Fiche de révision : Dynamique des populations

📋 Plan du Cours

1. Évolution et diversité génétique
2. Origines de la diversité héréditaire
3. Mécanismes de la microévolution
4. Effet fondateur et flux génétique
5. Sélection naturelle et sexuelle
6. Équilibres et formes de sélection
7. Limites et variations non héréditaires
8. Géographie et taux de mutation

📖 1. Évolution et diversité génétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Diversité génétique : Différences entre individus dans la composition de la séquence de nucléotides de leur ADN.
• Génotype : Le génotype est l’ensemble des allèles d’un individu.
• Phénotype : Le résultat de l’expression des gènes.

📝 Points essentiels

• L’évolution se produit à l’échelle de la population, où la proportion des allèles change, et non à l’échelle des individus au cours de leur vie.

💡 Astuce mémo

Les individus sont sélectionnés, mais la population évolue.

📖 2. Origines de la diversité héréditaire

🔑 Notions clés & Définitions

• Allèle : Une version d’un gène.

★ À maîtriser

• Une mutation peut créer un nouvel allèle et être sans conséquence, bénéfique ou nuisible, voire délétère au point de causer la mort.

📌 Les mutations somatiques surviennent dans les cellules du corps et disparaissent avec l’individu, tandis que les mutations germinales des spermatozoïdes ou des ovules peuvent être héréditaires si elles surviennent pendant la période de reproduction.

• La reproduction sexuée brasse et recombine aléatoirement les allèles existants pour produire des génotypes individuels différents.

Compléments

• La diversité issue de la reproduction sexuée augmente la résilience d’une population face aux variations des conditions environnementales.

• La reproduction asexuée produit des clones génétiquement identiques, rapidement et sans rencontre d’un partenaire sexuel.

• Une population de clones est vulnérable aux mêmes maladies et aux mêmes changements climatiques, car ses individus sont génétiquement identiques.

💡 Astuce mémo

La reproduction sexuée brasse les allèles comme un paquet de cartes.

📖 3. Mécanismes de la microévolution

🔑 Notions clés & Définitions

• Microévolution : L’évolution à la plus petite échelle, par exemple le changement de fréquence allélique d’une génération à l’autre dans une population.
• Dérive génétique : Le changement aléatoire de la proportion des allèles entre générations, notamment sous l’effet du hasard de la méiose.
• Flux génétique : Le transfert d’allèles entre populations d’une même espèce.

📝 Points essentiels

• Chaque parent transmet 50 % de son patrimoine génétique à sa descendance ; le choix des allèles transmis lors de la méiose relève du hasard.

• Un flux génétique fort augmente la diversité et rend la population plus résiliente aux changements.

💡 Astuce mémo

Dérive et flux sont aléatoires ; la sélection trie.

📖 4. Effet fondateur et flux génétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Effet fondateur : Survient lorsqu’un petit groupe colonise un nouvel environnement ou survit à une catastrophe, de sorte que l’échantillon d’allèles n’est pas représentatif de la population initiale.

★ À maîtriser

• L’effet fondateur augmente le risque de maladies génétiques récessives dans une population isolée.

• Après la réintroduction de tétras provenant d’États voisins, le taux de viabilité des œufs a augmenté de 90 %, ce qui appuie l’hypothèse d’un effet fondateur et montre l’importance du flux génétique.

Compléments

• Plus l’échantillon fondateur est faible, plus l’effet fondateur est important.

• En Illinois, la population de tétras des prairies est passée de plusieurs millions dans les années 1800 à moins de 50 oiseaux en 1993.

• Les colonies humaines isolées peuvent souffrir d’un manque de diversité génétique.

💡 Astuce mémo

Petit échantillon isolé → diversité réduite et maladies récessives plus fréquentes.

📖 5. Sélection naturelle et sexuelle

🔑 Notions clés & Définitions

• Sélection sexuelle : Favorise les caractères qui augmentent les chances de se reproduire, même s’ils réduisent la survie de l’individu.

★ À maîtriser

• La sélection naturelle est le seul mécanisme présenté qui entraîne une évolution adaptative constante, car elle filtre les combinaisons d’allèles selon leurs effets.

Compléments

• À l’échelle d’une population et sur de nombreux événements, la sélection naturelle n’est pas le fruit du hasard, même si le devenir d’un individu peut comporter une part de hasard.

• Un canard mâle faiblement coloré qui ne fait pas la parade risque moins d’être dévoré, mais ses chances de se reproduire sont nulles.

💡 Astuce mémo

Survivre ne suffit pas : la sélection sexuelle favorise aussi l’accès à la reproduction.

📖 6. Équilibres et formes de sélection

🔑 Notions clés & Définitions

• Sélection équilibrée : Maintient plusieurs allèles dans une population parce qu’ils confèrent un avantage dans des situations différentes.
• Variation neutre : Une variation qui ne modifie pas les chances de survie de l’organisme.

★ À maîtriser

• Les hématies falciformes diminuent l’efficacité du transport de l’oxygène, mais confèrent une résistance au paludisme parce que le protozoaire Plasmodium ne peut entrer dans les globules rouges.

• Les trois formes de sélection ont des effets distincts :
  • La sélection directionnelle modifie la composition générale de la population.
  • La sélection divergente favorise deux phénotypes extrêmes.
  • La sélection stabilisatrice élimine les phénotypes extrêmes.

Compléments

• L’anémie falciforme est une maladie génétique récessive qui est maintenue dans les populations des régions où le paludisme est présent.

• Chez l’étoile de mer Solaster endeca, la couleur n’est liée ni au succès évolutif ni au repérage des partenaires sexuels ou des proies par la vue.

💡 Astuce mémo

Directionnelle : un extrême ; divergente : deux extrêmes ; stabilisatrice : aucun extrême.

📖 7. Limites et variations non héréditaires

★ À maîtriser

• La sélection naturelle ne produit pas des êtres parfaits, car elle modifie des traits déjà présents et issus d’une longue histoire évolutive.

📌 Une variation non héréditaire dépend de l’environnement et n’est pas inscrite dans les gènes, contrairement à une variation héréditaire transmise par les gènes.

Compléments

• Le fait de respirer et de manger par le même passage est présenté comme un exemple de bricolage évolutif qui n’est pas optimal et peut provoquer un étouffement mortel.

• Les adaptations sont souvent des compromis : une intelligence ou une force accrues demandent davantage d’énergie, et les muscles sont réduits lorsque le corps ne reçoit plus de signal indiquant leur nécessité.

• La forme d’une chenille peut varier selon son alimentation sans être héréditaire.

• Les flamants sont blancs, mais leur régime alimentaire, notamment les crevettes artémia, leur confère leur couleur rose.

📖 8. Géographie et taux de mutation

★ À maîtriser

• Chez les animaux, le taux de mutation indiqué est d’une mutation pour 100 000 gènes.

Compléments

• La fréquence de certains allèles varie géographiquement au sein d’une même espèce, notamment parce que les individus ont davantage de chances de rencontrer un partenaire vivant près d’eux.

• Les individus d’une même espèce tendent à se ressembler davantage dans une région où ils ont plus de chances de rencontrer un partenaire sexuel proche.

• Le taux de mutation est beaucoup plus élevé chez les bactéries, dont le temps de génération est très court et qui protègent moins bien leur ADN des mutations.

📊 Tableaux de synthèse

Sélection selon son effet sur les phénotypes