Spéciation – allopatrique et sympatrique (polyploïdie), isolement reproductif et concept d'espèce
BiologieÉvolution17–18 ans
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Connectez-vous pour lancerUne barrière géographique (une rivière, une chaîne de montagnes ou la mer) coupe en deux une population de souris. Chaque côté a un sol de couleur différente : la sélection naturelle pousse la couleur du pelage dans des directions opposées, avec la mutation et la dérive génétique. Suivez la couleur moyenne, la distance génétique et la part des couples encore interféconds, puis retirez la barrière pour tester. D'autres écrans montrent la spéciation sympatrique par polyploïdie ou par isolement écologique ou comportemental, testent le concept biologique d'espèce avec de vrais croisements (un cheval et un âne donnent un mulet stérile) ainsi que les nombres de chromosomes et la taille des génomes, et suivent une radiation adaptative à partir d'un ancêtre sur un archipel.
Leçon : Spéciation : allopatrique et sympatrique, polyploïdie, isolement écologique et comportemental, isolement reproductif, concept biologique d'espèce et radiation adaptative
Ce qu’elle montre
De nouvelles espèces se forment quand le flux de gènes entre populations s'arrête. Dans la spéciation allopatrique, une barrière géographique coupe une population, et la sélection, la mutation et la dérive font diverger les deux parties jusqu'à l'isolement reproductif. Dans la spéciation sympatrique, cela se produit au même endroit : une plante qui double ses chromosomes (polyploïdie) ne peut pas avoir de descendance fertile avec son espèce mère, et des insectes ou des poissons qui s'accouplent sur leur propre hôte ou choisissent un partenaire de leur couleur peuvent aussi se séparer. Le concept biologique d'espèce teste les espèces par le croisement, ce qui marche pour le cheval et l'âne mais a ses limites.
Mode d’emploi
Sur l'écran Allopatrique, choisissez Rivière et cliquez sur Lancer ; quand l'état indique deux espèces, cliquez sur Retirer la barrière et comptez les hybrides. Sur l'écran Sympatrique, choisissez Polyploïdie et regardez apparaître des tétraploïdes, puis baissez l'Autopollinisation pour les voir échouer ; essayez aussi les isolements écologique et comportemental. Sur Concept d'espèce, choisissez un croisement comme Cheval × âne. Sur Radiation adaptative, cliquez sur Lancer et regardez un ancêtre se diviser en espèces aux becs différents.
Paramètres modifiables
- Barrière géographique Aucune barrière, Rivière, Chaîne de montagnes, Mer (la montée des eaux forme une île)
- Individus par population 30–150
- Écart entre les deux environnements 0–100 %
- Intensité de la sélection 0–10
- Taux de mutation par locus et par génération 1–10 ×10⁻⁴
- Seuil de différence génétique pour l’isolement reproductif 10–40 %
- Écran Spéciation allopatrique, Spéciation sympatrique, Concept biologique d'espèce, Radiation adaptative
- Mécanisme de spéciation sympatrique Polyploïdie, Isolement écologique, Isolement comportemental
- Taux de gamètes non réduits 0,5–10 %
- Taux d'autopollinisation 0–100 %
- Avantage reproductif des tétraploïdes 0–50 %
- Force du choix du partenaire selon la couleur 0–10
- Croisement test Cheval × âne, Cheval domestique × cheval de Przewalski, Cheval × zèbre, Lion × tigre, Chien × loup gris, Loup gris × coyote, Onagre 2n × 4n, Onagre 4n × 4n, Primula floribunda × Primula verticillata, Muntjac indien × muntjac de Reeves
- Probabilité de passer sur une autre île par 10 000 ans 0,5–10 %
Questions à explorer
- Pourquoi une plante tétraploïde peut-elle être une nouvelle espèce en une seule génération, sans barrière géographique ?
- Pourquoi le mulet est-il stérile alors qu'il est en bonne santé, et que nous apprend-il sur le cheval et l'âne ?
- Pourquoi le loup et le coyote montrent-ils une limite du concept biologique d'espèce ?
