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Comportement reproducteurs (cours 8) (Les soins parentaux (Quatre…
Comportement reproducteurs (cours 8)
Comportements reproducteurs : comportements qui servent directement à produire une descendance viable
Trouver un partenaire reproducteur ; choisir le partenaire ; convaincre le partenaire ; monopoliser l'accès au partenaire ; assurer à sa progéniture la meilleur aptitude
Reproduction sexuée
Brassage génétique : il n'y a pas plus vraiment de reproduction, mais production de variation ; mélange aléatoire à l'intérieur de l'individu ; mélange entre gamètes mâles et femelles
Isogamie : fécondation entre deux gamètes identiques (champignons, algues, foraminifères, levure de bière)
Anisogamie : fécondation entre deux gamètes différents
Gamète petit et mobile : nécessaire à la rencontre d'un autre gamète aux dépends des stocks d'énergie nécessaire pour les premiers stades embryonnaires du futur zygote
Gamète gros : nécessaire aux réserves d'énergie pour le zygote aux dépends de la mobilité
Il y a un compromis réserve-mobilité qui favorise un système d'appariement entre un gamète mobile (mâle) à un gamète contenant des réserves (femelles)
Principe de Bateman : le succès reproducteur des mâles s'accroît avec le nombre de partenaires sexuels, mais ce n'est pas le cas pour les femelles
Le succès reproducteur des mâles est limité par le nombre de partenaires qu'ils peuvent inséminer. Car leur succès reproducteur dépend du nombre de femelles qu'ils fécondent. Les femelles deviennent donc une ressource limitante pour les mâles
Le succès reproducteur des femelles est limité par leur capacité de transformer des ressources en œuf. Ce sont les ressources alimentaires qui sont limitantes pour les femmes. Il est aussi relié à leur habileté à discerner les mâles qui leur sont le plus profitables,
Les mâles sont donc en compétition entre eux pour accéder aux femelles
La variation du succès reproducteur est plus grande entre les mâles qu'entre les femelles et donc la sélection est plus forte chez les mâles
Principe de Trivers : le sexe qui investit le plus dans la production de descendance limite celle de l'autre. Le sexe qui investit le moins est en compétition intra-sexuelle pour accéder au sexe qui investit le plus. Le sexe qui investit le plus sera plus sélection envers sont partenaire
Sélection sexuelle : processus de tri qui agit sur les caractères dont l'utilité se rapporte à l'accès aux gamètes de l'autre sexe. Elle donne lieu à des caractères sexuels secondaires qui sont d'un autre ordre et servent à garantir l'accès au partenaire sexuel
Sélection intra-sexuelle : les mâles se battent entre eux
Produit des adaptations de types armement chez les mâles
Explique l'évolution du dimorphisme sexuel chez de nombreuses espèces
Mène à l'évolution de combats ritualisés
Sélection intersexuelle : les femelles choisissent leurs partenaires sexuels
Produit l'évolution de caractères de type ornement
Le choix procure aux femelles un accès privilégié à des ressources importantes pour elle et procure des gènes de meilleures qualité à ses jeunes
Sélection intra-sexuelle
Défendre l'accès aux femelles
Si les femelles sont en groupes sédentaire, elles sont défendables
Cela favorise la polygynie
Un mâle dominant à la tête d'un groupe unii-mâle/multi-femelles : harem
Compétition entre les mâles / combats ritualisés
Si les femelles sont en groupes mobiles
Le mâle monopolise des ressources essentielles aux femelles sur son territoire qu'il défend
Si les femelles sont dispersées dans l'environnement, elles ne sont pas défendables
Le mâle qui s'accouplera le plus est celui qui possèdent les aptitudes les plus développées pour détecter la présence des femelles
Après la compétition
Compétition spermatique : pression de sélection importante qui favorise des stratégies ou des attributs qui augmentent la capacité de fécondation des mâles
Gardiennage post-copulatoire : empêche d'autres mâles de venir s'accoupler ultérieurement avec la femelle
Prolonger la copulation au-delà du temps requis
Bouchons copulatoires : substances sécrétées par le mâle qui scellent le passage vers les oeufs
Substances anti-aphrodisiaque
