Hétérochronie, plasticité développementale et innovations
Écologie & évolution · Bachelor 2
Changements de rythme du développement, néoténie, plasticité phénotypique et assimilation génétique.
Introduction
L'hétérochronie désigne les changements de timing ou de vitesse de développement entre ancêtres et descendants. Gould (1977) distingue paedomorphose (le descendant conserve des traits juvéniles) et péramorphose (le développement est prolongé). Les mécanismes incluent néoténie (ralentissement du développement somatique), progenèse (maturité sexuelle précoce) et hypermorphose.
L'axolotl (Ambystoma mexicanum) est un exemple de néoténie : il atteint la maturité sexuelle en gardant branchies et queue larvaire, faute d'un pic d'hormones thyroïdiennes déclenchant la métamorphose. Chez l'humain, des traits juvéniles du crâne sont parfois interprétés comme paedomorphiques.
La plasticité développementale désigne la capacité d'un génotype à produire des phénotypes différents selon l'environnement, comme les castes de fourmis ou la forme défensive des Daphnia sous l'odeur de prédateurs. Selon West-Eberhard, la plasticité peut précéder l'adaptation génétique par assimilation génétique, contribuant à l'innovation évolutive.
Objectifs d'apprentissage
- Définir hétérochronie, paedomorphose et péramorphose
- Expliquer la néoténie de l'axolotl
- Décrire la plasticité phénotypique
- Définir l'assimilation génétique
- Discuter le rôle de la plasticité dans l'innovation
Concepts clés
- Hétérochronie
- Modification du moment ou du rythme d'un processus de développement par rapport à l'ancêtre.
- Paedomorphose
- Rétention de traits juvéniles chez l'adulte.
- Péramorphose
- Extension du développement produisant des traits exagérés.
- Néoténie
- Ralentissement du développement somatique par rapport à la maturation sexuelle.
- Plasticité phénotypique
- Production de phénotypes variés par un même génotype selon l'environnement.
- Assimilation génétique
- Fixation génétique d'un trait initialement induit par l'environnement.
Conclusion
Hétérochronie et plasticité montrent que l'évolution agit sur le développement lui-même.
Cartes
- Qu'est-ce que l'hétérochronie ?
- Un changement de rythme ou de timing du développement.
- Distinguez paedomorphose et péramorphose.
- Rétention de traits juvéniles contre développement prolongé.
- Pourquoi l'axolotl est-il néoténique ?
- Absence de pic d'hormones thyroïdiennes (métamorphose) ; il garde branchies et queue.
- Qu'est-ce que la progenèse ?
- Maturité sexuelle précoce dans un corps juvénile.
- Exemple de plasticité chez Daphnia ?
- Développement d'un casque défensif en présence de kairomones de prédateurs.
- Qu'est-ce que la norme de réaction ?
- La relation entre environnement et phénotype d'un génotype.
- Qu'est-ce que l'assimilation génétique ?
- Un trait induit devient héréditaire sans induction.
- Qui a promu l'hétérochronie ?
- Stephen Jay Gould dans Ontogeny and Phylogeny.
- Peut-on dire que la plasticité guide l'évolution ?
- Elle peut précéder et orienter l'adaptation selon West-Eberhard.
Glossaire
- Ontogenèse
- Développement d'un individu.
- Norme de réaction
- Courbe de réponse phénotypique à un gradient environnemental.
- Métamorphose
- Transformation entre larve et adulte.
- Kairomone
- Signal chimique d'une espèce détecté par une autre.
- Caste
- Forme spécialisée dans une société d'insectes.
- Innovation évolutive
- Nouveau trait ouvrant de nouvelles possibilités.