Mémoire bibliographique

Mémoire bibliographique
UE HMBE303
Année universitaire 2015-2016
Mention « Biodiversité Écologie Évolution »
Parcours « M2 - Darwin-Biologie Évolutive Écologie »
LELAURIN Dennyss

Sommaire
1 – Introduction ....................................................................................................................................... 1
2 – Développement .................................................................................................................................. 4
2.1 Architecture génétique de la dépression de consanguinité ....................................................... 4
2.2 Conditions théoriques pour qu’une purge de la dépression ait lieu .......................................... 6
2.3 Données expérimentales traitant de la purge ............................................................................ 7
2.4 Conséquences de la purge ......................................................................................................... 8
3 – Conclusion ......................................................................................................................................... 9
Références bibliographiques ................................................................................................................. 10

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1 – Introduction
Lors de la reproduction, les organismes sexués transmettent une part de leur génome à
leur descendance. Ce matériel génétique détermine en grande partie les caractéristiques des
organismes. La biologie évolutive vise à comprendre les mécanismes qui dictent l’évolution
de ces caractères héréditaires dans les espèces et doit donc prendre en compte comment ils
sont transmis. Si cette transmission elle-même dépend de caractères qui peuvent évoluer, il est
important de comprendre comment ils évoluent car ils vont déterminer l’évolution de tous les
autres.
Le système de reproduction est l’un de ces caractères. Ainsi, parmi les espèces à
reproduction sexuée, il existe une grande variété de tels systèmes. On peut noter une gamme
de situations allant d’un régime allofécondant panmictique, qui consiste en un croisement
aléatoire entre individus, à des régimes consanguins où la reproduction a lieu entre individus
apparentés à divers degrés. Chez les organismes hermaphrodites, où les individus possèdent à
la fois le sexe mâle et le sexe femelle, on peut observer une forme extrême de reproduction
consanguine : l’autofécondation, où le même individu joue le rôle de père et de mère.
L’évolution de l’autofécondation a été principalement étudiée chez des végétaux (la plupart
des angiospermes étant hermaphrodites) et pour une plus petite part, chez les animaux
hermaphrodites comme les escargots pulmonés, les nématodes (essentiellement chez
Caenorhabditis), les plathelminthes.
Un facteur majeur à prendre en compte pour comprendre l’évolution de
l’autofécondation est la dépression de consanguinité. En effet, lors de croisements
consanguins, on observe une diminution de la valeur sélective des descendants par rapport
aux descendants non consanguins. C’est cela qu’on nomme la dépression de consanguinité (le
terme dépression endogamique est aussi parfois employé). Une forte dépression tend à
empêcher l’évolution de l’autofécondation puisque celle-ci produit des descendants de moins
bonne qualité que l’allofécondation. Pour autant, lorsqu’on regarde la distribution des taux
d’autofécondation, on remarque que l’autofécondation parvient à se maintenir et on observe
une distribution plutôt bimodale (Fig. 1). Ce maintien de l’autofécondation est permis par
certains avantages intrinsèques. En effet, un régime autofécondant implique que le parent
transmette potentiellement trois copies de ses gènes à ses descendants là où l’allofécondation
n’en transmet que deux (Fisher 1941, Fig. 2). De plus, l’autofécondation confère une
assurance de reproduction (Baker 1955, Fig. 3). Il n’est donc pas nécessaire pour les

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organismes autogames de dépenser de l’énergie, que ce soit pour l’accès aux partenaires ou
bien pour la production de gamètes (comme c’est le cas pour la production de pollen en
grande quantité par exemple pour les végétaux à pollinisation anémophile) (Charlesworth &
Willis 2009). La dépression de consanguinité pourrait être amenée à varier au cours du temps,
ce qui pourrait contribuer à des transitions évolutives vers un système de reproduction
différent. Par exemple, une diminution de dépression favoriserait une transition vers
l’autofécondation. C’est la raison pour laquelle, d’un point de vue fondamental, il est
primordial de comprendre l’évolution de cette dépression pour expliquer l’évolution des
systèmes de reproduction (Byers & Waller 1999, Glémin 2003). À cela s’ajoute également
des enjeux appliqués. Effectivement, puisque la dépression de consanguinité constitue une
menace pour la persistance des populations ou le rendement, alors sa compréhension est un
enjeu de poids par exemple pour la conservation des espèces et dans les programmes de
réintroduction, pour l’élevage de populations en captivité ou encore en agriculture pour
optimiser le rendement.
À travers ce mémoire bibliographique, nous verrons si une évolution de la dépression
de consanguinité a déjà été relevée et dans quelles circonstances. Cela nous mènera à la
notion de purge de la dépression, qui revient à débarrasser le génome de son fardeau
génétique. Nous commencerons dans un premier temps à étudier (i) l’architecture génétique
de la dépression de consanguinité. Ensuite nous verrons (ii) dans quelles conditions les
modèles théoriques suggèrent-ils qu’il puisse y avoir une purge de la dépression. Puis nous
étudierons (iii) les données expérimentales récoltées en faveur ou à l’encontre des prédictions
théoriques. Enfin nous verrons (iv) les conséquences mesurées de la purge. Nous terminerons
en étudiant (v) les questions qui restent non résolues en ce qui concerne la purge.

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Figure 1 : Distribution des taux d’autofécondation chez
329 espèces de plantes, d’après Igic & Kohn 2006.
Figure 2 : Avantage de transmission génétique des
régimes autogames par rapport aux régimes allogames.
Individu
autogame
Individu
allogame
2+1 copies
des gènes de
l’individu
autogame
1+1 copies des
gènes de l’individu
allogame et
1 copie
provenant d’un
autre individu