Bec = avantage évolutif ?

[dinomaniac80]

Bonjour à tous.

Je me suis posé une question ce matin en me réveillant . Du coup, c'est peut être idiot et pas très réfléchi (c'est le matin), mais je la pose quand même :

Quel avantage évolutif peut présenter le bec (et la perte de dent qui en découle) quand on voit le nombre d'animaux actuels qui en possèdent, et donc le fait que ce caractère ait été sélectionné dans divers groupes de façon conséquente ?

Merci à tous ceux qui participeront !

[dinomaniac80]

Personne n'a d'idée ? La question n'était peut être pas si bête alors....

[fossilia]

cette réponse n'est pas non plus réfléchie et je n'ai pas la réponse, mais peut être que le bec n'a pas forcément un avantage évolutif, mais simplement qu'il n'est pas un désavantage, et permet donc à l'espèce de se nourrir et de se reproduire sans inconvenients..., mais franchement je n'en sais rien

[Vari]

Tout dépends de quel "bec tu parles...

Pour les aves je pencherais pour une mutation neutre, vue les différentes ornementations apparuent chez les theropodes certains ont du la conserver. Peut etre par simple hasard, Pas vraiment d'idée sur ce sujet... Il y a je pense une véritable discussion à créer sur ce"bec" apparus chez de nombreux clades.

[ANDRE HOLBECQ]

avec le bec ... pas de caries ... pas de frais chez le dentiste ... tu as déjà vu un oiseau chez le dentiste ?

Tu vois pourquoi je m'appelle Hol...bec?

Inconvénient il faut avaler des cailloux (gastrolithes)

Plus sérieusement pense aux pionsons de Darwin ou les drepanis: c'est une série d'outils différents permettant différentes prises de nourriture difficilement accessible autrement

[LeMelde]

Bonjour Dinomaniac,

J'avais vu le sujet lundi mais çà fait deux jours que je n'arrive pas à me connecter sur Geoforum. J'ai peut-être une réponse, qui à la lecture du message de André Holbecq, va un peu dans le même sens.

Une bouche c'est fait pour manger, par contre un bec c'est un outil. Chaque espèce a ensuite développé au cours de l'évolution l'outil le mieux adapté à son environnement de vie, le cas des rapaces est peut-être à voir séparément, l'espèce s'adaptant à une niche biologique laissée peut-être vacante ...

Pour picorer au sol, dans le sable ou la vase, le bec est la meilleure des solutions, et que ce soit pour les oiseaux grimpeurs qui utilisent leur bec comme outil de préhension, pour certains oiseaux dont le nid est un modèle de tissage, pour le pivert en percussion, pour aller chercher la nourriture dans les fentes ou capturer des proies dans l'eau, ... le bec est un outil alliant précision, rapidité et force, sans aucun autre équivalent dans le règne animal, donc j'imagine que "l'avantage" au sens évolutif est la pointe préhensive du bec, tout comme les pinces brucelles de l'électronicien ou du biologiste.

Mais comment l'oiseau est apparu ??? Il faut bien dire que Archéoptéryx, Confuciusornis ou Sinosauroptéryx n'apportent pas encore la réponse à la question ... Entrevoir l'ancêtre de l'oiseau avec des dents (style Archéoptéryx) mène pour moi à une impasse, car l'énorme niche biologique primaire c'est la nourriture à base de graines, d'insectes, larves et petits invertébrés, et pour cela il faut un bec pointu. Enfin c'est juste mon avis !

[dinomaniac80]

En fait, les questions du matin ne sont pas si stupides...

Bien d'accord sur le fait que le bec serve d'outil chez de nombreux oiseaux. Notons que je ne pensais pas qu'aux oiseaux en parlant de 'bec', mais également à l'ornithorhynque par exemple...

Donc vous voyez un "outil adapté à" qui se serait développé ? Mais pourquoi serait-ce l'outil qui se serait adapté et pas la 'nature' qui aurait favorisé la formation, par sélection, de différents 'outils' à partir d'un unique de départ comportant quelques microvariations ???

Une mutation neutre (pour les oiseaux) me paraitrai cohérente et va dans le sens de la présence du gène codant pour les dents, tout simplement réprimé, et dans celui des 'fossiles à affinité aviaire', qui ont parfois de petites dents fines.

