lundi 23 février 2015

spéciation drosophile

Drosophiles → Selon les populations : isolement reproductif comportemental, écologique, mécanique.

« Une espèce est l'ensemble des individus qui se reconnaissent comme partenaires sexuels et produisent une descendance fertile, depuis un point de rupture du flux généalogique jusqu'au suivant ».


Les drosophiles sont des insectes holométaboles, diptères, radiorésistants que l'on surnomme mouche du vinaigre ou plus généralement mouche des fruits. Elles sont présentes presque partout dans le monde et sont souvent importunes. En effet leur attirance pour les fruits qui les nourrissent et leur servent de lieu de fécondation (pondaison des œufs et développement des larves) entraîne la transmission de micro-organismes. La drosophile est facile à élever, c'est pourquoi elle est considérée comme l'espèce modèle dans la recherche en génétique, elle a permis la découverte de nombreux gènes. L'objet de cet article est l'isolement reproductif, comportemental, écologique et mécanique de cette espèce.















dessin d'une drosophile
Étudier la spéciation, c'est étudier l'évolution des mécanismes qui conduisent des sous-ensembles du réseau généalogique à ne plus échanger de matériel génétique. Ces mécanismes sont des mécanismes d'isolement.

L'isolement reproductif :

Un mécanisme d'isolement reproductif est un mécanisme empêchant ou limitant fortement l'hybridation de deux espèces. L'isolement reproductif des drosophiles peut se faire par différents moyens.

Après le rapport de la différenciation moléculaire des drosophiles du Zimbabwe, d'Afrique et des Etats-Unis, on a pu observer qu'un fort isolement sexuel existait entre les différentes populations de drosophile. En effet des femelles drosophiles provenant du Zimbabwe ne se seraient pas accouplées en présence de mâles venus d'ailleurs. De plus les gènes de comportements sexuels seraient apparemment polymorphes. Ce polymorphisme joue un rôle dans la mise en place d’un isolement sexuel. Chez D. melanogaster et D. simulans par exemple, le 7-tricosène (7-T) et le 7-pentacosène (7-P) sont les phéromones principales des mâles. Elles interviennent dans le comportement de cour et varient en fonction des paramètres climatiques. L'étude du rôle des phéromones mâles sur l'isolement sexuel et des changements génétiques à l'origine de leur variation et de leur évolution a montré que la température avait une impact sur la synthèse des hydrocarbures mâles et que le rapport 7-T/7-P avait une influence sur la résistance à la déshydratation et sur la réceptivité des femelles de différentes populations de D.melanogaster et D.simulans. Ces faits ont pour conséquence un isolement sexuel entre les souches 7-T et 7-P de ces deux espèces ainsi qu'entre des lignées issues d'une même population, soumises à une sélection artificielle. Il apparaît également que les souches synthétisant de grandes quantités de 7-P s’adaptent plus rapidement aux modifications importantes de température. Il est alors intéressant de connaître et d'étudier les gènes d’élongase pouvant être impliqués dans la synthèse du 7-T et du 7-P chez les mâles de D. melanogaster et dans une moindre mesure chez ceux de D. simulans. Les travaux réalisés nous ont permis de mettre en évidence qu’un gène, situé sur le chromosome II, joue un rôle majoritaire dans la synthèse du 7-P.

Isolement comportemental :

Des différences génétiques peuvent entraîner une spécialisation des individus dans des systèmes de reconnaissance qui font intervenir des signaux visuels, auditifs, tactiles, chimiques, séquences comportementales élaborées qui empêchent les rencontres.
Le comportement pré-copulatoire des drosophiles (D. melanogaster) peut être affecté par une mutation. Cette mutation modifie les phéromones chez les femelles des souches africaines.
Les signaux sonores sont importants surtout dans les milieux fermés : par exemple les drosophiles s'orientent, s'attouchent, chantent, puis se lèchent avant de s'accoupler.


















la parade sexuelle du mâle de la drosophile


Isolement mécanique :


Une fois la reconnaissance des partenaires effectuée, un isolement mécanique peut intervenir chez les espèces à fécondation interne. Chez les drosophiles, les pièces génitales peuvent être « non adaptées ». Ces différences morphologiques des appareils génitaux sont proportionnelles au temps de divergence entre les espèces.
Chez les mâles appartenant au genre drosophilia melanogaster, les structures évoluent rapidement :
  • l'évolution de genitalia (pièces génitales mâles) résulte d'une sélection directionnelle rapide
  • on peut reconnaître les spermatozoïdes des mâles dans les spermathèques des femelles

L'étude comparative des spermatozoïdes de la famille des drosophillidae a permis de repérer des différences importantes notamment au niveau de la taille des spermatozoïdes.

Isolement écologique :

Il y a plusieurs types d'isolement écologique. L'isolement écologique peut être un isolement dit « temporel », c'est à dire qui a lieu quand des espèces se reproduisent à des moments différents, ce qui réduit la probabilité d’hybridation. Il existe également un isolement lié à l'habitat quand l’existence de niches écologiques distinctes pour deux espèces de drosophiles entraîne une réduction de la probabilité de rencontres interspécifiques. Il faut bien distinguer ce phénomène de celui de l’allopatrie. En allopatrie, les probabilités de rencontres entre taxa sont réduites par des barrières extrinsèques (externes). L’isolement écologique prézygotique repose uniquement sur des différences génétiques entre les espèces, sur la capacité à survivre dans les différents habitats ou sur un choix actif des habitats, et non sur des barrières extrinsèques.

On a donc vu que plusieurs types d'isolement existaient et qu'ils menaient tous à la formation d'une nouvelle espèce, c'est la spéciation.

Sources :

Sites :
Images :

Labels:

Aucun commentaire:

Enregistrer un commentaire

Inscription à : Publier les commentaires (Atom)