SÉRIE SPÉCIALE DES AVANTAGES ÉVOLUTIFS

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Aujourd'hui, on va se faire un plaisir de répondre à la question « Voyons donc, c’est quoi ce poisson avec les yeux su’l side! » C’est la plie.

Alors, avoir les yeux sur le même côté de la tête, ce n’est pas avantageux pour toi. Toutefois, ça l’est pour les poissons plats comme la plie, ce poisson un peu weird qu’on trouve entre autres, dans le Saint-Laurent.

Première chose à savoir : les poissons plats naissent pas comme ça. Ils naissent avec les yeux de chaque côté de leur tête, comme la plupart des autres poissons. C’est pendant la croissance de leur larve qu’un des deux yeux se déplace pour rejoindre l’autre. Avec les yeux du même côté qui bougent dans toutes les directions, la plie et les autres poissons plats sont alors capables d’être cachés dans le sable dans le fond de l’eau et d’être super bien camouflés tout en gardant les DEUX yeux sur leur prédateurs. En plus, comme les poissons plats se nourrissent de bestioles qui vivent dans les sédiments… c’est un peu comme s’ils étaient camouflés direct dans leur garde-manger!

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L’histoire évolutive des poissons plats est assez mystérieuse. Parce qu’il sont « sur le côté » (et pas « sur le ventre » ou « aplatis dorso-ventralement »), le mécanisme complexe de la migration d’un de leur yeux et l’asymétrie de leur crâne embêtent un peu les biologistes de l’évolution. Est-ce qu’un jour est né un poisson avec une malformation du crâne et il aurait commencé à nager sur le côté pour compenser? Ou est-ce une évolution plus lente, avec plusieurs ancêtres de poissons dont les yeux sont de plus en plus sur le côté?

La réponse a été trouvée au début des années 2000 dans des vieilles roches italiennes : il existe bel et bien des ancêtres des poissons plats avec des crânes à mi-chemin vers l’asymétrie complète comme elle est observée chez les poissons plats actuels. Donc, des poissons avec un œil sur le « dessus de la tête »!

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Au cours de l’évolution de ces poissons, c’est le comportement de certains poissons qui aurait favorisé la migration de l’œil vers le dessus de la tête. Ce ne sont donc pas, les individus avec un œil un peu croche qui se sont dit un jour : « Ouain, ben mon œil croche pourrait peut-être m’aider à chasser dans le sable sans en avoir dans les yeux! ». C’est plutôt certains poissons qui nageaient déjà sur le côté qui ont vu leur crâne être de plus en plus asymétrique pour finalement se retrouver avec les deux yeux sur le même côté! Comme s’ils avaient vu l’avenir et s’étaient dit : « Je vais apprendre à nager sur le côté, ça me sera utile un jour! ».

En lisant ça, on peut en conclure que les avantages évolutifs des poissons plats sont les mêmes que pour jouer à la cachette : les deux yeux sur le même côté pour toujours avoir en vue proies et prédateurs (ou ton cousin qui compte), un corps plat pour bien se glisser dans les sédiments (ou sous le divan) et des écailles aux couleurs de son environnement pour mieux se confondre avec son environnement… ou le fond d’un garde-robe!

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Sources images :  Pixabay, Pixabay, André-Philippe D. Picard

SÉRIE SPÉCIALE DES AVANTAGES ÉVOLUTIFS

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Aujourd’hui on visite le monde merveilleux des plantes carnivores. Une des passions de notre grand chum, Charles Darwin! Une de ses grandes questions : comment une plante en est arrivée à manger des animaux? Lis ce qui suit!

Les plantes carnivores, sont un groupe de plantes vasculaires (celles avec des vraies tiges et racines et des fleurs, donc pas des algues) très diversifié. Plus de 600 espèces à travers le monde! Ce qui est fascinant chez les plantes carnivores, c’est qu’environ six fois dans l’histoire de la vie sur Terre, la caractéristique « carnivore » est apparue indépendamment. Six fois dans l’histoire, la magie de la sélection naturelle a forcé des végétaux à s’adapter et optimiser leur photosynthèse en profitant des animaux comme source de nutriments pour croître là où les autres végétaux ne pouvaient pas.

