Phénotype étendu et diversité du vivant

Le phénotype étendu

Le phénotype est l’ensemble des caractéristiques morphologiques et anatomiques observables chez un organisme. Le phénotype étendu prend en plus en compte les manifestations extérieures mais qui découlent aussi de l’expression génétique telles que le comportement, la construction d’habitat ou le recrutement d’autres individus. Le phénotype étendu est un concept qui a été imaginé et développé par Richard Dawkins.

Le phénotype étendu contribue à la diversité des individus

Différentes manifestations du phénotype étendu

L’association d’individus : la symbiose et le parasitisme

La symbiose

La symbiose est une association étroite entre deux espèces différentes où les deux espèces tirent des bénéfices réciproques. Dans ce cas, on parle plus précisément de mutualisme.

Lorsqu'une espèce va jusqu'à vivre dans une autre, on parle d'endosymbiose et on définit le symbiote comme étant l'espèce qui vit dans l'autre et l'hôte celle qui héberge le symbiote. De la même façon, on parle d'ectosymbiose lorsqu'une espèce (l'épibionte) vit cette fois non plus dans mais à l’extérieur d’une autre.

Une association de ce type est rencontrée par exemple chez les mycorhizes dont les acteurs sont les racines de certaines plantes et des champignons. Le champignon ne pénètre pas l'intérieur de la cellule mais reste à l'extérieur de celle-ci, formant le réseau de Hartig. La plante fournie du carbone organique (composant les molécules biologiques, les sucres par exemples) au champignon alors que le champignon échange divers éléments dont l'azote et le phosphore.

Une symbiose entre un champignon et une racine de plante formant un manchon mycélien

Mycorhize formée par l'association d'un champignon et d'une racine

On peut aussi citer d’autres exemples tels que les micro-organismes qui vivent dans ou sur le corps humain au niveau de la peau ou du système digestif : Nous leur fournissons un habitat et des nutriments et eux nous protègent des autres pathogènes en les empêchant de se développer ou nous aide à mieux digérer certaines molécules.

Le parasitisme

Le parasitisme est une association particulière dans laquelle les bénéfices de la relation ne profite qu’à l’un des acteurs. Dans ce cas-là, le phénotype étendu est délétère pour l’organisme hôte et profitable pour le parasite uniquement.

Le phénotype étendu peut s’illustrer par un changement de comportement de l’hôte comme c’est le cas des crustacés parasités par des acanthocéphales. En effet, les acanthocéphales sont des parasites obligatoires de deux hôtes : des arthropodes (crustacés) lorsque les parasites sont à l’état larvaire et des vertébrés (des oiseaux comme le Goéland par exemple) lorsqu’ils sont à l’état adulte.

Pour pouvoir passer d’un hôte à un autre, le parasite va induire un changement de comportement des crustacés. À l’état normal, le crustacé a plutôt tendance à vivre au fond de l’eau. Mais lorsque le parasite est en lui, il se met à remonter à la surface et à y séjourner assez de temps pour devenir la proie de vertébrés tels que des oiseaux marins. Une fois le crustacé ingéré, le parasite pourra ainsi changer d’hôte et continuer son cycle de vie dans le corps d’un vertébré.

L'acanthocéphale est un parasite qui modifie le comportement des crustacés

L'acanthocéphale modifie le comportement du crustacé

La diversification par recrutement de composants

Le recrutement d'objets

La deuxième composante du phénotype étendu est le recrutement d’objets par l’individu. Ces objets peuvent être utilisés à la construction d’un habitat ou d’un piège pour attraper des proies, on parle d’architecture animale. Ces objets peuvent aussi servir à la reproduction lors des parades nuptiales et dans ce cas ce sont des parures animales.

Quelques exemples de structures environnementales ayant pour fonction l’habitat et la protection :

  • Les barrages des castors qui servent à conserver de l’eau et à les protéger de certains prédateurs
  • Les termitières des termites dont l’un des rôles est le maintien d’une température et d’une humidité idéales pour le nid.
  • Les larves de trichoptères qui construisent un fourreau protecteur composé de morceaux de plante et de grains de sable.

L'architecture animale comme les barrages des castors ou les termitières géantes

Phénotype étendu et architecture animale

Certains animaux utilisent aussi des éléments de l’environnement lors des parades nuptiales afin d’augmenter les chances d’accouplement.

Causes et lien avec la sélection naturelle

Le phénotype étendu est ici l’expression matériel du comportement de l’animal dictée par ses gènes dans le but d’assurer la survie de l’individu. Les forces évolutives purement génétiques comme les mutations ou la dérive génétique n’ont pas d’influence sur ces comportements.

Par contre, la sélection naturelle en est le principal moteur puisque la qualité des constructions va directement favoriser l’individu ou la population (dans le cas des colonies d’insecte par exemple) en leur permettant de survivre ou de protéger sa descendance.

Acquisition de comportements nouveaux

Type de comportements et d’acquisition

Les êtres vivants, en particulier les vertébrés, peuvent se diversifier en modifiant leurs comportements et en le transmettant à la descendance. C'est par exemple le cas des primates et l’utilisation d’outils nouveaux. On peut aussi citer le chant où un jeune oiseau modifiera son chant en fonction de l’adulte avec qui il aura vécu.

Ces comportements sont, comme les autres types de phénotype étendu, soumis à l’évolution. Ils sont transmis à la descendance (transmission verticale) et aux autres membres du groupe (transmission horizontale) par mimétisme (un individu copie un autre individu) et par apprentissage avec cette fois un rôle actif du " professeur " qui enseigne le nouveau comportement à ses étudiants et les corrigent lorsque c’est nécessaire.

Des sapajou capucin, adulte et juvénile, utilisent des outils pour se nourrir

sapajou capucin adulte et son enfant

Transmission et évolution des comportements

Puisque les comportements subissent l’évolution, de nouveaux comportements peuvent apparaitre et d’autres disparaitre. Dans le premier cas, on parlera d’innovations culturelles et dans le second cas, on parlera de dérives culturelles (un peu comme la dérive génétique pour les allèles).

Cette sélection culturelle, tout comme la sélection naturelle, n’entraine pas forcément le maintien d’un comportement nouveau même s’il est plus avantageux : s’il est mal transmis aux autres individus ou si l’individu dominant n’adopte pas ce comportement, celui-ci sera perdu, même s’il s’agit d’un avantage.

La diffusion de l’innovation culturelle dépend donc de sa facilité d’acquisition et de la nature de la ou des populations dans laquelle elle se diffuse : densité de population importante, faible isolement géographique, adoption du leader du groupe, etc.