Homochromie Variable

[mimetismetpe]

Bonsoir,
Nous travaillons dans le cadre de nos TPE sur le mimétisme, plus précisément sur l'homochromie variable. Après de nombreuses recherches qui se sont avérées fructueuses, nous avons quand même quelques questions auxquelles nous espérons que vous aurez des réponses. Nos questions sont les suivantes :
- Combien d'espèces estime-t-on être douées de mimétisme ?
- Quelles sont les espèces les plus touchées par ce phénomène ?
-Le phénotype étant déterminé par le génotype, le mimétisme est-ild'origine génétique ? Est-ce le résultat de mutations ponctuelles ?
- À quelle époque estime-t-on l'apparition du mimétisme ? Où est-il apparu ?
- Pensez-vous qu'une mutation d'un gène pourrait donner aujourd'hui à une espèce animale la faculté d'être mimétique ?
- Les fragments d'ADN responsables du mimetime ont-ils été identifiés ?
- La transgénèse pourrait-elle permettre à des espèces d'acquérir l'homochromie variable ? Cela a-t-il déjà été réalisé ?
- Comment cela se fait-il que les iridophores diffusent de la lumière bleue alors que celle *-ci est absorbée par les lipophores ?

Par ailleurs, nous avons travaillé plus précisément sur la seiche en réalisant quelques expériences, nous voudrions savoir combien en moyenne une seiche peut imiter de substrats ?
Nousvous remercions déjà de votre réponse. Cependant, s'agissant de la partie finale de notre TPE et devant le rendre avant le 23 janvier,pourriez-vous nous répondre assez rapidement ?

Cordialement.
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[HarleyApril]

Bonsoir

m'étonnerait que les chimistes soient les plus à même de répondre à ces questions ...
je mute le post dans un forum qui me semble plus adapté

pour la modération

[Nemoclay]

Bonjour,

Il est très difficile d'estimer le nombre d'espèces douées de ce type particulier de mimétisme. Même chose pour dire chez quels taxons en particuliers trouve t-on le plus ce phénomène. La seule chose c'est qu'en général l'homochromie est plus poussée chez les espèces de taille modestes, les espèces plus grosses n’imitent pas un objet particulier mais plutôt un ton.

Le phénotype est le produit du génotype mais en interaction avec l'environnement. En effet un même génotype peut produire des phénotypes différents en fonction des conditions environnementales, on parle de plasticité phénotypique. De manière métaphorique le génotype c'est comme une partition de musique. Une même partition peut être interprétée différemment. Ce qui explique les légères différences entre deux jumeaux. Un autre exemple plus en rapport avec le sujet. Les mantes religieuses adultes sont soit vertes, beiges voire même brunes ! Le pigment brun = pigment tétrapyrolique dérivant du pigment vert la biliverdine par oxydation (irradiation lumineuse) : la mante est verte lorsqu'elle a subi une lumière relativement faible pendant son développement larvaire, brune si elle a reçu beaucoup de lumière (soit en intensité, soit en durée). La coloration du substrat n'est pas directement responsable de la coloration, mais il existe indirectement une homochromie des mantes puisque les terrains secs à végétation desséchée sont plus ensoleillés.

[Nemoclay]

Pour les mutations impliquées cela peut être des mutations ponctuelles effectivement.
Pour l'apparition du mimétisme cela dépend du mimétisme, mais pour l'homochromie en particulier, et bien je pense que c'est aussi vieux que l'oeil . C'est à dire depuis le précambrien.

Ou est ce que c'est apparu ?
Alors ça je ne sais pas.. C'est à mon avis quasi impossible a savoir.

"Pensez-vous qu'une mutation d'un gène pourrait donner aujourd'hui à une espèce animale la faculté d'être mimétique ?"

Je dirais oui et non. Car la sélection naturelle (et donc l’évolution) étant un phénomène continu. Les caractéristiques avantageuses que présentent certains organismes seront sélectionnés au cours d’innombrables générations. Donc, l’animal mimétique se "construit" petit à petit au cours des générations.

"Les fragments d'ADN responsables du mimetime ont-ils été identifiés ? "

En fait l'homochromie est apparu plusieurs fois au cours de l'évolution et de manière indépendante, donc l'homochromie est présente chez des espèces très différentes, par convergence évolutive et cela veut donc dire que le fragment d'ADN impliqué n'est pas le même selon les taxons considérés. Sinon oui je pense que des fragments d'ADN impliqués dans ce phénomène ont pu être identifiés pour certaines espèces.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Nemoclay]

Pour les deux dernières questions, je ne suis pas sûr de moi alors je préfère laisser la main à quelqu’un d'autre. OUpss Je viens de réaliser que le sujet portait surtout sur l'homochromie variable et mes réponses portent plus sur l'homochromie non variable, je suis navré... J'ai fait un léger hors sujet

[mimetismetpe]

Bonsoir,
Tout d'abord merci de vos répones à la fois simples et précises : que demander de plus ?!

Cependant, via les différentes informations que nous avons trouvées sur internet, nous avons bâti une hypothèse concernant l'action des iridophores sur la lumière.
On sait que la lumière traverse d'une part les lipophores composés de pigments jaunes (ptéridine) et rouge-orangé (caroténoides). Ceux-ci absorbent certaines radiations et diffusent (ou réfléchissent ? quel est le terme physique correspondant ?) celles qui leur sont complémentaires et qui correspondent à leur couleur.
Cependant, la seconde couche du derme est composée d'iridophores qui réfléchissent la lumière vers la surface de la peau de l'animal et créent une lumière bleue ou verte selon l'inclinaison de ceux-ci. Ce phénomène est appelé effet Tyndall et est lié à l'iridescence.

