Différences
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La réponse à cette question se déduit tout naturellement de l' | La réponse à cette question se déduit tout naturellement de l' | ||
- | Comme cela est détaillé ci-dessous, il existe quelques particularités observées chez les cactées, comme chez beaucoup d’autres plantes, qui peuvent trouver leur explication dans le vaste domaine des conflits génétiques existant au sein d’un | + | Comme cela est détaillé ci-dessous, il existe quelques particularités observées chez les cactées, comme chez beaucoup d’autres plantes, qui peuvent trouver leur explication dans le vaste domaine des conflits génétiques existant au sein d’un |
===== 1- Des cactées aux fleurs femelles… ===== | ===== 1- Des cactées aux fleurs femelles… ===== | ||
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* Chez une plante hermaphrodite, | * Chez une plante hermaphrodite, | ||
Il s’ensuit de cela que les gènes nucléaires des plantes hermaphrodites se reproduisent beaucoup mieux que ceux des mâles-stériles, | Il s’ensuit de cela que les gènes nucléaires des plantes hermaphrodites se reproduisent beaucoup mieux que ceux des mâles-stériles, | ||
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Partons d’abord du principe qu’une plante, comme tout organisme vivant, dispose d’une quantité limitée de ressources pour vivre, et elle peut choisir d’allouer ses ressources à la production de pollen ou de graines. Les plantes mâle-stériles produisent généralement plus de graines que les plantes hermaphrodites. Ces processus d’allocation de ressources entre les différentes fonctions sont aujourd’hui bien connus (on appelle ça, comme en économie, le « coût d’opportunité »). | Partons d’abord du principe qu’une plante, comme tout organisme vivant, dispose d’une quantité limitée de ressources pour vivre, et elle peut choisir d’allouer ses ressources à la production de pollen ou de graines. Les plantes mâle-stériles produisent généralement plus de graines que les plantes hermaphrodites. Ces processus d’allocation de ressources entre les différentes fonctions sont aujourd’hui bien connus (on appelle ça, comme en économie, le « coût d’opportunité »). | ||
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Le cytoplasme des cellules contient des mitochondries et des chloroplastes qui possèdent leur propre ADN, et tous les individus les héritent en totalité de la mère, car le pollen ne contient aucun de ces organites. Ces gènes cytoplasmiques sont donc mieux transmis à la descendance par une plante qui consacre l’essentiel de ses ressources à une augmentation de la fécondité de sa fonction femelle (plus de graines), plutôt que par une plante hermaphrodite qui partage ses ressources dans la production des 2 sexes. Tout gène cytoplasmique qui est capable de bloquer la fonction mâle des plantes hermaphrodites - donc de créer des plantes mâles-stériles - sera sélectionné favorablement et verra sa diffusion augmenter dans la population. | Le cytoplasme des cellules contient des mitochondries et des chloroplastes qui possèdent leur propre ADN, et tous les individus les héritent en totalité de la mère, car le pollen ne contient aucun de ces organites. Ces gènes cytoplasmiques sont donc mieux transmis à la descendance par une plante qui consacre l’essentiel de ses ressources à une augmentation de la fécondité de sa fonction femelle (plus de graines), plutôt que par une plante hermaphrodite qui partage ses ressources dans la production des 2 sexes. Tout gène cytoplasmique qui est capable de bloquer la fonction mâle des plantes hermaphrodites - donc de créer des plantes mâles-stériles - sera sélectionné favorablement et verra sa diffusion augmenter dans la population. | ||
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Dans le type SB 1602 de //M. dioica//, les plantes hermaphrodites sont incapables de produire des graines (A. de Barmon), ce qui pourrait indiquer une évolution vers une dioécie cryptique. Ce type d’évolution de la gynodioécie d’origine nucléo-cytoplasmique vers la dioécie est postulé par des modèles théoriques et suspecté chez beaucoup d’espèces. | Dans le type SB 1602 de //M. dioica//, les plantes hermaphrodites sont incapables de produire des graines (A. de Barmon), ce qui pourrait indiquer une évolution vers une dioécie cryptique. Ce type d’évolution de la gynodioécie d’origine nucléo-cytoplasmique vers la dioécie est postulé par des modèles théoriques et suspecté chez beaucoup d’espèces. | ||
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===== 2- Labilité des gènes de résistance à la stérilité mâle ===== | ===== 2- Labilité des gènes de résistance à la stérilité mâle ===== | ||
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La restauration de la production de pollen par les noyaux des cellules, pour contrecarrer le pouvoir stérilisant du cytoplasme, se fait grâce à des gènes qui sont assimilables à des gènes de résistance à la stérilisation. | La restauration de la production de pollen par les noyaux des cellules, pour contrecarrer le pouvoir stérilisant du cytoplasme, se fait grâce à des gènes qui sont assimilables à des gènes de résistance à la stérilisation. | ||
La particularité des gènes de résistance, | La particularité des gènes de résistance, | ||
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Il s’ensuit de cet effet délétère que les gènes de résistance sont habituellement très facilement contre-sélectionnés si ils ne sont plus indispensables aux organismes ou que leur avantage adaptatif n’est pas fortement affirmé (par exemple, des gènes de résistance à un antibiotique disparaissent assez rapidement d’une population de bactéries en multiplication si jamais l’antibiotique n’est plus présent dans le milieu ; de même, les populations de moustiques ont perdu en moins d’une dizaine d’années la totalité de leurs gènes de résistance au DDT quand cet insecticide a cessé d’être utilisé). | Il s’ensuit de cet effet délétère que les gènes de résistance sont habituellement très facilement contre-sélectionnés si ils ne sont plus indispensables aux organismes ou que leur avantage adaptatif n’est pas fortement affirmé (par exemple, des gènes de résistance à un antibiotique disparaissent assez rapidement d’une population de bactéries en multiplication si jamais l’antibiotique n’est plus présent dans le milieu ; de même, les populations de moustiques ont perdu en moins d’une dizaine d’années la totalité de leurs gènes de résistance au DDT quand cet insecticide a cessé d’être utilisé). | ||