Le bec pour les oiseaux ne semble pas un désavantage, loin de là vu son succès actuel.

Egalement, après réflexion, je pense aussi qu'à la base, ce caractère aurait pu être ou sexuel (mais problème de dimorphisme sexuel, quoique...) ou spécifique, et se serait transmis et développé au fil des générations, au cours des millions d'années suivant 'l'innovation'.

[LeMelde]

Eh non la question n'est pas stupide, et elle peut nous emmener loin !

Un bec-outil qui se serait développé par sélection au fur et à mesure que l'espèce prend possession de sa niche biologique (niche qui peut d'ailleur évoluer dans le temps). J'aime bien le principe qu'une espèce ne peut exister que parce qu'elle est adaptée à son environnement de vie à l'instant t.

L'instinct de vie, c'est aussi la lutte pour la nourriture, donc chercher des niches où il n'y a pas de concurrence possible, prendre la niche d'un autre ou conquérir des espaces nouveaux. Je reviens à cette idée d'insectes et graines qui constituent une réserve de nourriture importante où des espèces à bec pourraient prospérer. Quel étaient les prédateurs des insectes ?

"de différents 'outils' à partir d'un unique de départ comportant quelques microvariations ???" C'est toujours cette idée de l'unicité de départ qui me gène ... Pour faire de l'humour, je dirais que la science débarassée de la vision religieuse de la Création, cherche pourtant toujours l'équivalent d'un Adam !!!

Quelle est la position actuelle de la science sur l'origine des oiseaux ? A propos de Microraptor, je lis : "À ce jour, six squelettes virtuellement complets ont été retrouvés au Liaoning, en Chine, en 2001 et 2002" et "10 fossiles de archéoptéryx". C'est tout de même peu pour bâtir des théories générales, et on est là encore très loin du bec de l'avocette.

Quant à l'ornithorinque, là c'est vraiment un cas !!! Mais en regardant le squelette, ce n'est pas vraiment un bec qu'il a. En plus, les jeunes ont quelques dents qu'ils perdent très tôt, la bestiole a 7 vertèbres cervicales, etc ...

http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:Platy...leton_Pengo.jpg

http://www.environment.gov.au/biodiversity...me1b/16-ind.pdf

[ANDRE HOLBECQ]

les becs sont des outils spécialisés de préhension alimentaire: il y a même une certaine convergence de formes selon le mode de préhension: prenons les cas du flament rose, de l'ornithorhynque et de ce ptérosaure ptérodaustro ils ont tous développé des systèmes de filtration de petites proies en farfouillant dans l'eau vaseuse.

Un bec primitif qui se diversifie pourquoi pas , après tout les dents sont si diverses si adaptées et elles sont pourtant bien issues de dents toutes semblables chez les premiers reptiles mammaliens, pour se diversivier grandement ensuite.

Ce n'est pas en contradiction avec le principe d'ancêtre commun .

Cosesaurus aviceps du Trias est un lézard avec une tronche vraiment d'oiseau : crâne globuleux, grande orbite et bec comme une grive ... vous connaissez ce "spécimen" que le professeur Pomarède nous a fait découvrir ? Troublant.

[LeMelde]

Une seule photo trouvée sur le net, mais c'est effectivement troublant.

[Vari]

Je trouve rien de troublant a cet animal il y a bien pire, l'ornithorynque?

[LeMelde]

Troublant dans le sens du bec, Vari ! Voir une sorte de lézard avec une tête de poulet c'est plutôt troublant, mais est-ce vraiment un bec, c'est à dire une excroissance cornée non recouverte de peau, ou seulement une tête osseuse fossilisée avec une forme singulière ?

L'ornithorynque est certe un curieux animal, mais il n'a pas de bec à proprement parlé, il a un organe sensoriel dont la forme seulement rappelle un bec de canard. Sinon parmi les animaux troublants, il y a l'humain aussi !

[MB.]

Je trouve rien de troublant a cet animal il y a bien pire, l'ornithorynque?

Moi le trouve tres mignon.

[dinomaniac80]

Oui, les jeunes Ornithorynques ont des dents. Un animal bien bizarre... Donc, ce ne serait pas un bec qu'il possède... Est-ce aussi le cas pour les échidnés ?

