Dérive génétique

[Melea56]

Bonsoir à tous,

Je ne comprends pas une notion en génétique : La dérive génétique

De ce que j'ai compris, c'est le fait que, lorsque des individus de la même espèce se reproduisent, ils peuvent "cesser" de transmettre certains caractères par pur hasard, ce qui peut entraîner la disparition d'une espèce.

Or on nous dit qu'une espèce est définie par la notion d'interfécondité, ce qui implique que même si des caractères ne sont plus transmis, comment peut-on aboutir à la disparition d'une espèce, à partir du moment où la descendance sera interféconde peu importe la différence de caractère qu'ils peuvent exprimer entre eux ?

(A moins qu'une espèce soit défini par CE caractère justement, qui cessera d'être transmis par pur hasard. Mais dans ce cas je m'embrouille car il est dit qu'une espèce est défini par la notion d'interfécondité...)

Merci de votre aide !
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[noir_ecaille]

Il manque quelques importants aspects inhérent à la notion de dérive génétique.

En premier lieu : la variation allélique, les mutations.
Même sans donner naissance à plusieurs sous-groupes puis sous-espèce, toute espèce est soumise / bénéficie de la dérive génétique. Certains allèles deviennent fréquents, d'autres moins, il y a des mutations donc de nouveaux allèles... Qu'est-ce que ça implique ? Tout simplement que même une espèce ne reposant que sur un seul groupe va nécessairement évoluer dans le temps, quand bien même il n'y aurait pas de scission en nouvelles sous-espèces par le biais d'une barrière ou d'une migration (ex : ginkgo biloba).

En second lieu : le contexte.
La dérive génétique intervient aussi bien pour des "adaptations" que pour des exaptions -- caractères dérivant sans grande conséquence/influence pour l'espèce dans un contexte donné. Toutefois un changement de contexte peut éventuellement devenir sélectif de façon positive ou négative pour ce qui n'était au départ qu'une exaption. Il y aura toujours dérive génétique, mais aussi sélection. Ou l'inverse : un caractère auparavant sélectionné positivement ou négativement par un contexte va cesser de l'être (ex : disparition du vol chez certaines espèces à ancêtre volant).

En troisième lieu : la fécondité.
Deux groupes séparés physiquement ou sexuellement peut aboutir à une impossibilité d'interfécondité, voire une impossibilité de croisement (ex : chou-fleur et chien). Cela peut être imputable à la sélection naturelle autant qu'à la dérive génétique non sélectionnée. Les drosophiles de laboratoires se croisent désormais difficilement avec les drosophiles qu'on trouvent dans la nature, bien qu'il n'y ait pas eu de sélection à proprement parler. On peut aussi rappeler la spéciation par distance géographique, comme relevé chez des oiseaux de plaines dont l'expansion de l'aire de répartition contourne une montagne, pour finalement donner des cousins se reproduisant mal ensemble de l'autre côté, tandis que de proche en proche en sens inverse de l'expansion il n'y a aucun problème. Etc.

En bref, la dérive génétique : évolution des distributions alléliques au fil du temps et des générations, mutations comprises ; avec ou sans sélection de caractère ; avec ou sans split en différents groupes.


Quant aux espèces, elles ne disparaissent pas forcément dès qu'il y a dérive génétique -- nous sommes tous (de l'humain à la bactérie et même au virus) issus d'individus ayant par hasard eu la chance de survivre assez longtemps pour procréer. Mais s'il y a des chanceux, les malchanceux sont aussi très nombreux, au point qu'on observe parfois des extinctions de populations voire d'espèces.

[Amanuensis]

Je ne comprends pas une notion en génétique : La dérive génétique

De ce que j'ai compris, c'est le fait que, lorsque des individus de la même espèce se reproduisent, ils peuvent "cesser" de transmettre certains caractères par pur hasard

C'est une manière de le présenter.

, ce qui peut entraîner la disparition d'une espèce.

Non. Une espèce (une population plus généralement) ne disparaît vraiment que quand tous les individus de l'espèce (de la population) décèdent sans descendance.

(La notion de transformation d'une espèce en une autre, ou en plusieurs autres, est plus une question de nomenclature qu'autre chose.)

Or on nous dit qu'une espèce est définie par la notion d'interfécondité

La notion de dérive génétique n'est pas spécifique à la procréation sexuée.

Si on prend une population d'êtres vivants (ce qui peut être des bactéries), elle définit un ensemble de variations génétiques. Au cours du temps certains vont se reproduire (par duplication par exemple), certains vont mourir: l'ensemble des variations génétiques peut se modifier, de nouvelles apparaître, les proportion entre variantes changer, et en particulier certaines variations peuvent disparaître, tout cela pour des raisons qu'on ne peut pas attribuer à une sélection ("par hasard"). On appelle cela la dérive génétique neutre.

