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Notion d'évolution...




  1. #1
    Lios

    Notion d'évolution...

    Bonjour à tous,

    Juste une petite question :

    Est-ce que l'un d'entre vous pourrait m'expliquer les notions de :
    -Coévolution
    -Evolution convergente
    -Evolution divergente
    Comment discriminer les trois formes?
    En terme protéique. Je m'explique : analyse de deux séquences protéiques, l'ancêtre et son descendant.

    Merci d'avance
    Lio

    -----


  2. Publicité
  3. #2
    kinette

    Re : Notion d'évolution...

    Bonjour,
    -Coévolution
    La coévolution est l'évolution conjointe de deux espèces qui interagissent. L'évolution d'une espèce influençant celle de l'autre, et vice-versa. La coévolution selon les auteurs est vue comme une association plus ou moins lâche. Au sens strict ce sera l'évolution de deux espèces fortement liées entre elles: hôte-parasite, ou mutualistes obligatoires. Pour les associations plus lâches, où souvent plus de deux espèces interviennent (ex. : plante-herbivore, proies-prédateurs) on peut utiliser le terme de "coévolution diffuse".

    -Evolution convergente
    Ici, on considère aussi plusieurs espèces, mais sans qu'elles aient nécessairement des interactions. La convergence évolutive est observée lorsque sous des pressions de sélection similaires, les réponses évolutives observées chez différentes espèces sont similaires (cf. les convergences observées pour l'adaptation au vol, ou celles pour la nage...).

    -Evolution divergente
    Bon, là je dirais simplement que c'est l'inverse de l'évolution convergente On part de structures similaires, qui sous des pressions de sélection différentes vont diverger.

    Comment discriminer les trois formes?
    Démontrer une coévolution n'est pas toujours si facile, même si ça paraît évident. Lorsqu'on considère la phylogénie d'espèces, on pourra observer que les arbres phylogénétiques des deux groupes d'espèces ayant coévolué sont concordants (par exemple lorsqu'une espèce d'hôte s'est divisée en deux espèces, ses espèces de parasite vont "suivre" et se diviser aussi en deux branches).

    Pour l'évolution convergente: on peut observer une résultat similaire en terme d'adaptation, mais obtenu à partir de structures différentes, de mutations différentes. Récemment, on a observé une évolution convergente au sein d'une espèce (entre deux populations): Drosophila melanogaster est une espèce pour laquelle on observe en Europe un gradient de longueur d'aile en fonction de la latitude (probablement une adaptation à la dispersion des milieux différente entre nord et sud). Cette espèce a colonisé l'Amérique récemment, et ne présentait pas au départ un tel gradient de taille de l'aile. Ce gradient est progressivement apparu, mais à partir d'une mutation d'un morphogène de l'aile différent de celui responsable de la variation en Europe.

    Pour l'évolution divergente: on observera une similarité de départ, avec des modifications adaptatives différentes.

    En terme protéique. Je m'explique : analyse de deux séquences protéiques, l'ancêtre et son descendant.
    Dans le cas de la coévolution, si on considère les protéines: soit on les utilise uniquement pour faire la phylogénie (donc on observera des divergences conjointes entre les deux groupes d'espèce coévoluant). Si on a affaire à des protéines qu'on connaît bien et qu'on sait impliquées dans les interactions entre les deux espèces, on pourra analyser plus finement les séquences et observer une correspondance entre les mutations des espèces interagissant (ça peut par exemple être le cas pour des mutations de récepteurs).

    Dans le cas de convergences évolutives, pour des protéines, si ces protéines ne sont pas directement impliquées dans la convergence, on observera que les deux espèces convergentes sont en fait éloignées. Si on a des protéines impliquées dans la convergence, on observera une convergence soit au niveau de l'activité des protéines, avec des séquences carrément différentes, soit des convergences sur les parties de la séquence de la protéine impliquées dans la convergence, mais il y aura des différences importantes entre les parties non impliquées dans cette convergence.

    Pour les divergences, c'est l'inverse: on aura une similarité de protéine montrant une origine commune. Et si la protéine est impliquée dans cette divergence (cad a subit des pressions de sélection différentes) les parties importantes des protéines (sites actifs pour les enzymes...) divergeront plus que les parties moins importantes.

    K.i espère ne pas avoir raconté de bêtises (je ne suis pas spécialiste des protéines).
    Nomina si nescis, perit et cognito rerum.

  4. #3
    John78

    Re : Notion d'évolution...

    Citation Envoyé par kinette
    La convergence évolutive est observée lorsque sous des pressions de sélection similaires, les réponses évolutives observées chez différentes espèces sont similaires (cf. les convergences observées pour l'adaptation au vol, ou celles pour la nage...).

    Oui mais on peut très bien imaginer que par simple dérive/neutralisme c'est a dire sans pression de sélection, une convergence évolutive. Il y a de très bon travaux sur la coloration des poissons de la famille des Cichlidae qui démontre de très nombreux cas de convergence par évolution neutre. Inversément on observe chez ses même poissons des convergences évolutives sur la morphologie de la gueule en rapport au mode d'alimentation (donc là il y a des pressions de sélection similaire comme le dit Kinette). Tout est possible.

    Il faut faire attention aussi à la notion d'homologie. L'aile de l'insecte et l'aile de l'oiseaux se ne sont pas des convergences mais des analogies fonctionnelles. Pour avoir convergence, il faut que le caractère comparé aie été hérité d'un ancêtre commun (caractère homologue). Ainsi l'aile de la chauve-souris et l'aile de l'oiseau sont des caractères homologues convergent (l'ancêtre des mammifères et et de l'oiseau etait un tétrapode mais terrestre).


    En terme protéique. Je m'explique : analyse de deux séquences protéiques, l'ancêtre et son descendant.

