Archive for June, 2008

Good genes. Et c’est tout?

Posté par Timothée le 25 June 2008 | , , , , , ,

J’ai de grands cheveux. Vraiment. Longs, soyeux, d’une belle couleur, qui ondulent dans le vent; en un mot superbes. Je me faisais la réflexion, en parlant avec un de mes camarades de promo, non moins chevelu que moi d’ailleurs, que nous avions des traits bien visibles, qui pourraient aisément passer pour des ornements coûteux. Et nous en sommes venus à la conclusion que, si nous étions des animaux, la conquête d’une femelle ne devrait pas être un problème — voyez à quelles discussions le M2 nous réduit…

Pourquoi? Replongeons nous un instant dans les arcanes de la , à la rencontre de théories extrêmement intéressantes, qui trouvent leur origine dans un ouvrage de Darwin : The descent of man and selection in relation to sex (dont la lecture est tout aussi indispensable que celle de L’origine des espèces — c’est à mon sens la plus belle intuition de Darwin). La selection in relation to sex, nous en parlerons sous le nom de “” à partir de maintenant. Et croyez moi — de toute manière je vais consacrer quelques paragraphes à vous convaincre —, le sexe, en , c’est un peu ce qu’on préfère (parce que c’est super important).

Vingt-et-un ans après sa théorie sur la , donc, Charles Darwin a tenté une application à the descent of man. Descent doit être pris ici au sens de “origine évolutive”, même si il y a de longues pages à écrire sur les diverses traductions possibles de ce mot (voire notamment la préface de Patrick Tort dans l’édition française, La filitation de l’homme…). Pour résumer, il existe une étape de sélection des gènes au moment de la reproduction. Sélection des gènes, pourquoi? Parce qu’il va bien falloir se faire à l’idée que tout ce qui bouge, et même ce qui ne bouge pas, ce n’est qu’un moyen pour de l’ADN de se transmettre. La vie, c’est des molécules qui se répliquent; avec des ornements, des mécanismes étranges autour, mais ça reste avant tout de la réplication. La sélection, finalement, ça revient à déterminer quels allèles vont pouvoir continuer leur existence, et quels autres seront éliminés.

Ceux d’entre vous qui ont des aquariums ont probablement des guppies (Poecilia reticulata, si on vous demande), qui sont connus pour leurs couleurs chatoyantes. Surtout chez les mâles. Ceux qui plongent en Méditerranée ont remarqué les couleurs vives des girelles. Surtout chez les mâles. Ceux qui ont déjà vu un paon ont noté la taille impressionnante de la queue. Surtout chez les mâles. A ce moment la, le voyant pattern — qui s’allume à chaque fois qu’on repère un motif répeté — doit se mettre à clignoter à toute allure dans votre cerveau. Les mâles ont une fâcheuse tendance à en mettre plein la vue à tout le monde — surtout aux femelles. Pourquoi?

Tout est une histoire d’honneteté, de signalisation, de F*ck me I’m famous. Vous savez que dans la nature, on ne fait pas ce qu’on veut avec l’énergie dont on dispose. Il est nécessaire de la répartir entre trois impératifs : la survie, la maintenance, et la reproduction. Autrement dit, échapper aux prédateurs, avoir un système immunitaire qui tient la route, maintenir son homéostasie (faire en sorte que son organisme soit régulé), et enfin transmettre son patrimoine . Toutes ces activités se font sur la même source énergétique, autrement dit, si vous investissez dans une, vous prenez à l’autre. Si on classe ces activités, il est dans l’intêret de l’individu de se protéger avant toute chose des prédateurs et des pathogènes, donc l’énergie part dans le système immunitaire, le camouflage, etc. La reproduction est un investissement conflictuel, et il faut faire des compromis (on parle de trade-off).

Qu’est-ce qu’on en tire? Si un individu se permet d’arborer des couleurs à outrance (couleur implique pigment, pigment implique métabolisme, métabolisme indique énergie), de grandes nageoires, ou un plumage hors du commun, et qu’il s’en sort, globalement, bien, c’est qu’il a de l’énergie à dépenser (puisqu’il arrive à survivre, même en investissant beaucoup dans de l’accessoire — du bling-bling, pourrait-on dire).

Et la conséquence directe de tout ça, c’est qu’il a de bons gènes, de good genes, ce qui permet à la femelle de donner une descendance “de bonne qualité” — à la condition que les traits soient héritables, que l’environnement soit adapté aux traits et réciproquement, mais on rentre dans des considérations qui dépassent largement le cadre d’un billet de blog.