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Les captures

Là, ne va pas penser qu’une gang de marguerites se font des steaks chaque samedi soir, nenon. En fait, ce sont surtout les feuilles et les enzymes digestives des plantes carnivores qui font la job. Un peu comme chez les animaux, ces plantes ont différentes stratégies pour attraper leur proies. BTW, leurs proies, ce ne sont pas des lapins… Ce sont plus des petits invertébrés, des acariens, des protozoaires*.  

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Pour les attraper, les plantes carnivores ont un mode de capture passif ou actif. Avec leur nectar, elles attirent les insectes et une fois rendus, ils tombent dans le piège et c’est le cas de le dire! Certaines comme les sarracénies ont des feuilles transformées en tubes qui accumulent de l’eau. Une piscine fatale pour bien des insectes…

Les plantes qui ont une technique de capture un peu plus active attirent aussi leurs proies avec du nectar sucré et collant qui perle sur des petits poils qui couvrent leurs feuilles de capture. Quand la proie, disons une mouche, reste collée sur ces poils, les feuilles se referment telle une mâchoire d’un T-Rex sur un personnage random dans Jurassic Park.

Dans les deux cas, ce sont des enzymes digestives – des produits chimiques produits par les tissus de la plante, un peu comme dans ton estomac – qui désintègrent la proie. Parce que même si les feuilles d’une dionée ont l’air de cette fameuse mâchoire de T-Rex, c’est quand même pas des vraies dents qui bordent ses feuilles!

Les dionées qui dinent
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Mais l’avantage dans tout ça? Ça semble beaucoup d’énergie dépensée pour une plante qui pourrait se nourrir simplement par la photosynthèse?

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Milieu pauvre, riche en stratégies

Ah ben la question est bonne! En fait, les plantes carnivores poussent surtout dans des tourbières et d’autres milieux humides très pauvres en nutriments. Ces milieux-là contiennent vraiment pas beaucoup d’azote et de phosphore, deux éléments essentiels à la croissance des plantes. Comme les brocolis et les croûtes que ta mère te forçait à manger! Donc, quand les plantes carnivores digèrent un insecte, ça leur permet de compléter leur diète avec des nutriments, dont l’azote et le phosphore, qu’elles sont incapables de puiser dans leur environnement. Et ça, ça leur donne un avantage ééééénorme sur les autres végétaux!

La plupart des plantes sont incapables de survivre dans ces écosystèmes pauvres car elles manqueraient de nutriments essentiels pour compléter la job de la photosynthèse. Comme si tu mangeais juste des pâtes sans jamais manger de légumes… (Miam, mais non.) Il te manquerait un petit quelque chose. L’habitat limite donc la croissance de ces végétaux, mais pas celle des plantes carnivores! Un moyen efficace d’éviter la compétition.

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L’avantage évolutif des plantes carnivores? Être capable de manger des steaks de mouches, là où il n’y a pas de smoothie vitaminé.

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NOTES

* Un groupe d’organismes généralement unicellulaires qui font 1 millimètre de long…

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Sources images : Aaron Carlson, Bjorn S.

SÉRIE SPÉCIALE DES AVANTAGES ÉVOLUTIFS

On commence aujourd’hui une série spéciale d’articles sur les avantages évolutifs. On a cru bon de finir l’année en beauté en te surprenant encore avec des exemples plus grands que nature d‘adaptations extraordinaires.

Avant de se lancer dans un tour du vivant bien adapté, on doit d’abord poser quelques bases. C’est quoi les avantages évolutifs? On les appelle aussi des avantages sélectifs. Ce sont des caractères transmis héréditairement. Ils permettent à un organisme d’être mieux adapté à son milieu, d’avoir un plus haut taux de survie et de reproduction que les autres individus de son espèce ou des autres espèces. (Il est, en quelque sorte, un meilleur compétiteur). En gros, c’est le résultat de ce qu’on appelle la sélection naturelle.

