La diversité génétique peut augmenter par sélection naturelle et spéciation

exercice - Des éléphants sans défense

En réaction au braconnage, de plus en plus d'éléphants naissent sans défenses. Dérive génétique ou sélection naturelle ?

• Vous devez expliquer pourquoi les éléphants qui naissent en Afrique ont de moins en moins de défense.

Source : national geographic

1. Après avoir vu la vidéo, indiquer  :

• le caractère qui semble avoir été sélectionné ;
• l'avantage procuré par la modification observée ;
• le facteur de l'environnement à l'origine de cette sélection naturelle.

On cherche alors à tester deux hypothèses :

• Hypothèse n°1 : l’augmentation du nombre d’éléphants sans défenses est la conséquence du faible effectif des populations (dérive génétique) ;
• Hypothèse n°2 : l’augmentation du nombre d’éléphants sans défenses est la conséquence du braconnage (sélection naturelle).

Présentation du modèle

Afin de déterminer si cette augmentation de la proportion d'éléphants sans défense provient d'une dérive génétique ou d'une sélection naturelle, vous allez modéliser une population d'éléphants à l'aide d'un logiciel de simulation en ligne, de type "multi-agents".

Ce modèle comporte deux "agents" différents :

• des éléphants avec défenses (D)
• des éléphants sans défenses (S)

Note : un effectif maximal a été fixé à 22, afin d’éviter la surpopulation.

Le territoire des éléphants est représenté sous la forme d’un damier de 20 x 20 cases (on peut modifier sa surface). On suppose que les éléphants se déplacent aléatoirement sur leur territoire.

Le modèle comporte également 3 "règles" qui indiquent le résultat d'une "rencontre" entre deux éléphants mâle et femelle (les sexes ne sont pas précisés) :

• D + D -> D + D + D + D
• S + S -> S + S + S + S
• S + D -> S + S + D + D

On peut faire avancer le modèle plus ou moins vite (vitesse de la simulation).

On peut introduire un nouvel agent si besoin, comme un braconnier par exemple. Il faut alors indiquer la "règle" correspondante à la rencontre entre un braconnier et un éléphant, avec ou sans défense.

Note : ce type de modèle fait “réagir” des agents pour donner des “produits”, un peu à la manière d’une réaction chimique.

Utilisation du modèle

Test de l'hypothèse n°1

Hypothèse n°1 : l’augmentation du nombre d’éléphants sans défenses est la conséquence du faible effectif des populations (dérive génétique).

2. Quel paramètre faut-il prendre en compte pour tester l'hypothèse ?
3. Utiliser le modèle pour tester l'hypothèse n°1. Est-elle validée  ?

NB : faire une ou plusieurs copies d'écran légendée(s) (graphique uniquement) pour justifier les réponses. Préciser les règles utilisées.

Test de l'hypothèse n°2

Hypothèse n°2 : l’augmentation du nombre d’éléphants sans défenses est la conséquence du braconnage (sélection naturelle).

4. Quel paramètre faut-il prendre en compte pour tester l'hypothèse ?
5. Utiliser le modèle pour tester l'hypothèse n°2. Est-elle validée  ?

NB : faire une ou plusieurs copies d'écran légendée(s) (graphique uniquement) pour justifier les réponses. Préciser les règles utilisées.

6. Conclure à partir du résultat des tests des deux hypothèses.

Test d'une troisième hypothèse : la sélection sexuelle

On appelle "sélection sexuelle" un mode particulier de sélection naturelle dans lequel c'est le choix d'un partenaire pour l'accouplement qui "sélectionne" certains individus. Le plus souvent, c'est la femelle qui choisit le mâle ; chez les éléphants, il se pourrait que les femelles préfèrent les mâles qui ont les plus longues défenses…

7. Utiliser le modèle pour tester l'hypothèse n°3. Est-elle validée  ?

NB : faire une ou plusieurs copies d'écran légendée(s) (graphique uniquement) pour justifier les réponses. Préciser les règles utilisées.

8. Conclure à partir du résultat des tests des trois hypothèses.

Source : d'après https://www.pedagogie.ac-nice.fr/svt/?p=969