Alors quoi, me direz vous, serait-ce que les femelles choisissent leur mâle? Evidemment, d’ou la notion de “”! Et la raison est simple. Un mâle produit beaucoup de gamètes. Une femelle en produit peu, en produit même une quantité finie. La gamête mâle vit en parasite de la femelle. Un mâle peut donner plusieurs descendances à chaque période de reproduction, une femelle non. La femelle porte les petits pendant la gestation — nous reviendrons sur les exceptions. Vous l’aurez compris, en termes très crus, les femelles sont une ressource — les mâles proposent, elles disposent. Une ressource, qui plus est, rare. Âprement disputée. Et de ce fait, elles peuvent se permettre de choisir leur partenaire, parce qu’il est coûteux pour elles de produire une nouvelle génération. Donc, interdiction de se planter. Et il est de l’intêret des mâles de se mettre en valeur, avec des traits impressionants, qui ne font que traduire un bon fond .

Et les hippocampes? Et les apogoninés? Et, en d’autres termes, toutes ces espèces chez lesquelles les mâles portent les petits? Et bien figurez vous que ces “anomalies” font partie des cas dans lesquels les mâles ont un mot important à dire dans le choix du partenaire — sans toutefois que la femelle ne soit totalement exclue de la décision, puisqu’elle doit choisir le “bon mâle”, sur ses capacités de caretaking (le fait de prendre soin de la portée), pour porter sa descendance. Sur ce point j’essaierai de motiver un de mes camarades de promo à vous parler de ses cloportes, il a plein de choses intéressantes à dire.

Tout ça nous ramène donc en ligne droite à mes cheveux (je vous jure). Quels sont les traits de signalisation chez l’humain? Nous n’avons pas de plumes, pas de nageoires, pas de tubercules qui poussent en période de reproduction, et à moins de dépasser un certain taux d’alcoolémie, notre parade nuptiale ne consiste pas à exhiber nos genitalia à la vue des femelles. Et pendant le premier rendez-vous, votre promiser chercher raremment à savoir si vous êtes correctement immunocompétent, pour éviter de partager vos (exception faite des MST, bien sûr).

Du coup, le biologiste évolutionniste en moi se demande si la se fait exactement de la même manière chez les humains. En cherchant un peu, j’ai trouvé un résultat qui semble dire que les femelles (NB que j’utilise ce mot parce qu’il a un sens biologique précis, ici je parle de sexe femelle et non de genre) ont des préférences différentes pour différents morphotypes mâles selon… la période de leur cycle. Sans surprise, leur préférence va vers les morphotypes plus “mâles” pendant la période fertile, et vers les morphotypes plus “efféminés” pendant le reste du cycle (connaissant la durée relative de chacune des pahses, vous voyez ce qui reste à faire).

Et les implications ne sont pas anodines. D’une part, cette distinction revient à séparer les mâles en deux parties (globalement les reproducteurs et les caretakers). D’autre part, certains y voient une cause naturelle — évolutive — de la polygamie/infidélité. Reste à mettre en évidence une corrélation entre attirance et , puisque le est influencé par les codes de moralité de la société — et j’y reviens.

C’est une application à l’humain de l’hypothèse du sexy son, qui stipule que la femelle va tendre à rechercher des mâles qui donneront une descendance ayant la meilleure chance de succès reproductif. Tout ça correspond très bien à la définition classique de la fitness (ou “valeur adaptative”), qui consiste à mesurer l’espérance d’avoir des descendants en deuxième génération: ce qui compte, pour assurer que les allèles se transmettent durablement, c’est qu’ils donnent une descendance fertile et attractive.

Une autre point en faveur d’une sélection sexuelle chez les humains, c’est le choix du mâle “à l’odeur”. Les femelles à qui l’ont fait renifler des t-shirts dans lesquels des mâles ont transpiré — vous l’aurez compris, la , ça tourne vite au graveleux — montrent une préférence pour ceux dont les allèles du CMH sont les plus différents des leurs. Pourquoi? Le CMH, très succintement, est un des composants fondamentaux du système immunitaire, qui s’occupe de la détection des amis/ennemis. Et ses récépteurs sont très proches des récépteurs olfactifs, en terme de structure. Différents papiers ont montré qu’en présence de /pathogènes, il était intéressant de choisir la diversité — on détecte plus de choses — au nivau des allèles du CMH (et leur héritabilité, pour les généticiens de l’assistance, favorise la diversité : polyallélisme, polygénisme, co-expression).

