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Évolution de la coopération et des conflits dans les populations bactériennes dans des expériences expérimentales
Introduction à l'article :
Un problème fondamental en biologie est la transition évolutive des cellules individuelles aux formes de vie multicellulaires. Pendant cette transition, l’unité de sélection passe de cellules individuelles à des groupes de cellules coopérantes. Cette étude vise à étudier la transition évolutive dans des populations expérimentales de Pseudomonas fluorescens dans un environnement spatialement hétérogène. Ainsi, les groupes sont formés par des polymères adhésifs et donc les intérêts des individus s’alignent sur ceux du groupe. La coopération est coûteuse pour les individus mais bénéfique au groupe. Les génotypes "déserteurs" ont évolué dans des populations fondées par coopération et étaient plus aptes en présence de ce type de formation qu’en son absence. Les transitions vers des niveaux de complexité plus élevés sont facilement réalisables et fournissent un aperçu des conditions sélectives et facilitent ainsi l’analyse expérimentale de l’évolution de l’individualité.
Expériences de l'article :
Plusieurs expériences se sont basées sur des cultures de Pseudomonas fluorescens ancestraux lisses (SM) et des cultures de_ P. fluorescens _dits WS (ayant subi une mutation induisant une surproduction de polymères). Ces deux génotypes ont été testés dans plusieurs conditions : culture en bouillon non remué, l'aptitude relative a été mesurée, étude de la dynamique de population en condition compétitive pendant 24 heures.
Résultats de l'article :
La coopération a un coût mais il y a également un avantage sélectif à former des groupes. Ainsi, l'évolution semble favoriser la coopération seulement si les coûts pour chaque cellule individuelle sont échangés pour une meilleure condition physique du groupe en général. En mesurant la fitness relative des cellules individuelles de chaque génotype, les auteurs ont pu mettre évidence une nouvelle théorie. En effet, il semblerait que la sélection semble récompenser les cellules qui évitent de payer le coût de la coopération. Plus précisément, la sélection semble avantager les "déserteurs" qui trichent, c'est-à-dire les cellules qui tirent un avantage supplémentaire de la coopération en plus de ce qui est obtenu en évitant le coût de la coopération.
Les auteurs ont pu noter une facilité et répétabilité de cette transition évolutive. On pourrait alors penser que des groupes de bactéries indifférenciées peuvent avoir jouer un rôle important de l'évolution de la multicellularité.
Ce que cet article apporte au débat :
Nous savons que la multicellularité a évolué de manière indépendante à plusieurs reprises. Les conditions sélectives nécessaire à l'origine évolutive de groupes simples indifférenciés ont donc une signification particulière et serait même possiblement la matière première de l'évolution des organismes multicellulaires. Afin de déterminer les origines de la vie et donc s'il la vie que nous connaissons actuellement se reproduirait exactement, il est donc intéressant d'étudier l'évolution de cette multicellularité et d'en connaître les origines.
Publiée il y a plus de 6 ans
par
C. Anamalé et M. Barthe.
Dernière modification il y a plus de 6 ans.
Évolution de la coopération et des conflits dans les populations bactériennes dans des expériences expérimentales
Introduction à l'article :
Un problème fondamental en biologie est la transition évolutive des cellules individuelles aux formes de vie multicellulaires. Pendant cette transition, l’unité de sélection passe de cellules individuelles à des groupes de cellules coopérantes. Cette étude vise à étudier la transition évolutive dans des populations expérimentales de Pseudomonas fluorescens dans un environnement spatialement hétérogène. Ainsi, les groupes sont formés par des polymères adhésifs et donc les intérêts des individus s’alignent sur ceux du groupe. La coopération est coûteuse pour les individus mais bénéfique au groupe. Les génotypes "déserteurs" ont évolué dans des populations fondées par coopération et étaient plus aptes en présence de ce type de formation qu’en son absence. Les transitions vers des niveaux de complexité plus élevés sont facilement réalisables et fournissent un aperçu des conditions sélectives et facilitent ainsi l’analyse expérimentale de l’évolution de l’individualité.
Plusieurs expériences se sont basées sur des cultures de Pseudomonas fluorescens ancestraux lisses (SM) et des cultures de_ P. fluorescens _dits WS (ayant subi une mutation induisant une surproduction de polymères). Ces deux génotypes ont été testés dans plusieurs conditions : culture en bouillon non remué, l'aptitude relative a été mesurée, étude de la dynamique de population en condition compétitive pendant 24 heures.
La coopération a un coût mais il y a également un avantage sélectif à former des groupes. Ainsi, l'évolution semble favoriser la coopération seulement si les coûts pour chaque cellule individuelle sont échangés pour une meilleure condition physique du groupe en général. En mesurant la fitness relative des cellules individuelles de chaque génotype, les auteurs ont pu mettre évidence une nouvelle théorie. En effet, il semblerait que la sélection semble récompenser les cellules qui évitent de payer le coût de la coopération. Plus précisément, la sélection semble avantager les "déserteurs" qui trichent, c'est-à-dire les cellules qui tirent un avantage supplémentaire de la coopération en plus de ce qui est obtenu en évitant le coût de la coopération.
Les auteurs ont pu noter une facilité et répétabilité de cette transition évolutive. On pourrait alors penser que des groupes de bactéries indifférenciées peuvent avoir jouer un rôle important de l'évolution de la multicellularité.
Nous savons que la multicellularité a évolué de manière indépendante à plusieurs reprises. Les conditions sélectives nécessaire à l'origine évolutive de groupes simples indifférenciés ont donc une signification particulière et serait même possiblement la matière première de l'évolution des organismes multicellulaires. Afin de déterminer les origines de la vie et donc s'il la vie que nous connaissons actuellement se reproduirait exactement, il est donc intéressant d'étudier l'évolution de cette multicellularité et d'en connaître les origines.
Dernière modification il y a plus de 6 ans.