D'autres mécanismes de diversification du vivant...mais sans modification du génome !
Le concept de phénotype étendu (vidéo pour tous les groupes)
Richard Dawkins : L'évolution de l'espèce, le phénotype étendu
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Mécanisme 1 (3 binômes): une diversification par une association d'individus d'espèces différentes : la symbiose

-Rappel pour tous les binômes travaillant sur ce mécanisme : Qu'est-ce qu'une symbiose ?

https://edu.tactileo.fr/go?code=L7FY


- Binôme B : Le microbiote intestinal : un écosystème symbiotique

-Microbiote intestinal et relation mère-enfant :

Binôme C : Les mycorhizes

Qu'est-ce que les mycorhizes : https://edu.tactileo.fr/go?code=S8AP
Deux types de mycorhizes : https://edu.tactileo.fr/go?code=FF72
Quels sont les rôles des mycorhizes ? :
- Une expérience à interpréter :
- Une transmission est-elle faite entre les générations de plantes ?
Certains champignons sont transmis aux plantules par les graines, une transmission qui permet l’établissement de mycorhizes fonctionnelles dès les premiers stades de vie des pousses. De même, les stolons (des tiges secondaires permettant la reproduction asexuée de certaines plantes) du lierre terrestre semblent pouvoir transmettre des champignons mycorhiziens bénéfiques à leurs boutures. Il y a donc une transmission de génération en génération.
Mais, à l'inverse, les champignons peuvent être recrutés par les plantes dans leur environnement à chaque génération, depuis le sol ou les autres plantes environnantes (un champignon peut être en symbiose avec des plantes différentes, ce qui créent un réseau mycorhiziens).

Mécanisme 2 : une diversification par une association d'individus d'espèces différentes : le parasitisme

-Qu'est-ce qu'un parasite ? https://edu.tactileo.fr/go?code=4VLD

- Des parasites manipulateurs :

Exemple 1: Le phénotype manipulé des fourmis arboricoles tropicales
Exemple 2 : Le phénotype comportemental des gammares manipulé par un parasite
Exemple 3 : Un cas élaboré de phénotype étendu : guêpe parasite et coccinelle "garde du corps"

Mécanisme 3 (2 binômes) : une diversification par la transmission culturelle de comportements

La culture peut être définie comme un ensemble de comportements et de connaissances transmis socialement entre les individus d’une population, puis de génération en génération.

Binôme A: Le développement de comportements nouveaux et leurs transmissions chez les primates.

Extrait d’une interview de Bernard THIERRY Département Écologie, physiologie & éthologie (IPHC), CNRS, Strasbourg dans le périodique Pour la science.

L’observation première, dans les années 1950, fut celle du lavage des patates douces par des macaques japonais sur l’île de Koshima. Des chercheurs distribuaient sur la plage des tubercules à ces singes. Une femelle, nommée Imo, a commencé à les laver dans un ruisseau proche pour les débarrasser du sable. Ce comportement a été adopté par sa mère et par des jeunes du même âge. Ces derniers ont grandi et ont transmis le procédé à leur progéniture. Au bout de 5 ans, 80% de la population lavait les patates. De plus ce comportement n’est observable que sur cette île. Une observation similaire a été faite pour le lavage des grains de blé.

L’autre exemple célèbre a été mis en évidence par la primatologue britannique Jane Goodall dans les années 1960. Elle a décrit comment les chimpanzés du parc Gombe, en Tanzanie, utilisent des brindilles effeuillées pour « pêcher » des termites. Plusieurs années sont nécessaires aux jeunes pour réussir correctement cette tâche. Enfin, on a observé en Afrique de l’Ouest et dans d’autres régions des chimpanzés qui cassent des noix. Quand ces fruits sont trop durs à ouvrir, les singes posent la noix sur une grande pierre ou sur une racine qui sert d’enclume et la frappe avec une pierre. Cette technique est transmise aux jeunes qui, là encore, mettent des années à la maîtriser.

Comment la culture se transmet chez les singes ? Reportage CNRS

Binôme B :

1) Le développement d'un comportement nouveau et sa transmission chez les baleines à bosse

Les Baleines à bosse sont des Cétacés migrateurs présents dans tous les océans et parcourant de très grandes distances. Elles sont plutôt solitaires mais se regroupent néanmoins temporairement pour chasser. Pour se nourrir, elles plongent puis remontent en nageant en spirales tout en lâchant des filets de bulles d’air pour former un écran aux bancs de poissons qu’elles engloutissent en remontant gueule ouverte. En 1980, dans le golfe du Maine (côte est des E.U), fut observée pour la première fois une technique de chasse inédite développée par une baleine à bosse : avant de plonger pour s’alimenter, la baleine frappait la surface de l’eau avec sa nageoire caudale.

