Pinsons des Galapagos et Slection NaturelleAdapt dune prsentation de Cheryl Heinz, Dept. of Biological Sciences, Benedictine University, et Eric Ribbens, Dept. of Biological Sciences, Western Illinois University*

Les Iles GalapagosEnv. 1000km des ctes quatoriennes

Equivalent la distance entre Toulouse et Lille

Campagnes, villes routes entre T & LUne tendue deau entre les Iles Galapagos et les ctes dAmrique du SudJamais connectes par voie arienne lAmrique du Sud*

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ImplicationsToutes les espces terrestres qui occupent les les nauront pas de proches parents proximitDes les voisines peuvent abriter des espces apparentesMais la colonisation des les par de nouvelles espces terrestres partir de lAmrique du Sud : un vnement rare Les espces qui parviennent coloniser les les forment des population qui ont le temps de se diffrencier, au plan volutif, de leurs plus proches parents

En dautres termes, il y a aura trs peu de flux de gne entre les les et le continent dont sont issues les espces colonisatrices*

Charles DarwinDarwin a visit et prospect les Iles Galapagos entre avril et octobre 1835 Sjour sur The Beagle: Dec 1831 - Oct 1836Ce que Darwin a vu aux Galapagos semble avoir jou un grand rle dans linitiation dune rflexion intense sur lvolutionLes principaux rsultats de ses travaus seront publis dans The Origin of Species en 1859.*

Ides de Charles DarwinEvolution : modification des orgaismes au cours du temps Pas une ide propre DarwinMais avant lui, pas de mcanismes plausibles pour expliquer comment ont lieu les changements

Slection NaturelleEst ce mcanisme*

Biodiversit des GalapagosLes Galapagos aujourdhui : un endroit extraordinaire du point de vue de la biodiversit

De nombreux annimaux et plantes qui vivent aujourdhui aux Galapagos nexistent quaux Galapagos et nulle part ailleurs:Ces animaux et ces plantes : endmiques des Galapagos*

Endmisme1 espce de manchot1 (ou plusieurs?) espces de tortues gantes1 espce diguane marin14 espces de concombre de mer1 espce dotarie1 espce de busePlusieurs autres espces doiseaux dont 13 espces de pinsons

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Les Pinsons des Galapagos 13 espces de pinsons: 6 espces de pinsons terrestres3 espces de pinsons arboricoles1 pinson pic1 pinson vgtarien1 pinson de mangrove1 pinson fauvette qui ressemble plus une fauvette qu un pinson Le pinson pic : utilise les pines de cactus comme outil pour extraire les larves dont il se nourrit des cactus*

PetitMoyenGrand

Mangrove

Pinson-fauvette

Pinson pic (forme petit bec)Pinson pic (forme gros bec)

Peter et Rosemary GrantIles ocaniquesDes laboratoires naturels de lvolutionPeter et Rosemary Grant Etudient les pinsons des Galapagos depuis plus de 30 ans

Sjournent plusieurs mois / an sur leur terrain dtudeTOUS les pinsons de lIle Daphn sont marqus, mesurs, suivis*

Medium ground finchGospize bec pointu Geospiza fortis

Graphe montrant la distribution de lpaisseur des becs chez les Geospiza fortis de Daphne pendant lanne 1*

Q: Quelle est lpaisseur moyenne du bec chez Geopsiza lanne 1?A: env 7mmB: env 8mmC: env 9.5mmD: env 10mmE: env 11mm*

Q: Quelle est la diffrence entre les individus les plus diffrents?A: 2 mmB: 4 mmC: 6 mmD: 8 mmE: 10 mm*

Un changement des conditions climatiquesAnne 2Comme dhabitude, un peu de pluie durant la premire semaine de janvierLe reste du mois de janvier, une petite averse Prcipitations durant lanne 2: 24mm.Une anne normale : 130mm!Anne 1 : 137mm*

