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des mecanismes de diversification du vivant

Publié le 21/11/2012

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Chapitre 2 Des mécanismes de diversification des êtres vivants L'existence de mutations, ainsi que le brassage génétique réalise à chaque génération par la méiose et la fécondation, expliquent en grande partie la diversité génétique des êtres vivants. Cependant, ces mécanismes ne sont pas les seuls : d'autres processus de diversification des êtres vivants existent. Certains font intervenir des modifications des génomes, d'autres non. I.D'autres mécanismes de diversification génétique 1.La polyploïdisation Répondre aux questions 1,2 et 3 p 36 Alors que beaucoup d'espèces sont diploïdes, une espèce polyploïde se caractérise par la possession de plus de deux jeux complets de chromosomes. Ceux-ci peuvent avoir pour origine la même espèce (autopolyploïde) ou des espèces différentes (allopolyploïde). Il existe plusieurs mécanismes à l'origine d'une polyploïdie. Par exemple, deux individus appartenant à des espèces différentes peuvent s'hybrider ; le descendant hérite donc d'un lot chromosomique de chaque parent. Comme ces chromosomes proviennent de deux espèces différentes, ils ne sont pas homologues et l'appariement lors de la méiose est impossible. Cela explique que les hybrides sont, en général, stériles. Si un événement accidentel de doublement des chromosomes suit une hybridation, chaque chromosome retrouve un homologue. La méiose redevient possible et la fertilité est rétablie. Ces polyploïdes présentent des génomes différents de ceux des espèces dont ils proviennent : ils expriment donc des caractères différents. Dans le monde végétal, les événements de polyploïdisation ont été relativement courants :70% des plantes à fleurs (les angiospermes) ont eu au moins un événement de polyploïdisation dans leur histoire évolutive. La polyploïdisation semble plus rare dans le monde animal. 2.Les transferts horizontaux de matériel gén&eacut...

« de ces transferts reste difficile à évaluer, en particulier chez les eucaryotes pluricellulaires. Un arbre phylogénétique traduit les relations de parente entre les êtres vivants.

Si l’on y fait figurer les transferts horizontaux de gènes, l’arbre se transforme en « réseau phylogénétique», plus complexe, mais certainement plus représentatif de ces relations. Exo 7 p 50 II.

Des modifications de l’expression des génomes 1.

Gènes du développement et plans d’organisation Depuis les trente dernières années, les scientifiques spécialistes de l’étude du développement ont fait des découvertes étonnantes : la plupart des animaux, même très éloignés phylogénétiquement, partagent des familles de gènes impliqués dans la construction de plans d’organisation différents.

Ces complexes de gènes ( notamment la famille des gènes dites homéotiques) déterminent le plan d’organisation d’un être vivant, par exemple la mise en place de différentes organes le long de l’axe antero-posterieur.

Des modifications de l’ordre d’expression de ces gènes, ou de leurs territoires d’expression, ont des conséquences morphologiques importantes.

Ainsi, une modification de l’expression de quelques gènes homéotiques aboutit chez les serpents (qui sont pourtant des vertébrés appartenant au groupe des tétrapodes) à l’absence de formation des membres. Ces gènes ont été identifiés chez de nombreux groupes éloignés dans l’arbre du vivant ; ils présentent de fortes homologies de séquences, preuve qu’ils dérivent de gènes ancestraux communs. 2.

Gènes du développement et différences morphologiques Questions 4 p 38 Des différences morphologiques entre des espèces proches peuvent résulter de variations dans la chronologie et l’intensité d’expression de gènes communs. Par exemple, chez les pinsons, les mêmes gènes sont impliqués dans le développement du bec des différentes espèces.

L’existence de becs aux formes variées résulte uniquement de l’intensité et de la durée d’expression de ces gènes communs.

La durée des différentes phases du développement peut être modifiée et, par conséquent, la morphologie finale de l’individu l’est également : la taille ou les proportions de l’organisme pourront être différentes.

Certaines phases du développement peuvent se prolonger, d’autres ne plus se manifester.

Ainsi, certaines espèces se distinguent d’autres espèces, dont elles sont proches, par la persistance chez l’adulte de caractères juvéniles (par exemple, les chiens adultes présentent des caractères observés chez les loups au stade juvénile).

Il apparaît donc que des formes vivantes différentes peuvent résulter de variations dans la chronologie ou l’intensité d’expression de gènes communs plus que d’une différence entre les gènes qui s’expriment ; en fait, ce sont les séquences d’ADN qui régulent l’expression des gènes qui sont modifiées.

Comme a pu le dire François Jacob (prix Nobel de Médecine, 1965), l’évolution se comporte en « bricoleur », utilisant de manière variée des éléments communs présents dans une même « boîte à outils ». III.

Des diversifications sans modification des génomes 1.

Des associations entre êtres vivants Les êtres vivants vivent en interaction les uns avec les autres.

Certaines de ces interactions peuvent être plus étroites et constituer des associations ; si l’association est durable et à bénéfices réciproques, on parle de symbiose. Les êtres vivants associés peuvent exercer une influence réciproque et provoquer des modifications de leurs phénotypes (lichens par exemple).

Les mycorhizes, qui sont des. »

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