Mutation et émergence d'une nouvelle espèce.

[Nashki]

Bonjour!

Sortant d'une terminale S, il y a une question que je me pose.

En phylogénie, on nous a expliqué que, on va dire le fait qu'une branche aparaisse sur un arbre phylogénétique est le résultat d'une innovation évolutive.

D'ou la présence de nombreuses espéces.

Ma question est: supposons que dans une population d'une espèce ancestrale quelconque, il y ait ladite innovation évolutive, elle ne se produit que chez un individu, normalement.

En admettant qu'elle se transmette à sa descendance, une nouvelle branche se crée sur l'arbre, et les parents de cet individu sont le dernier ancêtre commun.

Hors, on nous a expliqué que lorsqu'on "progresse" sur une branche dans le temps, plusieurs innovations évolutives apparaissent. De sorte que les individus de la fin de la branche ne sont pas de la même espèce qeu ceux du début de la branche.

Mais cela ne nécéssiterait il pas que les IE se produisent chez tous les membres de l'espèce sur la branche?

Je veux dire, si UN individu mute et qu'une IE apparait, chez lui, et on va dire chez sa descendance, il n'y a que eux de concernés, pas le reste de l'espèce, donc il faudrait que, soit cette descendance quitte la branche mère pour diverger comme la première que j'ai cité, soit qu'elle évolue en parallèle à la branche mère (même si c'est pas conforme aux conventions des arbres phylogénétiques). En tout cas, une mutation ne pourrai pas toucher toute une espèce en étant apparue sur un seul individu, non?

Peut on éclairer ma lanterne?
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[invitea74316c7]

ce que tu as expliqué est tout a fait correcte, je ne vois pas ton souci! car effectivement un individu peut voir une évolution apparaitre qui va augmenter son fitness et lui permettre de se répandre dans son milieu parfois en éliminant le/les autres espèces présentes!

[Nashki]

Donc à chaque mutation, une nouvelle espèce, ça devrait être logique, hors entre le champanzé et homo sapiens sapiens, on a répertorié que quelques homo, 4 ou 5 je sais plus, ça voudrait dire qu'il n'y a eu que 4 mutation dans l'intervalle?

[invite217f3aaa]

Bonsoir,
Pas facile cette phylogénie !

Mais cela ne nécéssiterait il pas que les IE se produisent chez tous les membres de l'espèce sur la branche?

Je ne suis pas sur de comprendre ton problème mais on peut essayer.

Imaginons une espèces composée de 10 individus. Parmi ces 10 il y en a un qui va acquérir une mutation. il se reproduit avec un des 9 autres individus. Imaginons que cette descendance ne puisse plus se reproduire avec les autres. On a alors deux espèces différente : le groupe de 10 et la descendance dont je parle. Ensuite les membbres de cette descendance se reproduisent entre eux et forment la nouvelle espèce.

Bon OK c'est très simpliste mais c'est comme ça que je l'imagine.
J'espère que ça peut t'aider.

Cordialement,

PS : Ce qui est étonnant c'est le fort taux de cosanguinité qu'il doit y avoir au tout début...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Nashki]

Oui, ça je l'ai compris, mon problème c'est que souvent, on présente sur une unique branceh aboutissant à une seule espèce plusieurs IE.

Cela n'implique t-il pas que cette mutation s'effectue sur tous les individus de l'espèce en même temps, ce qui semble impossible?

Comme sur celui là:



Les IEs Plumes et écailles et Mn, Fm semblent être apparues sur tous les membres de l'espèce en même temps, qui ont évolué dans la même direction or une mutation n'apparaît que sur UN individu.

C'est là que je bloque.

[invite217f3aaa]

Cela n'implique t-il pas que cette mutation s'effectue sur tous les individus de l'espèce en même temps, ce qui semble impossible?

effectivement elles n'arrivent pas en paquet comme ça sur un même individus, ni même une seule espèce.

Comme tu l'as dit les espèces sont les extrémités des branches. Pas les branches en elles même.
On considère que les branches sont, en fait, un continuum d'espèces.
Et comme tu l'as remarqué à chaque I.E. il devrait y avoir une branche qui diverge.
Mais ça compliquerait le schéma.
Et donc tu le devinne bien les arbres phylogénétique, dans le détail, ressemblent plutôt à un "buisson très buissonnant" qu'à un arbre.

Finalement tu avais déjà tout compris.