Un changement des conditions climatiquesLes pinsons (Geospiza fortis) se nourrissent de grainesAnne 1 Juin : plus de 10 grammes de graines par m2Anne 2 Juin: 6 grammes de graines par m2Anne 2 Dcemre: 3 grammes par m2Que pasa? Pendant la scheresse, les plantes cessent de se reproduire et allouent lessentiel de leur ressource la survieLes pinsons ne se sont pas reproduits pendant lanne 2 (aucune ponte)*

GrainesUne grande diversit de graines produites sur llePinsons : prfrent les graines molles, qui sont les plus faciles ouvrirUn petit arbuste rampant TribulusUne des rares espces se reproduire abondamment en priode scheresseLes graines les plus difficiles ouvrir.Seuls les pinsons avec un bec dont lpaisseur est dau moins 11mm peuvent ouvrir ces grainesLes Grants nont jamais observ de pinsons avec des becs de 10,5mm ou moins tenter douvrir les graines de Tribulus*

Prdiction?Que peut-on sattendre observer dans la population de pinsons de Daphne entre les annes 1 et 3? (si lanne 2 est une anne de scheresse)

Dessiner une prdiction sous forme de graphe (on sintresse lpaisseur du bec)*

Lequel de ces graphes est le plus proche de celui que vous avez dessin?A:

TempsTempsTempsTempsB:C:D:*

Une autre anne de changementJanvier de lanne 3Plus de 50mm de prcipitations en une journeFloraison massive de trs nombreuses espces qui vont produire beaucoup, beaucoup de grainesConstat des Grants leur retour sur Daphne La population de pinson a t dcime pendant lanne 2 Aucun nouveau pinson n pendant lanne 2Un seul pinson n lann 1 survivra juqua lanne 3*

Donnes Anne 3 *

Q: Quelle est lpaisseur moyenne du bec en anne 3 (1978)? (en anne 1: 9.5 mm.)A: < 7mmB: env 8mmC: env 9mmD: lgrement < 10mmE: lgrement < 11mm*

Evolution:Un changement de la frquence dun allle, tel quun allle impliqu dans lexpression de lpaisseur du bec Dfinition moderne de lvolution*

Q: Est-ce que la population de pinson a volu entre 1976 (A1) to 1978 (A3)?A: ouiB: nonC: peut-treD: je ne sais pas*

Evolution par la voie de la slection naturelleObjectif premier des Grants : initier une tude sur la spciation chez les PinsonsEn seulement quelques annes, ils ont obtenu des preuves de la slection naturelle en marcheEn une saison, les becs sont devenus en moyenne 0.54mm pais et 0.39mm plus longs Exemple dvolution en marche *

Surprises?

Evolution peut tre si rapide quon peu lobserver sur une chelle de temps trs courte

Darwin pensait quune vie de scientifique ntait pas suffisante pour observer lvolutionUn seul changement climatique peut affecter lvolution dune population, si certains caractres influencent la survie et que ces caractres varient dans la population*

Surprises?2. Evolution est possible mme si elle est indtectable loeil.Pourquoi les Grants ont-ils vu la slection en marche?Oiseaux trs peu farouches, faciles a capturer et observerIls ne pouvaient pas voir les diffrences mais leur pied coulisse le pouvait luiGrce ces mesures, ils ont montr que 0,5mm de diffrence faisait la diffrence entre mort et survie lors dune anne de scheresse*

HritabilitTaille et forme du bec sont hritables chez les pinsons des Galapagos

Un couple avec un mle et une femelle bec long et pais aura des petits avec un bec long et pais

La slection naturelle peut avoir lieu sans quil y ait hritabilit, mais dans ce cas on ne pourra pas parler dvolution par la voie de la slection naturelle

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Evolution par la voie de la slection naturelle Etapes:

Les individus doivent tre diffrents pour certaines caractristiques

2. Certaines de ces caractristiques doivent tre transmises la descendance Ces caractres sont hritablesBases gntiques pour les diffrences (more)*

3. Diffrents individus produisent diffrents nombre de descendantsProduisent des nombres diffrents, orDiffrents taux de survie 4. La valeur particulire de la caractristique est associe au nombre de descendants .

*Evolution par la voie de la slection naturelle

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