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Les conflits génétiques intra-individuels sont une découverte de la seconde moitié du XXième siècle, et la stérilité d’origine cytoplasmique a d’abord été observée chez les végétaux, notamment dans le cadre des hybridations. | Les conflits génétiques intra-individuels sont une découverte de la seconde moitié du XXième siècle, et la stérilité d’origine cytoplasmique a d’abord été observée chez les végétaux, notamment dans le cadre des hybridations. | ||
Il est connu que l’hybridation de certaines espèces de cactées n’est pas symétrique : le résultat de l’hybridation varie suivant si l’une ou l’autre espèce fournie le pollen ou l’ovule pour la formation de la graine. Cette asymétrie d’hybridation est assez fréquente dans le monde végétal. | Il est connu que l’hybridation de certaines espèces de cactées n’est pas symétrique : le résultat de l’hybridation varie suivant si l’une ou l’autre espèce fournie le pollen ou l’ovule pour la formation de la graine. Cette asymétrie d’hybridation est assez fréquente dans le monde végétal. | ||
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==== 3.1- Cactées hybrides mâle-stériles : ==== | ==== 3.1- Cactées hybrides mâle-stériles : ==== | ||
Chez les cactées, comme chez beaucoup de plantes, la stérilité mâle des hybrides est fréquemment observée. | Chez les cactées, comme chez beaucoup de plantes, la stérilité mâle des hybrides est fréquemment observée. | ||
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En 1937, A. P. Saunders et G. L. Stebbins étudient l’hybridation chez les pivoines, et constatent que l’espèce //Paeonia triternata Mlokosmitschii// | En 1937, A. P. Saunders et G. L. Stebbins étudient l’hybridation chez les pivoines, et constatent que l’espèce //Paeonia triternata Mlokosmitschii// | ||
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Que se passe t-il lors de ces croisements ? | Que se passe t-il lors de ces croisements ? | ||
Les gamètes issus des deux plantes mettent en commun leur matériel génétique nucléaire pour former la graine. Cependant, le matériel génétique cytoplasmique n’est pas transmis à la descendance par les mâles (le pollen), mais par les femelles (les ovules). | Les gamètes issus des deux plantes mettent en commun leur matériel génétique nucléaire pour former la graine. Cependant, le matériel génétique cytoplasmique n’est pas transmis à la descendance par les mâles (le pollen), mais par les femelles (les ovules). | ||
L’équilibre entre compartiments génétiques qui existait au sein de chacune des espèces parentales se trouve rompu dans certains individus recomposés : les gènes nucléaires de résistance à la stérilisation cytoplasmique de l’une des espèces ne sont pas capables de contrecarrer les gènes cytoplasmiques de stérilisation de l’autre espèce. La fabrication du pollen est bloquée et l’hybride est mâle-stérile. | L’équilibre entre compartiments génétiques qui existait au sein de chacune des espèces parentales se trouve rompu dans certains individus recomposés : les gènes nucléaires de résistance à la stérilisation cytoplasmique de l’une des espèces ne sont pas capables de contrecarrer les gènes cytoplasmiques de stérilisation de l’autre espèce. La fabrication du pollen est bloquée et l’hybride est mâle-stérile. | ||
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Il est possible ici aussi que l’hybridation détruise l’adaptation entre gènes nucléaires et cytoplasmiques qui existe au sein de chacune des espèces : certaines protéines codées par les gènes nucléaires d’une espèce sont difficilement fonctionnelles dans le cytoplasme de l’autre espèce. Dans les cellules hybrides, il y a alors des problèmes de synthèse de chlorophylle (au niveau des chloroplastes), | Il est possible ici aussi que l’hybridation détruise l’adaptation entre gènes nucléaires et cytoplasmiques qui existe au sein de chacune des espèces : certaines protéines codées par les gènes nucléaires d’une espèce sont difficilement fonctionnelles dans le cytoplasme de l’autre espèce. Dans les cellules hybrides, il y a alors des problèmes de synthèse de chlorophylle (au niveau des chloroplastes), | ||
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==== En conclusion : ==== | ==== En conclusion : ==== | ||
+ | Au delà de son apparence anecdotique, | ||
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+ | A la question posée en introduction : "// | ||
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+ | Ce que montrent les expériences décrites ci-dessus avec les cactées, c'est que toute sélection à un niveau de la hiérarchie du vivant (espèce / population / individu / cellule) est dominée par la sélection au plus bas niveau hiérarchique, | ||
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Avec le constat du caractère conflictuel de la coexistence entre espèces fait à partir du XVIIième siècle, puis la découverte des conflits entre individus d’une même espèce mis en évidence par Darwin au XIXième siècle, la découverte des conflits génétiques au sein d’un même individu a fait voler en éclat la dernière croyance en l’harmonie naturelle. | Avec le constat du caractère conflictuel de la coexistence entre espèces fait à partir du XVIIième siècle, puis la découverte des conflits entre individus d’une même espèce mis en évidence par Darwin au XIXième siècle, la découverte des conflits génétiques au sein d’un même individu a fait voler en éclat la dernière croyance en l’harmonie naturelle. | ||
Un individu était supposé conçu comme une entité indivisible, | Un individu était supposé conçu comme une entité indivisible, | ||
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Publié le : 2007/11/19. | Publié le : 2007/11/19. | ||
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