Salutation,

[Nashki]

Ah bon mais alors pourquoi la lignée humaine ne comporte que quelques espèces et pas des centaines représentées, (une pour chaque mutation)?

[invite217f3aaa]

Seuls les fossiles permettent de reconstituer les "branches mortes" de l'arbre.
La fossilisation est un phénomème rare, exceptionnel. Il est donc impossible d'avoir un fossile pour chaque mutation. C'est toute l'histoire du célèbre "chaînon manquant".
Cela est vraie pour la "branche" ( plutôt que lignée )humaine mais c'est vraie pour tous les animaux et surtout ceux à corps mous.

[invite0617f33f]

Les terminaisons des branches représentent les espèces. Il faut clairement distinguer la notion de spéciation et celle de mutation. Une mutation ne signifie pas que l'on va avoir une nouvelle espèce. Il n'y a donc pas de nouvelle branche créée.

Visiblement, tu t'interroges sur le mécanisme de spéciation. Pour commencer, définissons la notion d'espèce. Deux ndividus sont dits de la même espèce s'ils peuvent se reproduire en donnant naissance à une descendance féconde.

Voyons maintenant comment peut se faire la spéciation. En fait dans ton raisonnement, tu passes de l'échelle de l'individu à celle de l'espèce. Or il manque une échelle, celle de la population. Et sans elle, difficile d'expliquer la spéciation.
On considère que la spéciation se fait généralement de façon allopatrique (dans des lieux différents). Cela signifie que deux populations d'une même espèce vont, pour une raison ou une autre, se retrouver dans l'impossibilité d'entrer en contact. Les membres d'une population ne pourront donc pas se reproduire avec ceux de l'autre.
Lorsqu'une mutation apparait dans une population, elle va, au fil des générations, se propager (ou pas) au sein de la population. Petit à petit, chaque population va accumuler séparément des mutations. Elles vont donc s'éloigner génétiquement, jusqu'au moment ou elles seront devenues trop différentes pour que la reproduction entre elles soit possible : on aura eu apparition de deux nouvelles espèces à partir d'une espèce ancestrale commune. Et à ce moment seulement, on pourra rajouter des branches à notre arbre.

[patdx]

Bonjour!

Sortant d'une terminale S, il y a une question que je me pose.
En phylogénie, on nous a expliqué que, on va dire le fait qu'une branche aparaisse sur un arbre phylogénétique est le résultat d'une innovation évolutive.
D'ou la présence de nombreuses espéces.
Ma question est: supposons que dans une population d'une espèce ancestrale quelconque, il y ait ladite innovation évolutive, elle ne se produit que chez un individu, normalement.
En admettant qu'elle se transmette à sa descendance, une nouvelle branche se crée sur l'arbre, et les parents de cet individu sont le dernier ancêtre commun.
Hors, on nous a expliqué que lorsqu'on "progresse" sur une branche dans le temps, plusieurs innovations évolutives apparaissent. De sorte que les individus de la fin de la branche ne sont pas de la même espèce qeu ceux du début de la branche.
Mais cela ne nécéssiterait il pas que les IE se produisent chez tous les membres de l'espèce sur la branche?
Je veux dire, si UN individu mute et qu'une IE apparait, chez lui, et on va dire chez sa descendance, il n'y a que eux de concernés, pas le reste de l'espèce, donc il faudrait que, soit cette descendance quitte la branche mère pour diverger comme la première que j'ai cité, soit qu'elle évolue en parallèle à la branche mère (même si c'est pas conforme aux conventions des arbres phylogénétiques). En tout cas, une mutation ne pourrai pas toucher toute une espèce en étant apparue sur un seul individu, non?
Peut on éclairer ma lanterne?

un biologiste pourra mieux répondre, mais j'ose quelques remarques ici

1. à mon avis, l'apparition d'une espèce nouvelle ne procède pas d'un individu unique. Une mutation apparait toujours avec une certaine fréquence au sein d'une population. En fait, cela se passe au niveau d'une population, en terme de modification progressive, sous pression sélective, de la fréquence au sein d'une population, d'un gène muté. Cette modification graduelle, au cours des générations successives, est la "dérive génétique". Il faut donc penser l'évolution en termes de génétique des populations

2. dans la mesure où la plupart des mutations sont neutres (ne présentant ni de net avantage ni de nets handicaps) cette dérive génétique est le plus souvent aléatoire mais tend vers une stabilisation si la population concernée est grande. Cependant il est parfaitement possible de voir, en un nombre assez réduit de générations, la fréquence d'une mutation, même neutre, augmenter et devenir prédominante.