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Parce que ces caractères sont si bénéfiques, ils vont se répandre dans les populations : c’est l’évolution. On appelle souvent ces avantages, des mutations, puisqu’ils sont issus de dérives génétiques, comme une modification des gènes des parents transmis à leur progéniture. Attention. Il ne faut pas confondre adaptabilité avec flexibilité. Ou avec apprentissage ou encore avec acclimatation. Ce sont bien des changements chez un individus et ils peuvent être influencés par le milieu. Mais ils ne sont pas hérités.

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Quelles caractéristiques?

Pour considérer une caractéristique d’un vivant comme une adaptation évolutive, il faut être capable de démontrer que ce trait spécifiquement lui donne un avantage sur les autres. Il doit donc être observable et mesurable. Ces traits sont dictés par la génétique, mais aussi par les conditions environnementales auxquelles l’organisme est soumis. L’ensemble des caractères avantageux (à différents degrés) d’un individu sont inclus dans son phénotype. Son comportement, son histoire évolutive, les traits de ses ancêtres, sa morphologie (comme la couleur d’un pelage), sa physionomie (comme la capacité de modifier son métabolisme pour l’hibernation), ses caractéristiques cellulaires (comme les chloroplastes des plantes), et bien d’autres traits composent ce portrait évolutif d’un individu.

On trouve dans la nature toutes sortes d’avantages, que ce soit pour collecter des ressources, manger des aliments spécifiques, échapper aux prédateurs, avoir une meilleure santé ou pour impressionner les femelles. Ces adaptations, comportementales, physiques ou autres, ont pour but d’augmenter les chances de l’individu d’atteindre la maturité pour pouvoir se reproduire et éventuellement transmettre ces bons gènes. C’est le succès reproducteur. (Oui, tout est dans tout.)

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Darwin, encore

Ce procédé évolutif dynamique a été proposé par Darwin, dans sa célèbre théorie de la sélection naturelle. Selon lui, à chaque génération, les individus qui ont des avantages par rapport aux autres, sont « sélectionnés » par le milieu. C’est cette théorie phare de l’écologie qui permet d’expliquer la diversité et la finesse des adaptations qui sont présentes dans la nature.  

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Alors, la toxicité de certaines plantes comme l’asclépiade, la forme de la plie, la forme des graines des végétaux, la manie fâcheuse de la mante femelle de manger son mâle, la façon peu orthodoxe des plantes carnivores de se nourrir, la tête nue des urubus, les écailles des pangolins, le nez du condylure, les stridulations, les troupeaux de bisons et les essaims d’abeilles, les producteurs-chapardeurs, la production de mucus des amphibiens, les plantes qui poussent au printemps, la taille du saule arctique, sont tous des exemples de ces avantages qui rendent le vivant awesome.

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Par Anne-Frédérique, éducatrice-naturaliste senior

Sources images : Pixabay, David Brossard

Elle est parmi nous plusieurs mois par année. On n’y peut rien. Certains l’adorent; d’autres la détestent vigoureusement. Elle est dure ou molle ou poudreuse. En slush, en banc, en flocon, en tapis ou en croûte, elle fait partie de notre héritage qu’on le veuille ou non. C’est dans notre sang de gens du nord : la neige, c’est notre vedette hivernale difficile à ignorer.  

La neige, c’est vrai, présente des inconvénients notables. Elle est synonyme de froid et d’humidité, qui font rarement bon ménage. « Allo le nez qui coule et les frissons! » Il faut sortir sa pelle ou sa souffleuse pour la pousser pour continuer de vivre normalement. Elle engloutie tout. Elle peut être tellement lourde qu’elle casse les branches des arbres et fait s’effondrer les toits des immeubles. Mais on est pas ici pour se rappeler ses moins bons coups, mais plutôt pour highlight tous les avantages qu’elle représente. D’ici à la fin de ce billet, peut-être qu’on verra à quel point on est chanceux d’être enseveli la moitié de l’année! \ (•◡•) /

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Dans notre beau pays, la neige, c’est important. 36 % des précipitations sur notre territoire nous arrive sous forme de flocons. Cette neige, lorsqu’elle s’entasse et se cristallise crée des glaciers. Environ 200 000 km2 canadien sont recouverts de glacier. Les glaciers alpins, a.k.a. les neiges éternelles des Rocheuses (soit le manteau neigeux qui ne fond pas en altitude) ou la calotte glaciaire qui recouvre le pergélisol des îles arctiques : la glace se déplace, mais elle ne part jamais. La neige fait non seulement partie de notre pays, mais elle le modifie en créant des fissures et des criques gigantesques. Soyons fiers de nos vallées glaciaires!  