[LeMelde]

Echidné également très curieux http://upload.wikimedia.org/wikipedia/comm...us_skeleton.jpg

Mais d'après ce que je lis, les narines sont placées à l'extrémité du museau qui est recouvert d'une peau dure. Donc pas un bec non plus.

[Vari]

Tout dépend de ce que vous appelez un bec...

En regardant sa morphologie cranienne il s'agit d'un bec osseux certe mais bel et bien un bec.

Les poussins on des dents aussi si on reactive le gene ancestral de nos chers dino...

[LeMelde]

Bonjour Vari

Ca dépend effectivement de ce qu'on appelle un bec, mais pour moi quand les narines sont situées à l'extrémité (voir photo en haut à droite http://www.bourlingueurs.com/australie/faune/page_05.htm) ce n'est pas un bec, c'est un cache-langue !

Entre parenthèses, il y a des superbes photos sur ce site.

Les poussins on des dents aussi si on reactive le gene ancestral de nos chers dino...

"Si on réactivait" ou "quand on réactive" ? Vous pouvez développer ?

Cordialement

[Vari]

Il n'y a pas vraiment d'équivalent aux bec des monotremes, donc difficile à dire...

Je ne suis pas généticien mais il est possible de réactiver certains genes ancestraux, d'ailleurs un poussin mutant avec des dents a été créé ou encore dans les années soixante des embryons polydactyles (8 doigts). Aprés le procédé je l'ignore j'étudierais ceci en temps voulut actuelement je suis en train d'en apprendre plus aux sujet de la génétique.en faisant quelques recherches pour te répondre.

Merci pour la motivation

[LeMelde]

Il y avait eu également l'histoire des grenouilles mutantes de Rostand de je ne sais plus quel étang, qui avaient N doigts aux pattes ... C'était des problèmes de pollution je crois me rappeler, mais sans pouvoir rien en tirer sur un caractère génétique ancestral.

C'est motivant Geoforum !

[dinomaniac80]

Il n'y a pas vraiment d'équivalent aux bec des monotremes, donc difficile à dire...

Je ne suis pas généticien mais il est possible de réactiver certains genes ancestraux, d'ailleurs un poussin mutant avec des dents a été créé ou encore dans les années soixante des embryons polydactyles (8 doigts). Aprés le procédé je l'ignore j'étudierais ceci en temps voulut actuelement je suis en train d'en apprendre plus aux sujet de la génétique.en faisant quelques recherches pour te répondre.

Merci pour la motivation

La génétique... Parfois bien complexe, mais le principe est tout bête en fait :

(Attention, je précise que je ne suis pas spécialiste et que là je simplifie - désolé s'il y a des abus de langage, j'essaye de faire attention néanmoins)

Le gène des dents chez les oiseaux est présent dans le patrimoine génétique de chaque individu, nous sommes bien d'accord. Il est normallement non muté (c'est-à-dire qu'il a la capacité d'être fonctionnel), mais celui-ci est réprimé. C'est-à-dire qu'une protéine ou une séquence particulière sur la séquence nucléotidique, souvent placée avant le gène ou parfois sur celui-ci, et empêche l'amorce de ce que l'on appelle le 'promotteur de gène', ce qui empêche la lecture du gène, et donc son expression.

Très simplement : pas de lecture de la séquence (gène) par les transcriptases et autres enzymes de lecture = pas de transcription (pas d'ARN) = pas de traduction (pas de protéine(s) produite(s)) = "fonction(s) non remplie(s)"

Les "fonctions" peuvent être multiples, et pas forcément directes (c'est assez complexe) : la protéine produite peut servir par exemple à activer un 'pool de gènes' dépendants de l'expression du prémier et codant pour diverses parties de la dent. Je ne sais pas précisément comment cela se passe(rait) chez les oiseaux lors du développement, mais je doute que les dents soient le résultat de l'expression d'un unique gène, même si un seul est nécessaire initialement pour activer tous les autres.

Que fait-on chez les oiseaux pour réactiver le gène des dents ?

On inhibe le fameux répresseur du gène des dents par le biais d'une molécule antagoniste (qui peut être une protéine, une séquence nucléotidique...) désactivant celui-ci. Le gène redevient donc fonctionnel (les étapes qui en découlent se déroulent), et les dents peuvent pousser !