3. une mutation neutre, et le phénotype correspondant, peut devenir, en cas de modifications environnementales, une adaptation positive se retrouver donc sélectionnée.

4. voir le wikipedia (anglais) sur la spéciation



cordialement,

[aquilegia]

On considère que la spéciation se fait généralement de façon allopatrique (dans des lieux différents). Cela signifie que deux populations d'une même espèce vont, pour une raison ou une autre, se retrouver dans l'impossibilité d'entrer en contact. Les membres d'une population ne pourront donc pas se reproduire avec ceux de l'autre.
Lorsqu'une mutation apparait dans une population, elle va, au fil des générations, se propager (ou pas) au sein de la population. Petit à petit, chaque population va accumuler séparément des mutations. Elles vont donc s'éloigner génétiquement, jusqu'au moment ou elles seront devenues trop différentes pour que la reproduction entre elles soit possible : on aura eu apparition de deux nouvelles espèces à partir d'une espèce ancestrale commune. Et à ce moment seulement, on pourra rajouter des branches à notre arbre.

Bonjour,
en effet, on n'a jamais une seule mutation = une nouvelle espèce.
ON a accumulation de différences génétiques entre deux populations, et cette accumulation va provoquer un isolement reproducteur, lui aussi généralement progressif.

En fait, la seule chose que j'ai à ajouter à l'explication de zunder, c'est qu'il n'y a pas nécessairement besoin de nouvelles mutations. La dérive peut suffire. En effet, une espèce présente généralement un certain polymorphisme génétique, même si celui ci n'est pas forcément visible (à cause de la récessivité, et du fait que certains allèles peuvent être rares).
EN cas d'isolement d'une population, celle-ci est souvent de taille réduite, et la dérive génétique peut suffire à totalement modifier ses fréquences alléliques.

Rien que par élimination d'allèles différents, par dérive, dans différentes populations, ces populations peuvent au final se retrouver avec assez de différences pour présenter un isolement reproducteur.

[John78]

en effet, on n'a jamais une seule mutation = une nouvelle espèce.

Ah bon pourquoi ? On peut parfaitement imaginer une mutation qui va rapidement se propager dans la population et éliminer localement les autres allèles (par dérive par exemple, mais pas forcément). Si isolement il y a, les mutants peuvent aisément donner nouvelle espèce. Dans la plupart des radiations (= explosion d'espèce) on observe souvent des tres fortes proximité génétiques entre des espèces différentes, ne se reproduisant donc pourtant pas entre elle (il y a des beaux exemples concernant les poissons de la famille des cichlidés en Afrique de l'ouest). Je suis pas certains que tout ça soit toujours si progressif que ça, sinon on aurait pas ce type de radiations...

A+
J

[aquilegia]

Ah bon pourquoi ? On peut parfaitement imaginer une mutation qui va rapidement se propager dans la population et éliminer localement les autres allèles (par dérive par exemple, mais pas forcément). Si isolement il y a, les mutants peuvent aisément donner nouvelle espèce. Dans la plupart des radiations (= explosion d'espèce) on observe souvent des tres fortes proximité génétiques entre des espèces différentes, ne se reproduisant donc pourtant pas entre elle (il y a des beaux exemples concernant les poissons de la famille des cichlidés en Afrique de l'ouest). Je suis pas certains que tout ça soit toujours si progressif que ça, sinon on aurait pas ce type de radiations...

A+
J

Euh... Pour une espèce sexuée, je ne vois pas comment on pourrait avoir un mutant=une nouvelle espèce.
Si le mutant est seul, il se reproduit avec qui, si par définition il ne peut se reproduire avec personne?

Pour le reste, je suis d'accord, si la mutation en elle même ne provoque pas l'isolement reproducteur strict, rien n'empêche qu'elle n'envahisse la population, et l'isolement n'est pas forcément progressif.

[invite0617f33f]

En fait, cela se passe au niveau d'une population, en terme de modification progressive, sous pression sélective, de la fréquence au sein d'une population, d'un gène muté. Cette modification graduelle, au cours des générations successives, est la "dérive génétique".

Non, la dérive est un phénomène aléatoire lié en majeure partie au brassage chromosomique lors de la méiose et de la fécondation.

Lors de la modification d'une fréquence allélique par les contraintes environnementales, on parle de sélection.