2) Un lien entre évolution culturelle et évolution biologique : un exemple chez l'Homme

Un groupe ethnique est une entité rassemblant des personnes qui considèrent partager une ascendance, une histoire et/ou une culture commune, comme la langue ou le mode de vie. L'Asie intérieure est peuplée par une vingtaine de groupes ethniques, dont les Kazakhs, les Tadjiks et les Kirghizes. En milieu rural, les Kazakh et les Kirghizes sont surtout des éleveurs semi-nomades, tandis que les Tadjiks sont essentiellement des agriculteurs sédentaires.
Localisation et groupe linguistique de quelques populations d'Asie intérieure.
Distance génétique entre populations d'Asie intérieure.
Des chercheurs ont analysé l'ADN de populations d'Asie intérieure pour décrire leur distance génétique (nombre de différences génétiques entre les populations). Ils ont recherché deux variables, qui correspondent chacune à des ensembles distincts de séquences d'ADN, permettant de discriminer au mieux des différences génétiques entre populations. Ces variables sont matérialisées chacune par un axe. Plus deux populations sont proches dans le graphique, plus elles sont proches génétiquement.
Interview d'Évelyne Heyer, professeure en anthropologie génétique du Muséum national d'Histoire naturelle.
À grande échelle, la distance génétique entre les populations est corrélée à leur distance géographique. Autrement dit, nous nous reproduisons davantage avec des personnes proches de nous géographiquement. Toutefois, nos travaux en Asie intérieure ont révélé que la distance génétique des populations est fortement corrélée à la distance linguistique. Autrement dit, si la langue, qui est un trait culturel, est très différente entre deux populations, cela limite leurs échanges génétiques, maintenant ainsi ou accentuant leurs différences génétiques. Des chercheurs ont montré que d'autres traits culturels, comme la religion et l'organisation sociale en système de castes fonctionnent comme des « barrières » aux échanges génétiques, contribuant à diversifier les populations.

3) L’acquisition du chant chez les moineaux à couronne blanche.

Autour de la baie de San Francisco vivent plusieurs populations de moineaux à couronne blanche. Le chantde 2 de ces populations a été étudié.
Des chercheurs ont prélevés des œufs de moineaux soit dans la région de Marin, soit dans la région de Berkeley dans le but de comprendre comment le chant était transmis au sein d’une population. Les expériences réalisées sur les œufs sont décrites dans le tableau ci-dessous.

Mécanisme 4 : une diversification par l'utilisation de composants de l'environnement

-Le comportement de l'oiseau jardinier satiné en période de reproduction

En période de reproduction, le mâle tente d'attirer la femelle par ses chants et danses vers le berceau qu'il construit à partir de composants du milieu. Après avoir érigé une tonnelle avec des branches tapissées de brindilles, le mâle décore l'allée menant à la tonnelle de fleurs, fruits, plumes, ailes de papillons, etc. Des matériaux d'origine humaine sont parfois recrutés. Le mâle peint l'intérieur de la tonnelle, en préparant un mélange de baies bleues-noires et de poussières de charbon qu'il applique à l'aide d'un fragment d'écorce.
Expériences réalisées sur les berceaux des oiseaux jardiniers satinés.
Des chercheurs ont souhaité savoir si la qualité de la tonnelle (symétrie ; nombre, taille et agencement des branches) et ses décorations influencent le succès copulateur des mâles. Ils ont surveillé des berceaux qu'ils ont modifiés ou non (par suppression de décorations). Ils ont constaté qu'en un an, il y avait 4 fois plus d'accouplements dans les berceaux non modifiés. Ils ont ensuite recherché les critères pouvant être corrélés au succès des mâles. Pour cela, pendant deux ans, ils ont étudié 33 berceaux non modifiés.
Les jeunes mâles apprennent à construire leur structure nuptiale en visitant d’autres berceaux ou en observant des mâles en pleine construction.Il existe donc un réel apprentissage. Parfois, un ou plusieurs jeunes réalisent, juste à côté du berceau de leur "professeur", une ébauche qui est ensuite détruite. Puis, les apprentis vont construire un véritable berceau à plusieurs centaines de mètres. On s’est posé la question de savoir si la construction d’un berceau propre à une espèce était innée ou acquise : l’ensemble des données tend à montrer que ce comportement présente une part fixe et une autre partie acquise. En fait, le comportement constructeur inné est toujours plus ou moins modifié par l’expérience et un édifice serait le résultat d’une combinaison d’inné et d’acquis sans qu’on puisse réellement en mesurer la proportion.
Source : "Les Oiseaux à berceaux" de Michel Ottaviani

- Le comportement des larves de trichoptères

Ces larves vivent en eau douce dans un fourreau qu'elles construisent elles-même et se fabriquent à partir de graviers ou des débris de végétaux du milieu. Ces fourreaux sont différents entre individus de la même espèce, selon les composants recrutés. La forme des fourreaux dépend, elle, de l'espèce.
Larve sortie de son fourreau
Larve avec son fourreau
Larve avec son fourreau

Certains artistes se servent même de ces larves pour fabriquer des bijoux : https://www.lesechos.fr/weekend/planete/hubert-duprat-dor-et-de-larves-1915302
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