C'est normallement dans les premiers stades ontogéniques que ce gène est réprimé chez les oiseaux.

Si toutefois il y a une mutation, ou un biais dans les gènes dépendants du premier, cela n'a que peut d'importance en général, car ces gènes sont nombreux et une petite erreur a peu de répercussions phénotypiques (en général).

Par contre, le premier gène (de développement) est vital, et s'il ne fonctionne pas, cela a de grandes conséquences (comme la perte des dents).

Il y a eu également des expériences similiare en laboratoire sur les épinoches.

De nos jours, certaines ont 2 membres antérieurs seulement, d'autres 4 membres (antérieurs + postérieurs) en fonction du milieu de vie.

On s'est amusé à faire repousser les 4 membres (caractère ancestral, donc dans le patrimoine génétique de tous les individus), ce qui s'avère être en fait un avantage en cas de prédation (moins de 'chances' d'être mangé, car gênant pour le prédateur), mais présente une gène pour nager.

Les épinoches à 2 membres actuels sont des épinoches d'élevage ou d'aquarium, donc non soumises au 'stress' de la prédation. Comme quoi l'évolution est bien régie par le milieu environnant : sélection naturelle (seuls les 'avantages' par rapport au milieu sont conservés avec le temps).

D'où "l'ontogénie récapitule la phylogénie" de Haeckel ! :coucou!:

[dinomaniac80]

Il y avait eu également l'histoire des grenouilles mutantes de Rostand de je ne sais plus quel étang, qui avaient N doigts aux pattes ... C'était des problèmes de pollution je crois me rappeler, mais sans pouvoir rien en tirer sur un caractère génétique ancestral.

C'est motivant Geoforum !

Dans ce cas, je penche plus pour une mutation ('surexpression' d'un gène : répétitions de séquences ?) , voire une dérive génétique suivant la taille de la population. Est-ce que toutes les grenouilles considérées avaient N doigts, ou y avait-il des différences marquées entre les individus ???

Evidemment, tout n'est pas toujours lié à un caractère ancestral en génétique, loin de là, et c'est ça l'évolution ! On crée du nouveau à partir de vieux, mais on peut aussi améliorer le vieux et innover !

[LeMelde]

Bonjour Dinomaniac

J'ai retrouvé ce midi dans mes vieux papiers le petit fascicule qui traite des grenouilles de Rostand. Je me rappelais d'avoir lu ça au "temps de ma jeunesse", en fait il date de 74 ! Le fascicule provient de la Bibliothèque de Travail, c'est le supplément SBT N°356 de 1974, qui reprend des extraits du livre "Histoire d'une recherche - les étangs à monstres". Je résume ce que je viens de relire :

Rostand avait obtenu en laboratoire des crapauds mutants à 6 doigts, mais des essais de transmission par hérédité se sont avérés contradictoires. Il appelle ce phénomène "Anomalie P" (P pour Polydactyle). Il s'aperçoit que l'anomalie P existe également dans la nature chez les grenouilles (étangs de Trévignon, Lingé, Grandlieu), sous la forme d'animaux à 6 doigts, aussi parfois à 7 et 8 doigts. Les expériences se passent sur une durée de 20 ans n'ont pas permis de définir le mode d'apparition de l'anomalie qui chez les grenouilles était non transmissive, et n'a pu être reproduite qu'en mettant des tétards en présence de déjections de certaines espèces (seulement anguilles et brèmes) de poissons provenant d'étangs infectés. Mais l'introduction de tétards sains dans un étang à monstres n'a donné que des grenouilles normales. Rien n'a été trouvé au niveau de l'eau, ni chimique, ni radioactif, l'hypothèse d'un virus restant possible.

A l'époque où le fascicule a été écrit, l'anomalie avait disparu de certains des étangs, mais persistait dans d'autres. La conclusion était, que la présence d'une espèce animale pouvait influer sur la morphologie d'une autre, ceci avec interdépendance éventuelle d'autres facteurs.

[dinomaniac80]

Très intéressant en effet.

