Présentation PowerPoint

Coévolution
Préparation concours interne SVTSTU.
Année 2013-2014.
M.Rajade & P.Ducamp
Définition.
• Le terme de coévolution désigne l’adaptation
évolutive qui se produit chez deux espèces à la suite
de leurs influences réciproques.
• Un changement subi par une espèce exerce une
pression de sélection sur l’autre espèce, et la contreadaptation acquise par la seconde influe à son tour
sur la sélection des individus de la première.
• La coévolution a surtout été étudiée à travers les
relations proies-prédateurs et la symbiose.
• Le modèle de Darwin (1862).
Corrélation entre l’accroissement de la longueur
des éperons nectarifères des fleurs et de la
trompe
des
pollinisateurs
associés.
L’allongement de l’un entraîne l’allongement de
l’autre dans les limites physiologiques.
• L’exemple des Colibris.
• La Passiflore et le Papillon.
• La Passiflore produit des
substances toxiques qui
protègent ses feuilles contre
les insectes herbivores. Une
contre-adaptation s’est
développée chez le papillon
Heliconius : les larves
peuvent se nourrir grâce à
des enzymes digestives
spécifiques (avantage dans la
compétition interspécifique).
• Les femelles évitent de pondre sur les feuilles
ayant déjà des tâches jaunes (autres œufs),
donc diminution de la compétition intraspécifique.
• Certaines feuilles possèdent des nectaires de
couleur jaune :
- Défense contre le papillon
- attraction de fourmis et de guêpes
prédateurs des larves du papillon.
• La présence seule d’une fourmi entraîne un
évitement de la part des papillons.
Donc, la coévolution est un phénomène plus
complexe que l’évolution conjointe de deux
espèces, il faut tenir compte des interactions au
sein des communautés d’espèces.
• L’évolution régressive des plastes et des
mitochondries.
Dans une relation de stricte association , la
spécialisation conduit à la perte des gènes
codant les fonctions inutiles. (ex : les rhizobium
des nodosités n’ont plus flagelles ni paroi).
L’exemple des plastes et des mitochondries au
génome très réduit est une illustration de
l’évolution régressive.
• La course aux armements et la Reine rouge
(la coévolution hôte-parasite).
* La course aux armements.
Ce premier scénario évolutif se caractérise par
une augmentation régulière de la résistance des
hôtes et de l’infectivité (virulence) des parasites.
Les nouveaux mutants se fixent dans la
population et éliminent les anciens génotypes.
Le polymorphisme génétique est réduit.
* Le scénario de la Reine rouge.
Lorsque l’adaptation devient coûteuse (limite
physiologique), alors le processus peut se
transformer en Reine rouge.
Dans cette théorie, les hôtes les plus fréquents
sont infectés par les parasites, et donc les
génotypes rares d’hôtes se développent.
Il y a donc une oscillation permanente des
fréquences des génotypes.
Il n’y a jamais fixation des nouveaux génotypes,
et recyclage permanent des génotypes et un
polymorphisme génétique stable. La résistance
et l’infectivité restent inchangées.
L’extinction reste probable (voir travaux Van
Halen 1973).
• La coévolution des relations proie-prédateur.
Les travaux de Vermeij.
• La coévolution sexuelle.
- La sélection sexuelle peut favoriser les
adaptations d’un des 2 sexes au détriment de
l’autre (ex : cannibalisme sexuel).
- La préférence / sélection-compétition
adaptative de certaines lignées de mâles peut
entraîner un ralentissement de la fixation de
caractères bénéfiques pour l’espèce et
l’accumulation de mutations « négatives ».
(Rice 2009).
Figure . Effect of mate choice on the distribution of female fitness in species with antagonistic persistence.
Long TAF, Pischedda A, Stewart AD, Rice WR (2009) A Cost of Sexual Attractiveness to High-Fitness Females. PLoS Biol 7(12): e1000254.
doi:10.1371/journal.pbio.1000254
http://www.plosbiology.org/article/info:doi/10.1371/journal.pbio.1000254
Figure . Effect of the extent of male exposure on female fecundity.
Long TAF, Pischedda A, Stewart AD, Rice WR (2009) A Cost of Sexual Attractiveness to High-Fitness Females. PLoS Biol 7(12): e1000254.
doi:10.1371/journal.pbio.1000254
http://www.plosbiology.org/article/info:doi/10.1371/journal.pbio.1000254
• Le déterminisme génétique de la coévolution.
L’espèce de papillon Helioconius numata peut
ressembler à 7 espèces du genre Melinaea.
• Existence d’un « super gène », une 30aine de
gènes sur le chromosome 15 qui code pour la
structure des ailes.
• L’ordre de ces gènes diffère d’un variant à
l’autre.
• Une zone peut subir des inversions qui codent
pour des ressemblances avec les différentes
espèces, et en même temps bloque les C.O.
• De la sorte, le bloc de 30 gènes est pérennisé
selon une combinaison propre à chaque
variant et est hérité sans remaniement : ce
bloc est nommé supergène.
• Sans ces inversions, les gènes du bloc seraient
indépendants et soumis à la recombinaison