Il n’est donc pas exclu que des choix non-conscients — mais évolutivement justifiés — soient en jeu lors de la sélection d’un partenaire. Mais vu que nous ne passons pas notre temps à nous renifler les aisselles, si ce n’est par accident, d’autres mécanismes pourraient-ils être impliqués?

Si je pose la question, c’est que la réponse est oui, et je vais vous expliquer pourquoi. Full disclosure toutefois, on rentre ici dans une partie ou je vous livre une intuition, plus qu’un fait vérifié/vérifiable. En plus de good genes, il est possible qu’une femelle cherche les good memes. Autrement dit, il faut que les deux partenaires soient “faits l’un pour lautre”. L’évolution de comportements sociaux chez l’humain fait apparaître un niveau supplémentaire de , qu’on pourrait appeller sélection comportementale, ou sélection .

Pour ceux qui n’auraient pas suivi, un meme, c’est une unité d’information culturelle, qui est transmise, mute, s’adapte à son noosystème, l’écosystème des idées. Les memes, c’est ce que les parents transmettent à leurs enfants, ce que vous recevez dans votre boîte mail, les chaînes de blog dont on retrace l’histoire évolutive.

Et à ce moment la, vous me tirez gentiment par la manche en me signalant qu’il est temps de redescendre sur terre, parce que mon histoire de meme, il y a peu de chances qu’elle conditionne la reproduction. Et pourtant! Cette compatibilité entre individus humains prend son sens quand on réflechit à long terme. Chez les humains, le caretaking est le fait des deux parents — dans un monde idéal… — qui sont donc collés l’un à l’autre pendant plusieurs années.

Dans cette optique, une compatibilité mémétique est importante, si ce n’est fondamentale! Du coup, et vous voyez qu’on en est revenu à mes cheveux, les autres formes de signalisation corporelle peuvent être moins considérées. En clair, un signe extérieur de richesse vaut probablement mieux qu’un système immunitaire fonctionnel… L’humain est un animal particulièrement dysfonctionnel de ce point de vue là…

Je commence à me rendre compte que ce billet est considérablement long, avec plein de vrais morceaux de concepts parfois obscurs dedans. Il est donc temps de clore, avec le vague espoir de susciter une quelconque réaction parmi mes lecteurs!

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Brèves #5

Posté par Timothée le 24 June 2008 | , , ,

Sur le vif, quelques infos…

Je sors de ma première audition pour une . Mon stress post-traumatique se résorbe doucement. Quelle idée de se mettre en costume alors qu’il fait 42 °C à Montpellier…

La galerie de virtuelle est une réalité : check it out!

Le C@fé des Sciences est une vraie asso, avec un vrai système de cotisation, 10 € pour les étudiants, 20 € pour les autres. Au nom de l’, si vous n’avez pas de chromosome Y, j’accepte les paiements en nature.

Mon serveur SQL est dans les choux, et refuse les billets de plus de 300 mots. OVH ne semble pas décidé à régler mon problème. Dès que j’aurais trouvé un hébergeur plus compétent/dévoué, je reviens avec des choses plus intéressantes (et le grand FSM sait que j’en ai en réserve…)

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Galerie virtuelle de minéralogie

Posté par Timothée le 17 June 2008 | ,

Elle a un profil facebook. Un site web a son nom.

Elle? C’est la “Galerie virtuelle de ”, du . Pour l’occasion, la science s’invite même sur YouTube.

La galerie sera lancée vendredi soir au en présence notamment de blogueurs, dont… moi.

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Le vétérinaire, le systématicien, et le thermocycleur

Posté par Timothée le 12 June 2008 | , , , , ,

GyrodactylusImaginez la scène suivante. Un vétérinaire rencontre deux confrères, un systématicien adepte de la microscopie, et un autre plus porté sur la . Avec un problème bien particulier en tête. Depuis quelques jours, des envahissent les bassins d’ (ou plutôt les poissons qu’ils contiennent) dans lesquels il travaille. Il faut donc déterminer, rapidement, si ces sont dangereux et risquent de décimer l’élevage.

A charge pour ses confrères de le renseigner sur l’identité de cette espèce. Notre vétérinaire a donc pris avec lui deux individus, et les distribue a ses deux confrères.

Le premier sort de sa poche un microscope (c’est de la science fiction, je distribue des microscopes de poche si j’en ai envie), monte le parasite entre lame et lamelle, branche sa caméra, son ordinateur, et commence son identification. Avec quelques observations bien senties, les mesures morphométriques qui correspondent (avec par exemple la même méthode que Shinn et ses collaborateurs). 5 minutes plus tard, notre systématicien rend la lame avec le parasite au vétérinaire, et lui donne son diagnostic, sous forme d’un nom d’espèce. Hautement pathogène.