On laisse tomber pour l'idée de mutation spontanée, car c'est trop peu probable, qu'indépendemment et plusieurs fois, ceci se produise, surtout si le caractère n'est pas transmissible.

L'effet de dérive génétique peut être retenu et avoir une influence dans les petites populations, ce qui favorise l'apparition de ce phénotype particulier (et sûrement sous représenté normallement) chez certains individus.

Pour qu'on obtienne des grenouilles mutantes en labo, c'est qu'il doit y avoir un truc au niveau génétique, je pense. Comment s'est passé cette expérience de labo ? A-t'on identifié le support génétique (gène, protéine, séquence particulière...) qui permet de déclencher ce phénomène ? Comment cela se manifeste, que est le procédé ?

Après, les causes de cela peuvent être multiples, j'y vois deux solutions (mais il y en a sûrement d'autres) :

- Soit on considère que c'est du à un facteur extérieur à l'animal (environnement, pollution, virus), ce qui dans notre cas semble très probable d'après ce que vous dites.

- Soit cette 'possibilité phénotypique' est déjà inscrite dans le patrimoine génétique des grenouilles en question, et produit de temps en temps un 'monstre'. (cad : c'est un allèle possible, mais peu représenté dans la population). Dans ce cas, le caractère doit être transmissible, sans s'exprimer forcément à chaque fois (allèles récessifs et hétérozygotes, ce qui peut se révéler très complexe parfois).

Evidemment, tout caractère n'est pas transmissible héréditairement, et en particulier les caractères phénotypiques (c'est comme la musculature ou la longueur absolue d'un organe donnée). Le fait que cette 'abbération phénotypique' ne soit pas transmissible ne me dérange pas. Mais sur combien de générations le test a t-il été effectué ? Plus le nombre est grand, plus le risque d'erreur est faible.

Il serait également intéressant de savoir si ce caractère présente un quelconque avantage/désavantage pour la survie et la reproduction de l'individu le portant ???

[LeMelde]

Dinomaniac

Effectivement ça fait beaucoup de question à se poser. Je ne sais pas si des études ont été reprises sur ce sujet, mais il ne faut pas oublier que c'est une série d'expériences qui ont été menées entre 1947 et 1970, en fait il faudrait lire le bouquin s'il est encore édité, mais il est certain que les essais et les moyens étaient ceux de l'époque. J'ai mis les références et noms des étangs, parce qu'il doit bien y avoir aussi des articles sur Internet.

Ce qu'il faut en retenir je pense, c'est en vrac :

- qu'à priori le caractère n'était pas héréditaire, bien que pour les crapauds, au moins une expérience a donné une filiation. Mais comment Rostand-a-t-il obtenu ses premiers mutants ???????

- pour l'origine chimique, les expériences ont été négatives

- que pour ce phénomène, ce n'était pas une grenouille, mais des quantités ...

- qu'un truc est venu modifier la morphologie au stade du développement embryonnaire, et de manière répétitive et identique. (Il y avait apparemment aussi des monstres malformés plus atteints.) Et ces bestioles vivaient au stade adulte dans des étangs naturels, mais leur reproduction (controlée en labo) donnait des individus normaux !!!

On pourrait presque admettre que les gènes ne codent pas une caractéristique donnée, mais un "baquet" de possibilités, qui deviendront des caractéristiques morphologiques en fonction de l'environnement en moment de la lecture. Après tout, à la base c'est de la chimie, alors qu'il y ait au moment de la lecture, une molécule, une enzyme, un virus, ... qui habituellement n'est pas présent, mais donne là une interprétation différente de la séquence dans un certain sens morphologique et toujours le même, ce n'est pas impossible.

La possibilité phénotypique serait donc inscrite "très involontairement" dans le patrimoine génétique, mais surtout le phénotype serait en fait le résultat combiné des gènes et de l'environnement physico-chimique. J'aime bien cette idée ...

Et comme il existe une infinité d'environnements physico-chimiques possibles, la nature pourrait réserver encore bien des surprises de lecture.

Je pense à une chose :

"A" présente l'anomalie P provenant d'un environnement particulier au stade embryonnaire, et "B" non ; "A" et "B" s'accouplent et donnent des individus "C" mais l'environnement particulier a cessé, donc "C" sont normaux et le caractère est déclaré non héréditaire.

