La morphométrie comme proxy pour la microévolution

Posté par Timothée le 14 July 2008 | , , ,

Ne vous laissez pas impressionner par le titre, vous allez voir qu’il n’y a rien de bien méchant dans ce billet. Posons nous plutôt une question toute simple. Imaginons qu’on veuille se pencher sur l’occurrence d’évènements de diversification (spéciation, etc) dans un groupe pour lequel il n’est pas forcément évident de faire de la (parce qu’on manque de marqueurs, de temps, d’argent, de protocoles rodés, ou de tout ça à la fois). Pour voir si ça vaut le coup de se lancer dans un travail moléculaire approfondi, il est intéressant d’avoir à notre disposition un proxy, autrement dit un moyen détourné, de voir si on observe des différences, qui révèleraient des évènements de diversification.

Le principe est assez simple. On veut montrer que dans une “espèce”, il existe plusieurs groupes bien distincts, qui pourraient éventuellement être le signe qu’une spéciation est en cours. Pour montrer ça, une des possibles est de mettre en évidence l’existence de différentes populations (par exemple, les infra-populations d’un parasite généraliste sur ses différents hôtes) au sein d’une espèce (on se place au niveau intra-spécifique, d’où la microévolution).

Comme toujours, le problème est de déterminer quel seuil de différence est à atteindre pour considérer qu’on fait partie de la même espèce, ou uniquement du même genre (et c’est vrai aussi au niveau moléculaire), mais on va dire que ça ne nous intéresse pas vraiment dans ce cas. Pourquoi? Parce qu’on cherche juste à voir si on observe ou non des “motifs”, en gros, si tout est bien homogène, ou si il existe des différences.

Et justement, la peut être une outil bien pratique pour ce type d’études. En gros, ça consiste à prendre plein de mesures (les mêmes!) sur plein d’individus, et à voir si des groupes se forment, ou pas. On dispose de “exploratoires” pour ça (ACP, entre autres), qui vont regrouper les individus similaires, et éloigner les autres (certaines forcent la formation de groupes, d’autres non). Par la suite, on peut tester la différence entre les groupes qu’on observe, pour déterminer si elle est significative.

L’avantage de la sur la simple morphologie (après tout, il serait aussi possible de dire “Oui mais regardez, cette petite pièce elle est un peu plus courbe, alors c’est que c’est différent!”) est qu’on passe d’une approche qualitative (et discrète : c’est courbe ou c’est pas courbe) a une approche quantitative (on peut mesurer des distances entre individus, et des moyennes pour les populations, etc). Autre avantage, une fois qu’on s’est mis d’accord sur les distances à relever, on met de côté le biais lié à l’observateur (”courbe”, c’est assez flou, et ça peut varier d’une personne à l’autre, alors que 2µm, c’est 2µm quoi qu’il arrive).

Ceci dit, il faut savoir quoi mesurer. Et il faut un organisme qui s’y prête. Essayez de faire de la sur une bactérie, vous allez voir comment vous allez rigoler. En revanche, sur des genres qui ont des organes un peu solides, bien visibles, et avec plein de landmarks caractéristiques (comme mes petits ), c’est tout de suite beaucoup plus facile.

On peut cependant faire quelques remarques contre cette approche. Pour commencer, elle pose une hypothèse (très) forte : on ne mesure que des individus adultes (avec un cycle de développement rapide, ça peut ne pas poser trop de problème, mais une petite vérification est quand même conseillée…). Et mesurer des organes c’est bien, mais savoir à quoi ils servent, c’est mieux. La aurait probablement plus d’impact si elle était couplée à une étude (au moins à des connaissances) fonctionnelle des pièces mesurées.

Et enfin, il y a des considérations “biologiques” qui interviennent. Si on observe une différence, qu’est-ce qui permet de trancher entre spéciation et plasticité phénotypique (le fait qu’une même génotype donne plusieurs phénotypes)? Les données moléculaires! Si on n’observe pas de différence, est-ce la preuve d’une absence de divergence entre les groupes? Ou est-ce que absence of evidence is not evidence of absence, comme le disait Sagan?

Pour résumer, cette approche peut être une bonne première approche, et peut même permettre de mettre en évidence des choses assez innatendues (mais j’en reparlerai plus tard). Ceci dit, elle prend toute sa puissance quand elle est couplée à un travail moléculaire.

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3 réponses pour le moment

3 réponses à “La morphométrie comme proxy pour la microévolution”

  1. Eystein

    Une question me taraude. Je vois parfaitement la méthodes et les outils statistiques qui y sont reliés. Je me posais la question en lisant ton article, elle est a moitié statistique, et a moitié biologique. Comment fait tu la part dans le différence entre tes individus entre une expression phénotypique influencé par l’environnement d’une réelle différenciation génétique ? Je sais que l’expression phénotypique va admettre une différence aléatoire gaussienne sur tous tes paramètres. Mais ne serait il pas plus judicieux d’étudier un écart à cette gaussienne sur ces caractères et qui serait significative d’une différenciation génétique ? Je ne suis surement pas clair, mais les questions se posent plus facilement autour d’une bière dans notre chère et regrettée cuisine Banyuleque. ( c’est Thom si tu avais un doute).

    14 Jul 2008 à 10:03 pm

  2. Je vais t’interdire de t’exprimer ici si t’es aussi doué pour mettre le doigt ou ça fait mal que dans la vraie vie :p

    En fait, on peut mettre au point une sorte de “grille” pour interpréter des données à la fois moléculaires et morphométriques (selon la formation de groupes avec les différentes données) qui permet de déterminer si c’est de la plasticité ou de la vraie spéciation.

    Le truc ici c’est que la morphométrie permet de trier entre les cas pour lesquels on a une différence, et ceux pour lesquels on n’en a pas. Evidemment, on ne peut pas trancher entre plasticité et spéciation. C’est seulement un proxy, mais promis, j’en reparlerai plus en détail bientôt.

    14 Jul 2008 à 10:23 pm

  3. [...] news : on a soumis notre premier papier qui parle un peu de ça à l’International Journal for Parasitology. Et comme on aime vraiment rédiger, on est [...]

    31 Jul 2008 à 1:22 pm

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