La diversité génétique peut augmenter par sélection naturelle

L'adaptation à la couleur de l'environnement

Que va t-il se passer pour les animaux à pelage ou plumage blanc, si la neige disparaît ?

Notions évoquées dans ce dossier
  • une mutation
  • un gène
  • un allèle
  • l'adaptation d'une espèce
  • l'environnement
  • une population
  • le hasard

"C'est la question  que s'est posée l'équipe de Scott Mills de l'université du Montana qui depuis 10 ans travaille sur la couleur du pelage.

Déjà, de précédents travaux sur des lièvres leur avait appris que le passage à la couleur blanche arrive à date fixe à l'automne et dépend de la durée de lumière quotidienne : la durée du pelage blanc est calquée sur les conditions climatiques. 

Il y a pourtant quelques exceptions. Des intrus… des lapins qui ne changent pas de couleur avec la saison. Ils tranchent dans le décor évidemment. Bruns sur fond blanc ou blancs sur fond brun… Leur chance de survie est faible car ce sont des proies bien visibles, d'autant plus visibles qu'ils n'ont pas conscience de leur différence et qu'ils ne se cachent pas. On dirait qu'ils sont éclairés au projecteur !"

Selon Scott Mills, ce sont ces "intrus" qui permettront (peut-être) la sauvegarde de l'espèce menacée par la disparition de la neige.

Source : d'après "l'édito carré" sur France Inter le 21/02/2018 (www.franceinter.fr/edossiers/l-edito-carre/l-edito-carre-21-fevrier-2018)

 

Simulation

Ce logiciel vous permettra de simuler une population de lapins, en introduisant des mutations chez certains individus et en modifiant l'environnement, pour tester l'hypothèse de Scott Mills.

Source : https://phet.colorado.edu/en/simulation/natural-selection

Étapes

  1. Créer une population de lapins blancs dans un environnement couvert de neige.
  2. Faire en sorte que la population de lapins soit régulée (ni trop, ni trop peu) en introduisant des prédateurs.
  3. Faire "apparaître" un lapin brun.

NB : dans la réalité, les mutations arrivent spontanément et au hasard.

  1. Observer comment la population de lapins se modifie au cours du temps (si tous les lapins bruns disparaissent, en faire apparaître un autre).
  2. Recommencer les étapes 1 à 4, en faisant fondre la neige au cours de l'étape 4.

Piste d'exploitation

  1. Noter les observations.
  1. Recommencer les étapes 1 à 4, en régulant cette fois-ci la population de lapins avec la nourriture (les lapins à dents normales n'arrivent pas à manger les buissons).

Pistes d'exploitation

  1. Noter les observations. Dans quel cas la modification de la végétation (bouton "nourriture") pourrait-il devenir un facteur de sélection de certains lapins ? Vérifier l'hypothèse avec la simulation.
  2. Pour un lapin, est-il préférable d'être blanc ou brun ? D'avoir des longues dents ou une longue queue ?

Schéma de synthèse

On suppose qu'il existe deux allèles du gène de la mélanine (pigment responsable de la couleur du pelage des lapins) :

Au départ, les lapins vivent dans des lieux enneigés

La plupart des lapins ont le pelage .
 

  Modification de l'environnement :

L'allèle est le plus fréquent dans la population.

Les hivers sont de moins en moins froids, la neige ne se fait de plus en plus rare…
   
   

Les prédateurs capturent de plus en plus facilement les lapins au pelage .
 
Entre ces deux situations, la sélection naturelle a modifié le stock d'allèles possédés par la population  

Les individus ayant le pelage deviennent les plus avantagés.

 

La plupart des lapins naissent avec un pelage .

  

L'allèle devient donc plus favorable que l'allèle .
 

L'allèle devient le plus fréquent dans la population.

Les individus possédant l'allèle m- ont de se reproduire que les individus possédant l'allèle m+.

Piste d'exploitation

  1. Est-il exact de dire que "pour s'adapter aux nouvelles conditions climatiques, un lapin change de couleur" ? Est-ce ainsi que la population de lapins pourra s'adapter à la disparition de la neige ?

Utilisez les mots clés (notions) pour répondre à cette question.