Même situation mais l'environnement particulier a perduré, (mais l'expérimentateur ne le sait pas, puisqu'il ne l'a pas identifié !) donc "C" présentent encore l'anomalie P, et le caractère est déclaré héréditaire !!!

Bon j'arrête mon imagination ...

Cordialement !

PS : Rapidement j'ai trouvé ce lien http://crdp.ac-bordeaux.fr/ac/rostand/banque/chercheur.htm , l'article reprend des éléments de la brochure que j'ai lue.

[dinomaniac80]

Cela n'influerait que peu sur les capacités reproductives alors ? Mais, en milieu naturel, est-ce que les 'chances' de reproduction de ces grenouilles 'monstres' sont bien les mêmes que des grenouilles 'normales' ??? N'y a-t'il pas un certain désavantage ?

Je cite le site :

"Cette anomalie est mortelle sous la forme la plus grave chez les tétards, qui meurent au moment de la métamorphose ou peu après. Ceux qui parviennent à l'âge adulte présentent une forme d'anomalie P plus faible."

Cela crée cette anomalie des doigts, et également d'autres "monstres" vous dites. Cela me fait penser aux gènes de développement, du style gènes Hox, qui sont responsables de l'organisation structurelle de l'individu (tête, symétrie, organes, membres...).

Si l'environnement agit directement sur les gènes, et non sur la sélection post-développement de l'individu, cela peut se révéler très intéressant d'un point de vue évolutif, en effet.

Globalement, cela revient à de la sélection tout de même, mais d'une manière différente. C'est un sujet à creuser.

Trouver la cause et le point d'impact de cette cause au niveau génétique me semblent être les deux lacunes à compléter avant de se prononcer et d'imaginer des scénarios.

C'est un peu comme un handicap provenant d'un dysfonctionnement génétique à un moment du développement de l'individu. Il faut savoir comment est provoqué ce dysfonctionnement avant de chercher à savoir s'il est héréditaire ou non, car il peut être transmis et non exprimé (sorte d'ADN poubelle, partie non codante, ou protéine non fonctionnelle, ou répresseur... les suppositions sont multiples dans le non-fonctionnement d'une entité génétique).

Il est probable qu'un virus, ou un agent pathogène, ou une substance néfaste, en soit la cause dans les premiers stades de développement. Cela soulève d'autres questions : est-ce toujours au même moment du développement que cela apparait, ou est-ce chez des individus de différents âges ?

Néanmoins, d'après le site, on peut retenir :

"En 1969, Jean Rostand et Pierre Darré parviennent à reproduire l'anomalie P en laboratoire en nourrissant des larves avec des déjections de poissons en provenance d'un étang à monstres. Selon Jean Rostand, les tanches et les anguilles seraient des vecteurs de l'agent tératogène responsable de l'anomalie P. "

L'agent pathogène est fort probable. Pour avoir fait de la zoologie générale des protozoaires et de la parasitologie, c'est de cete façon que nombre de parasites nématodes ou protozoaires se transmettent entre différents espèces et différents individus.

Sinon, d'un point de vue physiologique (ou physiochimique), il est probable qu'une molécule puisse être absorbée ou diffuser à travers l'organisme de ces grenouilles, puis se combiner, se fixer ou inhiber un élément quelconque intervenant dans une réaction donnée du développement (protéine, enzyme ou autre support...), la rendant soit inactive, soit l'exprimant alors qu'elle ne devrait pas l'être à ce moment là, soit la surexprimant, soit changeant les propriétés... C'est ainsi que l'environnement pourrait éventuellement agir sur un gène de développement, en l'occurence ici celui des doigts. Enfin, moi c'est ce que j'imagine, il y a sûrement d'autres solutions plausibles.

Il faudrait trouver ce fameux bouquin et y jeter un oeil. Il est évidemment clair qu'à l'époque, les techniques de génétique n'étaient pas aussi poussées que de nos jours...

Autre remarque après avoir jeter un coup d'oeil au site :

"plusieurs croisements entre mâles polydactyles (ayant des doigts en trop) et des femelles normales ne donnent que des produits normaux."

A-t'il essayé de croiser des femelles anormales avec des mâles normaux ? Les femelles sont-elles concernées par le problème également ?