[toothpick-charlie]

De ce que j'ai compris, c'est le fait que, lorsque des individus de la même espèce se reproduisent, ils peuvent "cesser" de transmettre certains caractères par pur hasard, ce qui peut entraîner la disparition d'une espèce.

salut,

je trouve qu'on comprend mieux les choses à partir d'un modèle mathématique. Ici, le modèle le plus simple est le modèle de Fisher-Wright. Ce modèle suppose une population d'allèles de taille constante et dont chaque génération est un tirage aléatoire parmi les allèles de la génération précédente. Si tu fais quelques simulations en prenant une petite population, tu verras que certains variants disparaissent. C'est ça la dérive génétique : la réduction de la diversité génétique dans les petites populations.

[A voir en vidéo sur Futura]

[shmikkki]

Hello!

J'ai eu pendant ma licence un prof qui nous avait fait un TP pour nous faire comprendre la dérive génétique ... le meilleur exemple que j'ai jamais eu!
C'est simple:
Prend 10 billes rouges et 10 billes blanches dans un bol. (ça sera tes allèles).
Fais 20 tirages avec remise, et compte combien tu as de rouges et combien du as de blanches.
Imaginons, tu te retrouve avec 12 rouges et 8 blanches. Et bien voilà les nouvelles fréquences de tes allèles à la seconde génération. Tu les mets dans un autre bol (qui contiendra donc un peu plus de rouges que de blanches), et tu recommence l'expérience du tirage avec remise. On voit vite qu'il y a plus de chances de tirer une rouge (car il y en a 12) qu'une blanche (il y en a 8). A la troisième génération tu as toutes les chances d'y retrouver encore plus de rouges que de blanches (c'est ça la dérive!).
Et normalement, au bout de 3/4 expériences (générations), il ne te restera qu'une seule couleur de billes, on dit qu'il y a eu fixation d'un allèle! (Plus la population est petite plus la probabilité de fixation grandit).

Après tu peux t’amuser à dire "si j'attrape une bille rouge, je lance un dès et si c'est un 6 la bille meurt" ... c'est comme si tu modélise la sélection naturelle (20% de chances qu'une rouge meure, ce qui est un désavantage sélectif)!
Et pis tu peux dire "au seconde tirage, 4 billes blanches sont rajoutés dans le bol", et hop tu as modélisé la migration!
Et pis "un tirage sur 50, une blanche se transforme en rouge", et hop tu as la mutation!

Bref, tout ça pour dire: La dérive c'est les lois du hasard qui font qu'il est impossible de conserver des fréquences à 50% dans un modèle bi-allélique!

(Ah oui, et ça n'a rien à voir avec la reproduction sexué ... seul un brassage est nécessaire, sexué ou pas).

[Melea56]

Merci à tous pour vos réponses !

Si on prend le cas du tirage des billes(jaune rouge), disons qu'il ne reste à la fin plus que des billes rouges.

Les billes jaunes ont disparu ne signifie pas l'extinction d'une espèce mais bien la disparition d'un caractère, c'est bien ça ?

[shmikkki]

Si on prend le cas du tirage des billes(jaune rouge), disons qu'il ne reste à la fin plus que des billes rouges.

Les billes jaunes ont disparu ne signifie pas l'extinction d'une espèce mais bien la disparition d'un caractère, c'est bien ça ?

Pas tout à fait, cela signifie simplement l'extinction de l'allèle. Si l'allèle code pour un caractère (distinct de l'autre allèle), il y a toute les chances qu'il soit sous sélection. Et la sélection est une force puissante, pouvant contrer la dérive génétique.

Par exemple, une mutation qui apparait dans une population a à peu près 2 trajectoire évolutives:

- Soit elle est neutre, et dans ce cas là, il y a toute les chances qu'elle disparaisse par dérive génétique (car elle apparait avec une fréquence extrêmement faible par rapport au pool génétique)

- Soit elle est sous sélection, avec 2 cas:
* elle est contre sélectionnée (elle apporte un désavantage), et sous l'action de la sélection ET de la dérive, elle disparait très très rapidement.
* elle est sélectionnée (elle apporte un avantage) et son futur dépendra de l'action de la dérive (qui tend à la faire disparaitre car elle sera apparu en très faible fréquence) ET de la sélection (qui la favorisera). Dans une petite population par exemple, la dérive est très forte et elle n'est pas négligeable par rapport à la sélection (beaucoup de modèles ont été créer afin de répondre à ces questions).

Note: Prendre en compte aussi l'action de la migration (souvent, dans le cas d'une dispersion aléatoire, la migration s'oppose à l'adaptation locale (sélection) en apportant constamment de nouveaux allèles non adaptés).