423/ Innovations et phylogénèse

Exemple 1 (manuel p.135) : passage de la nageoire à la patte chez les tétrapodes

matrices-arbres© -> arbre tetrapodes

phylogène : collection tetrapedie

rappel 2ndes : gènes homéotiques, gènes architectes, ou de développement : mettent en place les organes lors du développement embryonaire.

=> mutation homéotique

ontogenèse = développement embryonnaires

Petite cause, grands effets : Une mutation peut affecter des gènes du développement (notamment des gènes homéotiques). De telles mutations (« petite cause ») peuvent induire des décalages (ralentissements ou accélérations) de certaines phases du développement embryonnaires et peuvent avoir des conséquences, par exemple, sur l’apparition d’un nouveau plan d’organisation comme le passage de la nageoire à la patte chez les vertébrés (« grand effet »).

Exemple 2 (p.138) : position du trou occipital entre Homo et Pan

trou occipital à la base du crâne chez chimp et humain foetus puis blocage du trou occipital à la base du crâne chez l’Homme, qui impose une bipédie permanente, alors que la bascule vers l’arrière chez le chimpanzé accompagne la quadrupédie adulte

schéma : http://static.intellego.fr/uploads/1/1/1163/media/DIJON%20SCHEMAS/N_ot_nie%20dans%20l__esp_ce%20humaine%20%20comparaison%20cr_nes%20Homme-Chimpanzes.jpg

http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/article.php3?id_article=736

image : http://darwin2009.blog.lemonde.fr/files/2009/04/singe1.1239377640.jpg in : http://darwin2009.blog.lemonde.fr/2009/04/10/de-la-neotenie-ou-pourquoi-toutou-est-un-gros-bebe-a-sa-maman/

schéma : http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/article.php3?id_article=783

http://www.floridalupine.org/publications/PDF/trut-fox-study.pdf

=> néoténie

l’Homme pourrait être le « descendant néoténique » d’un animal qui aurait conservé à l’âge adulte des traits que l’on trouve aussi chez les homininés actuels (Chimpanzé, Bonobo), mais seulement lorsque ceux-ci sont jeunes. Ces caractéristiques sont modifiées lors du passage à l’état adulte (bipédie, front haut et bombé, yeux volumineux par rapport au reste de la face, membres supérieurs courts par rapport aux membres inférieurs…). Des mutations finalement assez limitées sur le plan de la quantité de matériel génétique concernée, mais ayant des conséquences majeures sur le développement, ont pu être transmises d’un coup à la descendance.

La néoténie décrit, en biologie du développement, la conservation de caractéristiques juvéniles chez les adultes d'une espèce, ou le fait d'atteindre la maturité sexuelle par un organisme encore au stade larvaire. Ces phénomènes sont plutôt observés chez des amphibiens et des insectes, pour lesquels on parle de pédogenèse.

L'exemple le plus connu est l'axolotl ; on a même parfois cru avoir affaire à deux espèces alors qu'il s'agissait de larves se reproduisant sans avoir atteint l'âge adulte.

Il s'agit d'un cas particulier d'hétérochronie. http://fr.wikipedia.org/wiki/N%C3%A9ot%C3%A9nie

Néoténique : adjectif singulier invariant en genre  (zoologie) relatif à la néoténie, aptitude pour un animal de se reproduire à l'état larvaire (http://dictionnaire.reverso.net/francais-definition/n%C3%A9ot%C3%A9nique)

Exemple 3 (p.139) : durée du développement embryonnaire du système nerveux central

L'allongement de la durée du développement embryonnaire du système nerveux central chez l’Homme par rapport au Chimpanzé, pouvant être lié à une multiplication des cellules nerveuses conférant à l’Homme un développement plus important du cerveau.

=> hétérochronie

On appelle hétérochronie les modifications de durée et de vitesse d’ontogenèse au cours de l’évolution. Ces phénomènes d’hétérochronie ont probablement joué un grand rôle dans l’évolution humaine. Ils se manifestent par une accélération ou un retard dans le développement embryonnaire ou dans la croissance.

Ces modifications sont la conséquence de la mutation de certains gènes du développement.

On peut par exemple considérer que le développement du crâne humain accuse un certain retard par rapport à celui de l'ancêtre commun à l'humain et au chimpanzé. Il y a donc probablement eu un ralentissement du développement du crâne au cours de l'évolution de l'homme.Ce développement influe aussi sur l'acquisition de certains mouvements au cours de l'ontogenèse et de la phylogenèse. http://fr.wikipedia.org/wiki/N%C3%A9ot%C3%A9nie

http://paideia.paris8.free.fr/spip.php?article7

Synhtèse :

Les innovations génétiques qui affectent aussi bien des gènes de structure que des gènes du développement, peuvent apparaître chez des individus ; seules celles qui affectent les cellules germinales (gamètes) peuvent être transmises à leur descendance. Mais ce sont des populations et des espèces qui évoluent.

Au cours des générations successives, les fréquences des allèles des gènes au sein des populations sont modifiées :

– les individus porteurs d’allèles qui, dans des conditions de milieu données, leur donnent une probabilité plus grande de parvenir à la maturité sexuelle et de contribuer à la reproduction de l’espèce, ont plus de descendance. La fréquence des allèles dont ils sont porteurs augmente dans la population : on parle de sélection naturelle ;

– lorsque la mutation est neutre (aucun avantage ni désavantage particulier n’est conféré aux individus qui les portent), il est possible malgré tout qu’elle se répande dans la population ;

– des mutations concernant les gènes du développement pourraient avoir des conséquences phénotypiques plus importantes que celles qui affectent les gènes de structure. Elles pourraient ainsi rendre compte de l’apparition de nouveaux plans d’organisation et donc d’une évolution des espèces. L’ hétérochronie (ontogenèse modifiée dans sa durée ou sa vitesse d’évolution) peut affecter le développement des caractères de l’espèce.