    J'ai pas bien compris l'explication de Kinette, alors je donne ma réponse c'est peut etre de la paraphrase (?). Si tu as 2 séquences protéique, aucune n'est la descendante de l'autre : toute deux partagent un ancêtre commun dont la séquence est inconnue (pas de "fossile"). Donc il faut procéder par déduction. Pour détecter les convergences évolutives entres plusieurs séquences il faut avoir un arbre phylogénétique solide et en fonction des séquences de tes différents taxons reconstruire la séquence protéïque de chaque ancêtre pas a pas. Ensuite tu peux identifier les convergences en comparant chaque séquences avec la séquences hypothétiques de l'ancêtre. Evidemment si il y a trop de convergence, la phylogénie ne reflete plus l'évolution.... C'est toute la puissance et la limitation de la phylogénie moderne cladistique : on a plus besoin des ancêtres, pour le meilleur et pour le pire...


    A+
    John


  5. #4
    9herve

    Re : Notion d'évolution...

    Un dossier intéressant sur l'évolution:


    http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosevol/accueil.html

    en particulier l'article de G lecointre sur la phylogénie et celui de P janvier sur la parenté.

  6. #5
    Lios

    Re : Notion d'évolution...

    Merci en tout cas pour ces explications qui m'ont pas mal éclairci...

    Bonne journée

    A+

    Lio

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    kinette

    Re : Notion d'évolution...

    Hello,
    Merci pour les précisions
    Citation Envoyé par John78
    Oui mais on peut très bien imaginer que par simple dérive/neutralisme c'est a dire sans pression de sélection, une convergence évolutive. Il y a de très bon travaux sur la coloration des poissons de la famille des Cichlidae qui démontre de très nombreux cas de convergence par évolution neutre. Inversément on observe chez ses même poissons des convergences évolutives sur la morphologie de la gueule en rapport au mode d'alimentation (donc là il y a des pressions de sélection similaire comme le dit Kinette). Tout est possible.
    Je n'avais pas pensé aux convergences "neutres" et c'est effectivement carrément logique. J'imagine que de même, pour certaines protéines, des parties de la séquence peu utile (ou dans les gènes) peuvent facilement subir des délétions, qu'on pourra retrouver chez plusieurs branches éloignées, sans que ça ait vraiment de valeur adaptative (OK on évite de synthétiser un tout petit peu d'ADN ou d'incorporer qq AA).

    Il faut faire attention aussi à la notion d'homologie. L'aile de l'insecte et l'aile de l'oiseaux se ne sont pas des convergences mais des analogies fonctionnelles. Pour avoir convergence, il faut que le caractère comparé aie été hérité d'un ancêtre commun (caractère homologue). Ainsi l'aile de la chauve-souris et l'aile de l'oiseau sont des caractères homologues convergent (l'ancêtre des mammifères et et de l'oiseau etait un tétrapode mais terrestre).
    Argh!, pour moi c'était aussi une convergence évolutive... et mon exemple des drosophiles alors comment faut-il le considérer? C'est la même structure au départ, on a une "convergence" pour la variation de forme, mais pas par les même homéogènes (ce ne sont pas les mêmes cellules de l'aile qui s'allongent).

    K.
    Nomina si nescis, perit et cognito rerum.

  9. #7
    John78

    Re : Notion d'évolution...

    Citation Envoyé par kinette
    Je n'avais pas pensé aux convergences "neutres" et c'est effectivement carrément logique. J'imagine que de même, pour certaines protéines, des parties de la séquence peu utile (ou dans les gènes) peuvent facilement subir des délétions, qu'on pourra retrouver chez plusieurs branches éloignées, sans que ça ait vraiment de valeur adaptative (OK on évite de synthétiser un tout petit peu d'ADN ou d'incorporer qq AA).
    Absolument. Pour l'anedocte, au milieu des années 90 quand on commencait a avoir pas mal de séquences de gènes de procaryotes, un américain, Mr Gupta, avait eu l'idée d'utiliser ces délétions/insertions dans les séquences protéiques pour reconstruire l'évolution de ces microbes. Celà avait sucité des débats un peu houleux à l'époque. On a depuis clairement montré que ces "signatures" étaient hautement sujete a des convergences et à l'homoplasie plus généralement... Chez les Eucaryotes j'ai un ami qui as publié le même type convergence au niveau protéique... Donc interet limité.. Mais tu aurais donc pu devenir quasi-célèbre si tu avais eu cette idée il y a 10 ans....


    Argh!, pour moi c'était aussi une convergence évolutive... et mon exemple des drosophiles alors comment faut-il le considérer? C'est la même structure au départ, on a une "convergence" pour la variation de forme, mais pas par les même homéogènes (ce ne sont pas les mêmes cellules de l'aile qui s'allongent).

    Je me suis posé la même question ce matin et je reste dans l'expectative. Est-ce que tes 2 homéogènes sont homologues ? C'est bourré de duplication et de paralogie l'histoire des homéogènes...

    A+
    John

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  11. #8
    9herve

    Re : Notion d'évolution...

    Oui, 2 gènes hox (chez les animaux) sont paralogues et homologues
    ex : antennapedia de droso est paralogue d'Ultabithorax de droso(Ubx) , ils proviennent d'un ancêtre commun (duplication).
    Ubx de drosophile est orthologue à Ubx de chez le nématode C. elegans (pareil pourAntennapedia). Ceci dit ces quatres gènes sont homologues.
    Un chose a ne jamais dire, c'est de parler "d'homologue fonctionnel" (ce que l'on voit dans certains papiers de mécanistique moléculaire et de bioch.); cela n'a aucun sens car la notion d'homologie est une notion de parentée et non de fonction.

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