G2), puis calculer le nombre moyen de descendants
engendrés en G2 par chaque individu de G1.
En déduire quel sexe est génétiquement avantagé. Quelle en sera la conséquence, génération après
génération ?
Si un même mâle peut féconder plusieurs femelles, pourquoi les parents ne produisent-ils pas plus de
filles que de fils ?
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