La diversification du vivant

A. Des mécanismes de diversifications géniques

Cf TP 8, atelier 1 et 4

a . Polyploïdisation

Spartina densiflora

Espèce parentale Spartina maritima

2n=60

Espèce parentale Spartina

alterniflora2n=62

Gamète

Gamète

Hybridation :

Espèce hybride : Spartina x townsendii

2n=61

méiose anormale :

Nouvelle espèce: Spartina anglica

2n=122

Les chromosomes n’ont pas

d’homologuesReproduction

asexuée

Appariement des chromosomes homologues

possibleMéiose et

reproduction sexuée

Spartina densiflora

Polyploïde : se dit d’une espèce possédant 2 jeux complets de chromosomes suite à une hybridation.

Si les chromosomes proviennent de la même espèce : autoploïdie .

Si les chromosomes proviennent d’espèces différentes : alloploïdie.

Les hybrides (qui possèdent un jeu de chromosomes non homologues) sont stériles.Le doublement de ces chromosomes rétablit la méiose, et donc la fertilité (=> création d’une nouvelle espèce).La polyploïdisation concerne 70% des angiospermes.

Exemple d’hybrides ?

Ligre = lion + tigresse Zebrane = ane + zebre

Whalphin ( dauphin + pseudorque) -> Fertile ! …

b . Transfert horizontal de gènes

Porhyra sp

Porphyranase, sécrétée par Zobelia galactinovorans

(bactérie marine)

Absence de Zobelia dans la flore intestinale des japonais, mais ….

Il y a donc eu échange de matériel génétique entre Zobelia et les bactéries de la flore intestinale, ce qui rend ces dernières aptes à dégrader les algues du type Porphyra.

Le transfert horizontal de gène, aussi appelé transfertlatéral, est un processus dans lequel un organismeincorpore le matériel génétique ou une partie dumatériel génétique d’un autre organisme avec lequel il n’aaucun lien familial direct (père ou mère).

Ces transferts horizontaux accidentels pourraient se réaliser:• à partir de virus qui utilisent les cellules qu’ils infectent pour

répliquer leur génome • depuis le milieu extérieur, de l’ADN libre pourrait pénétrer

dans une cellule d’une autre espèce et s’intégrer à l’ADN résident

• Entre bactérie, qui s’échange leur IG via des ponts de conjugaison

Autres exemples …

Ascidies

Pucerons

B. Des modifications dans l’expression des gènes du développement

Cf TP 8, atelier 3 et 5

Expression des mêmes gènes mais formations de structures différentes

a. Gènes du développement

(= gènes homéotiques ou gènes architectes)

B4 Homme

B4 Souris B4 Xénope Dfd Drosophile

B4 Homme 95% 78,9% 80,6%B4 Souris 78,9% 80%B4 Xénope 75,6%

Dfd Drosophile

Proposition d’arbre phylogénétique ?

b. Hétérochronie du développement Le plan d’organisation du Chimpanzé et de l’Homme est régulé par les mêmes gènes

homéotiques ,mais il y a des différences …

Chimpanzé Homme

c. Intensité et localisation des gènes

Présence des mêmes gènes Hox , mais intensité d’expression et localisation différentes

Des variations dans la chronologie, l’intensité ou la localisation d’expression des gènes de développement peuvent induire la formation de formes vivantes très différentes.

La durée des différentes phases du développement peut être modifiée, ce qui influe sur la morphologie finale de l’individu.

Exemple : Chez l’Homme : persistances de caractères juvéniles (crâne)= Néoténie

L’apparition de nouvelles espèces peut résulter de variations dans la chronologie ou l’intensité d’expression des gènes communs.

C. Diversification sans modification du génome

Face supérieure

Face inférieure

Cf TP 8, ateliers 2 et 6

Face supérieure

Face inférieure

Cellules chlorophylliennes =

végétal

Association étroite entre deux espèces différentes

Hyphes =

champignonXanthoria

a. Association entre organismes

Une association bénéfique pour les deux espèces = Symbiose

Autres exemples :

Symbiose animal/végétal Symbiose bactérie/végétal

Les associations (exemple : symbiose) sont une source de diversité en conférant aux organismes de nouveaux caractères sans modifier leur

information génétique

b. L’acquisition de comportements

Le mimétisme : une méthode d’apprentissage transmissible

Autres exemples

Le chant => recherche du partenaire sexuel + défense du territoire

=Un caractère génétique qui s’acquiert aussi par l’apprentissage

Variation du chant selon la provenance des individus => nécessité d’un apprentissage

Le chant varie en fonction des régions Ex :pinsons

Version d'un chant capté dans la zone de Basse et Moyenne Belgique. la note finale monte au moins à 3000 Hz.

Version d'un chant capté dans la zone dialectale de l'Ardenne.

Une variante fréquente dans la zone dialectale de l'Ardenne.

scriew

strieu

Et chez l’Homme ?

Chez les Vertébrés, des comportements sont transmis de manière non génétique et sont aussi une source de diversité pouvant influencer la sélection naturelle.

L’apprentissage est une source de diversité.

BILAN :