Évolution de la morphologie des organes sexuels pour permettre aux mâles qui s'accouplent ultérieurement de retirer le sperme des mâles précédents
Trouver les femelles
Sélection intersexuelle
Les femelles ont beaucoup plus à perdre que les mâles en s'accouplant avec un partenaire de mauvaise qualité, et c'est la raison pour laquelle elles sont généralement beaucoup plus sélectives que ne le sont les mâles
Pour le mâle : maximiser les chances de féconder les olvules
Pour la femelle : maximiser le nombre de copies de leurs gènes qui seront transmis aux générations suivantes
Avantages directs
Affectent leur survie ou leur succès reproducteur
Lorsque les femelles s'accouplent de préférence avec les mâles qui contribuent directement à améliorer leur potentiel reproducteur ou de survie
Favorise le mâle selon la qualité de son territoire en fonction de la quantité de ressources
Lorsque les jeunes ont besoin de soins parentaux, favorise le mâle selon leur investissement paternel et la qualité de leurs soins parentaux
Offrandes nuptiales comme des proies : la durée de la copulation est ajustée selon la grosse de la proie
Protection par le mâle
Avantages indirects
La sélection pour des caractères esthétiques
Hypothèse de l'emballement Fisher
Il faut que le trait ne soit pas arbitraire au départ et que sa variation ait une conséquence adaptative pour les mâles et les femelles
Les femelles qui préfèrent les fortes valeurs pour ce traits augmentent en fréquence dans la population ; la préférence est associée à un caractères adaptatif
Le nombre de femelles avec cette préférence atteint un seuil critique. Une forte valeur du trait pas le mâle lui confère un avantage supplémentaire en terme de partenaire sexuels. La sélection par les femelles supplante la sélection naturelle
Exemple et étapes
2 : Apparaît une femelle mutante avec une préférence pour les queues plus longues
La préférence pour une queue plus longue confère une aptitude plus forte à cette femelle (avantage indirect)
3 : Les gènes pour une préférence pour les longues queues s'associent avec les gènes pour la queue plus longue des mâles (autostop)
Les descendants de ces couples ont à la fois les gènes pour une longue queue (mâles) et les gènes pour une préférence pour une longue queue (femelles)
1 : Population ancestrale de mâles à petite queue et de femelles sans préférence
Une queue plus longue donne un avantage en terme d'efficacité de vol et donc d'aptitude. La sélection naturelle augmente la longueur de la queue
La proportion de femelles avec la préférence augmente dans une population au point où une longue queue est avantageuse en fonction des opportunité de s'accoupler.
La sélection intersexuelle prend le pas sur la sélection naturelle
Il y a une phase exponentielle d'évolution du caractère qui mène à un trait exagéré qui se met à nuire à la survie des mâles, mais la sélection intersexuelle continue de l'augmenter tant que le gain de succès d'accouplement compense les pertes en survie
Éventuelle, les traits deviennent tellement coûteux à produire ou à porter que la sélection naturelle stoppe alors leur évolution
Chez certaines espèces, les femelles ont une préférence pour le mâle ayant les attributs les plus développés ou colorés, même si ces caractères réduisent sa capacité à se déplacer ou augmentent lerisque de prédation
Tester l'hypothèse Fisher
Handicap de Zahavi
Le caractère (signal) chez le mâle, choisi par la femelle, est un handicap et s'accompagne, chez le mâle, d'un coût en trme de survie
Mais c'est à cause du coût qui leur est associé que ces caractères ont évolué, car ils constituent des indicateurs honnêtes que les femelles peuvent utiliser pour estimer la qualité génétique des mâles
Seuls les mâles de bonne qualité seraient capables de payer un tel coût et de survivre en dépit de ce handicap. Donc plus le trait est coûteux, plus il est fiable et honnête : le caractère est appelé un signal honnête
Handicap parasitaire de Hamilton et Zuk
Le caractère est un handicap dans la mesure où il ne peut être produit par un individu qui est sujet à la maladie ou l'infection
Toute ressource investie dans la production du signal ne peut pas être investie dans la lutte contre les parasites. La quantité des ressources dont dispose un mâle dépend de son génotype.