Nous nous sommes alors posé la question suivante : comment se fait-il, étant donné que l'ensemble des radiations de la lumière est soit absorbé, soit diffusé (ou reflétée ?) par les lipophores, que de la lumière atteignent les iridophores ?
Nous avons alors supposer que selon la contraction des lipophores, une plus ou moins grande partie de cette lumière n'était ni absorbée ni diffusée et qu'elle allait directement aux iridophores.

Ainsi, nous pensions à l'existence de trois cas de figure :
1 : les muscles des lipophores sont totalement détendus, alors les pigments des lipophores sont extrêmement répandus et absorbent et diffusent (ou reflètent ?) toute la lumière. Dans ce cas, celle ci n’atteint pas les iridophores et donc ces derniers n'ont aucun rôle dans la coloration de la peau de l'animal.

2 : les muscles des lipophores sont quelques peu détendus, alors les pigments des lipophores sont moyennement répandus et absorbent et diffusent (ou reflètent ?) une partie de la lumière. Dans ce cas, l'autre partie de la lumière qui n'est ni absorbée, ni diffusée (ou reflétée ?) par les lipophores atteint directement les iridophores. Ces derniers reflètent alors cette partie de la lumière et lui donnent une couleur du bleu au vert selon leur inclinaison. La couleur de l'animal est alors le résultat de la synthèse additive entre cette lumière reflétée par les iridophores et celle diffusée (ou reflétée ?) par les lipophores.

3 : les muscles des lipophores sont totalement tendus, alors les pigments des lipophores ne sont pas du tout répandus et sont concentrés et sont alors quasi-invisibles. Aucune lumière n'est alors absorbée ni diffusée (ou reflétée ?) par les lipophores et toute la lumière atteint les iridophores. La couleur de l'animal est donc totalement due aux iridophores dans cette circonstance.

Notre hypothèse est-elle la vraie ? Sinon, pouvez-vous nous éclairez le plus précisément possible et nous rediriger dans le droit chemin, car il y a peu de sources concernant ce phénomène. Si oui, il nous reste juste une dernière question : dans le deuxième cas de figure, lorsque la lumière atteint à la fois les lipophores et les iridophores, comment la sélection de la lumière est-elle effectuée ? Même si il semblerait que les radiations n'aient aucun lien avec la lumière réfléchie par les iridophores, quelles radiations atteignent ces derniers ? Quelle "partie" de la lumière blanche n'est ni absorbée ni diffusée (ou reflétée ?) par les lipophores ?


En espérant que vous saurez nous répondre. Dans tous les cas, sachez bien que vous êtes notre dernière, et ô combien précieuse, source sur qui compter.

Très cordialement,

mimetismetpe.

[Nemoclay]

N'étant pas assez calé sur les mécanismes de variations de couleur chez les céphalopodes, je vous ai trouvé un extrait d'un article scientifique qui répond en partie à vos interrogations.

"Les couleurs des céphalopodes reposent à la fois sur une production
endogène de lumière et sur le réfléchissement de la lumière extérieure, le
tout étant modulé par des cellules jouant le rôle de filtres dynamiques.
La production endogène de lumière dépend de deux mécanismes. Le
premier, chimique, met en jeu des cellules spécialisées dont certaines
comportent des réflecteurs appelées photophores. La lumière est produite par
une réaction enzymatique. Le second mécanisme, symbiotique, repose sur
des bactéries luminescentes situées dans la cavité palléale : ce sont alors les
lobes de la poche à encre qui régulent la quantité de lumière.
Pour réfléchir la lumière extérieure, les céphalopodes disposent de cellules
spécialisées les iridocytes qui reflètent les couleurs correspondant à certaines
longueurs d’onde. Ils déterminent un effet de chatoiement dans les tons bleus
et verts. Les autres cellules réfléchissantes, les leucophores, situés plus
profondément dans le derme, donnent la composante blanche et déterminent
l’éclat de la couleur réfléchie.
Les modulateurs sont les chromatophores : ils ont un rôle de filtrage et de tri
de la lumière ambiante transmise ou réfléchie (réaction rapide d’une fraction
de seconde). Un organe chromatophore comprend : une cellule chromatophore simple, de nombreux muscles, nerfs, cellules gliales. Les granules
pigmentées se trouvent à l’intérieur de la cellule chromatophore dans un
saccule cytoélastique. La contraction des muscles étire les saccules en un fin
disque plat aux bords en dent de scie. Lorsque le chromatophore se contracte
– le diamètre des saccules peut être multiplié par sept – il y a extension de la
zone pigmentée ; quand le chromatophore est en expansion maximum, la
zone pigmentée peut disparaître.
La lumière peut atteindre le chromatophore soit directement du dessus, soit
par dessous après réflexion sur la couche profonde composée de muscles et
d’iridocytes : la couleur apparaît alors par transparence. Lorsque les
chromatophores noirs – mélanophores – ne laissent rien passer et que
l’opacité est maximale, l’animal paraît noir. A l’inverse, lorsqu’un animal est
parfaitement blanc, les chromatophores sont rétractés au maximum et les
leucophores réfléchissent la lumière de façon optimale."

Pascal CARLIER et Marie RENOUE, 2007

[Nemoclay]

Je vous joins un schéma récapitulatif pour plus de clarté.

[Nemoclay]

J'ai pensé qu'il serait interessant d'étudier l' adéquation de ces capacités avec le mode de vie.




Ce tableau évoque une relation entre un mode de vie solitaire et le
développement des patterns de dissimulation aux détriments des patterns
ostentatoires intraspécifiques. Le nombre de chromatophores, plus important
chez les solitaires, va d’ailleurs dans le même sens car les chromatophores
permettent de rendre l’individu rapidement homochrome à son environnement

[Nemoclay]

Voila maintenant je vous ai bien aidé, débrouillez-vous