[invite0617f33f]

Euh... Pour une espèce sexuée, je ne vois pas comment on pourrait avoir un mutant=une nouvelle espèce.
Si le mutant est seul, il se reproduit avec qui, si par définition il ne peut se reproduire avec personne?

Pour le reste, je suis d'accord, si la mutation en elle même ne provoque pas l'isolement reproducteur strict, rien n'empêche qu'elle n'envahisse la population, et l'isolement n'est pas forcément progressif.

La mutation peut le rendre incompatible avec une partie seulement de la population. Si l'allèle se fixe, on pourrait avoir à terme deux sous-populations incompatibles.

Ce serait donc un modèle de spéciation sympatrique, dont les Cichlidés constituent l'un des rares exemples connus. Ce mode de spéciation fait cependant l'objet de pas mal de débats.

[aquilegia]

La mutation peut le rendre incompatible avec une partie seulement de la population. Si l'allèle se fixe, on pourrait avoir à terme deux sous-populations incompatibles.

Ce serait donc un modèle de spéciation sympatrique, dont les Cichlidés constituent l'un des rares exemples connus. Ce mode de spéciation fait cependant l'objet de pas mal de débats.

Vu sous cet angle, ok.

[Nashki]

On considère que la spéciation se fait généralement de façon allopatrique (dans des lieux différents). Cela signifie que deux populations d'une même espèce vont, pour une raison ou une autre, se retrouver dans l'impossibilité d'entrer en contact. Les membres d'une population ne pourront donc pas se reproduire avec ceux de l'autre.
Lorsqu'une mutation apparait dans une population, elle va, au fil des générations, se propager (ou pas) au sein de la population. Petit à petit, chaque population va accumuler séparément des mutations. Elles vont donc s'éloigner génétiquement, jusqu'au moment ou elles seront devenues trop différentes pour que la reproduction entre elles soit possible : on aura eu apparition de deux nouvelles espèces à partir d'une espèce ancestrale commune. Et à ce moment seulement, on pourra rajouter des branches à notre arbre.

Mais pourtant il y a des espèces qui vivent au même endroit et qui sont bien distinctes quoiqu'extrêmement voisines... Par exemple, une plante que j'étudie entre autre cette année: le liseron, décliné en 2 espèces, le liseron des haies aux bases des feuilles arrondies, et le liseron des champs, aux bases pointues.

Ils vivent mélangés les uns aux autres, mais il n'y a pas d'hybrides.

EN admettant que l'IE "bases pointues" soit une mutation récurente et fréquente chez le liseron (je dis ça mais je ne sais pas lequel était là le premier), puisqu'ils vivaient au même endroit, ce ne serait pas une spéciation allopatrique, me trompe-je? Et le problème se pose aussi pour plein d'autres machins comme les mésanges bleues/charbonnières, les souris et les rats...
Ou alors ça n'a rien à voir, mais c'est une interrogation qui en entraîne une autre... (J'ai même un débat éthique qui est en train de prendre forme).

[aquilegia]

EN admettant que l'IE "bases pointues" soit une mutation récurente et fréquente chez le liseron (je dis ça mais je ne sais pas lequel était là le premier), puisqu'ils vivaient au même endroit, ce ne serait pas une spéciation allopatrique, me trompe-je? Et le problème se pose aussi pour plein d'autres machins comme les mésanges bleues/charbonnières, les souris et les rats...
Ou alors ça n'a rien à voir, mais c'est une interrogation qui en entraîne une autre... (J'ai même un débat éthique qui est en train de prendre forme).

MAis qui te dit que les populations ont toujours été en sympatrie, qu'elles n'ont pas été géographiquement isolées pendant un temps?

Bon et puis l'isolement géographique est une chose, mais il y a aussi l'isolement écologique par exemple (deux poulaitons peuvent être amenées à occuper des niches écologiques différentes et à s'y spécialiser, alors qu'elles resteront dans la même zone géographique).

[kinette]

Bonjour,
Ce n'est pas parce qu'on trouve deux espèces aux même endroit qu'elles ont toujours été au même endroit et que la spéciation fut sympatrique...

La spéciation sympatrique est quelque chose de beaucoup plus difficile apparemment que la spéciation allopatrique. Ce qui ne signifie pas qu'on doive avoir une séparation totale des aires de répartition. Chez les rongeurs par exemple on a observé que des mutations chromosomiques pouvaient très rapidement isoler génétiquement une petite population (les croisement devenant défavorables).

K