La préférence des femelles pour de fortes valeurs du signal aurait donc évolué, car elle garantit une progéniture pouvant lutter contre les parasites
Biais sensoriel de Ryan
Manipulation des femelles par les mâles
Suppose que les femelles présentes une préférence latente pour un caractère donnée qui a évolué dans un autre contexte que celui du choix de partenaire sexuel (pas de lien avec la reproduction) et que les mâles ont exploités ultérieurement
Hypothèses des bons gènes
Les caractères exagérés des mâles sont des signes de sa qualité génétique
Les femelles en bénéficient en fournissant à leurs petits les meilleurs gènes disponibles dans le pool génique de la population --> avantage indirect
Les systèmes d'appariement
Polygynie : un mâle féconde plus d'une femelle au cours d"un épisode de reproduction
Polygynandrie : les mâles et les femelles ont plus d"un partenaire au cours d'un épisode de reproduction (promiscuité)
Monogamie : un mâle féconde une seule femelle au cours d'un épisode de reproduction
Polyandrie : une femelle est fécondée par plus d'un mâle au cours d'un épisode de reproduction
Pourquoi un mâle accepterait-il d'être monogame?
Soit que les femelles refusent de s'associer à des mâles, soit que la reproduction du mâle soit maximisée en demeurent avec une seule femelles (le cas notamment lorsque la survie des jeunes dépend d'un effort concerté des deux parents)
Les soins parentaux
Quatre solutions évolutivement stables
Aucun des parents n'investit
La femelles seule investit
Les deux parents investissent dans les soins
Le mâle seul investit
Pour la femelle : la SES dépend du gain en production d’œufs par rapport au gain associé à l'ajout de soins d'un parent
Pour le mâle : la SES dépend du gain en opportunité de reproduction supplémentaire par rapport au gain associé à l'ajout de soins d'un parents
Selon le mode de fertilisation
Externe : les soins sont souvent plus assurés par les mâles
Interne : les soins sont plus souvent assurés par les femelles
Selon les contraintes physiologiques
Si aucune : les soins sont assurés par les deux parents
Si il y en : par exemple la gestation et la production de lait, c'est la femelle qui assurent les soins
Chez les oiseaux, le système le plus répandu est la monogamie
Espèces nidicoles : le succès reproducteur dépend de la nourriture rapportée au nid, les soins biparentaux sont donc très profitables
Espèces nidifuges : c'est le mâle qui abandonne
Chez les mammifères, le système le plus répandu est la polygynie
Les femelles sont les plus prédisposées à fournir les soins à cause des contraintes physiologiques (gestation et lactation)
Les soins d'un deuxième parent doivent être particulièrement nécessaire à la survie de la progéniture pour qu'il y ait évolution vers la monogamie
Pour le parent donner des soins est couteux en temps, en énergie et en termes de reproduction à venir
Les parents ont intérêt à cesser d'investir dans une reproduction le plus tôt possible pour pouvoir investir rapidement dans une autre descendance
Au contraire, les jeunes ont intérêt à prolonger les soins beaucoup plus longtemps
Créer un conflit d'intérêt et il est possible d'observer un changement de comportement chez les parents qui, après un certain temps, délaissent ou deviennent agressif envers les jeunes
Trivers : explication basé sur la théorie de la sélection de parentèle
Les soins parentaux induisent un coût C mais aussi un bénéfice B. C et B augmentent avec la durée des soins et l'âge des descendants. Pour les parents, la meilleure stratégie consiste à cesser d’invertir dans la reproduction actuelle lorsque C dépasse B.