Son collègue plus porté sur la prend le parasite (préalablement placé dans un peu d’alcool), et direction le labo. Une petite journée d’extraction, on décongèle les bons primers, une ou deux PCR, et direction le séquençage. Trois jours plus tard (c’est de la fiction…) réception des séquences. Un peu de bioinformatique, pour le fun, et notre deuxième systématicien décroche son téléphone pour appeller son collègue vétérinaire.

— J’ai fini d’analyser ta bestiole, et…

— Trop tard, j’ai déjà l’identification, c’est salaris

— Le BLAST dit la même chose, mais…

— Mais quoi?

— … mais le BLAST ne donne par un super résultat, les distances génétiques entre ta souche et les autres sont trop grandes, ça ne peut pas être la même espèce.

— Alors, on fait quoi?

— Aucune idée. Bon courage!

Ca peut semble surréaliste, mais dans la réalité, même si les données morphologiques nous hurlent que deux individus appartiennent à la même espèce, les distances génétiques peuvent être très importantes. Et Hansen et son équipe ne disent pas autre chose, en estimant que la diversité du genre Gyrodactylus, dont 400 espèces sont connues, pourrait être en réalité de 25000 espèces.

Et comme un fait exprès, c’est un des résultats que j’ai obtenu pendant mon stage, durant lequel j’ai travaillé sur les Lamellodiscus de sparidés (vous pouvez lire le mémoire ici, 40 pages, PDF, 4.2Mo). Il existe de fortes présomptions que la diversité réelle des Lamellodiscus, des Gyrodactylus, et pourquoi pas de l’ensemble des . Ce qui finira pas poser plusieurs problèmes.

Pour les vétérinaires, déjà, il est important de trouver des marqueurs qui permettent de déterminer si une souche est pathogène ou non. Si les distances entre individus sont très importantes, cette tache va devenir très difficile.

Pour les évolutionnistes, comprendre le profil de spécificité, l’histoire évolutive, et d’autre choses encore, demandent une phylogénie robuste. Qu’il est très difficile d’obtenir sans un échantillonage intensif, et même dans ce cas, il est possible qu’on aie des difficultés à mettre clairement des espèces en évidence.

Sur ces bonnes paroles, je m’en retourne à la préparation de mes soutenances pour les écoles doctorales… C’est pas une vie, d’être en M2…

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Hôte et proie : pourquoi ce n’est pas la même chose…

Posté par Timothée le 5 June 2008 | ,

Dans son dernier billet, Fulmar, notre écologiste raisoné préferé parlait d’interactions “proies-” et “proies-parasitoïdes”, un terme qui m’a bien entendu fait dresser les cheveux sur la tête.

Entre deux finalisations de ma keynote pour la dernière soutenance de mon master, je me suis dit qu’il fallait à tout prix expliquer pourquoi la différence entre proie et hôte n’est pas juste une question de vocabulaire, mais recouvre bien une différence biologique importante.

Il existe une différence de taille — et de temps — entre un système hôte-parasite et un système proie-prédateur. La définition “classique” du parasitisme (ce qui a été proposé par Crofton en 1971, il faudrait que je remette la main sur le papier) prévoît que l’hôte est de plus grande taille que le parasite, puisque ce dernier vit dans/sur son hôte. Les relations proie-prédateur ne prévoient pas particulièrement de différence de taille.

Mais le plus important est sans nul doute la différence temporelle entre les deux systèmes. L’interaction entre une proie et son prédateur est (d’un point de vue évolutif) instantanée : la proie se fait manger, le prédateur repart, fin de l’histoire. Dans le cas des , la limite de l’interaction est la mort d’un des deux partenaires, puisque l’hôte devient le milieu de vie du parasite.

Les conséquences évolutives ne sont pas les mêmes. La proie cherche à se cacher, ou a courrir plus vite. Le parasite chercher à augmenter son succès d’infestation, et son taux de survie à l’intérieur de l’hôte; parce que c’est une autre différence importante : une fois le parasite installé, la situation se renverse, et le système immunitaire de l’hôte se déchaîne contre lui. La sélection s’opère donc deux fois : pour la recontre (et l’évitement, chez l’hôte) et pour la survie (et l’élimination, chez l’hôte toujours).

Un hôte, ce n’est pas une proie. On ne se serait pas amusé à concevoir deux termes s’il n’y avait eu qu’une réalité biologie (évolutive, écologique) derrière (quoique…). Même si la parasito n’est pas la discipline préférée du [reste du monde - les parasitologues], ne mélangeons pas tout…

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