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Chaud ou froid

La neige, à part alimenter les conversations de voisins de novembre à mai, elle a plusieurs fonctions. D’abord, elle isole. Imagine un matin froid de mars où il fait -15 °C. À ce même moment, sous la douzaine de centimètres de manteau neigeux (la neige accumulée par terre), il fait entre 0 et -1 °C. Et si on creuse un peu plus profondément dans le sol, c’est encore moins froid! Pourquoi pas passer l’hiver sous la neige alors? C’est exactement ce que beaucoup d’animaux font. Autant les hibernants comme certaines grenouilles forestières y sont en sécurité, autant des animaux actifs parcourent leurs tunnels de neige, tout l’hiver durant, à l’abri du froid (et des renards).

Cette isolation naturelle est aussi une protection de choix pour les plantes. Pour les racines et les bulbes de celles qui sont en dormance et pour les graines de celles qui attendent de germer aux premières chaleurs de l’été.  

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C’est juste de l’eau

Le manteau neigeux, c’est aussi une réserve impressionnante d’eau. Quand elle fond (parce que la neige fond, elle disparaît pas…), elle se déplace sous forme liquide. Elle ruisselle. Elle est essentielle pour gorger les sols au printemps. C’est d’ailleurs un élément déclencheur de la coulée des érables : pas de neige, pas de sirop… (C’est un « pensez-y bien ».)  Lors de la fonte, c’est vrai qu’un trop plein d’eau peut causer des crues impressionnantes, détruire des barrages de castors au passage et inonder ici et là. Mais c’est ce flux d’eau qui alimente les nombreuses rivières du Québec. Oh et qui est-ce qui utilise l’eau comme principale source d’énergie? Oui, nous…  

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La neige et le Soleil : deux vieux chums

Étrangement, un autre rôle important de la neige est directement lié au Soleil. La neige a pour fonction de réfléchir la lumière solaire et de limiter l’augmentation de chaleur absorbée par la Terre.  

Quand une surface est touchée par la lumière, elle l’absorbe ou la reflète ou les deux. Ce pouvoir réfléchissant, ça s’appelle l’albédo. Il se mesure sur une échelle de 0 à 1*. Si une surface est noire ou foncée, elle aura un albédo près de 0. La lave, par exemple, a un albédo de 0,04 (elle reflète 0,04 % de la lumière). Le manteau neigeux, fraichement tombé, a un albédo de près de 0,90.

Ce réfléchissement a donc une répercussion sur la température de la Terre (dans le sol pour l’énergie absorbée et dans l’atmosphère pour celle réfléchie). Si la planète était recouverte d’eau, sa température moyenne serait de 32 °C environ (contre 15 en réalité)**. Ce serait dû à un albédo faible de l’eau. C’est donc essentiel d’avoir des zones enneigées sur le globe pour pallier à ce phénomène.  

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Récemment, la communauté scientifique a remarqué que les océans se réchauffent super vite (t’sais, à cause du réchauffement climatique extrême qu’on vit…). Cette augmentation de la température de l’eau accélèrent la fonte des glaciers, de la neige éternelle. Des surfaces avec un albédos élevé sont donc remplacées par des zones avec un albédos faibles : cette modification influence le système climatique terrestre. On se retrouve avec de moins en moins de zones avec un albédos élevé et donc une température terrestre qui augmente.***

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Et finalement, la neige, elle nous permet de faire plein d’activités cool qu’on peut simplement pas faire en été. Enfiler ses raquettes et explorer hors sentier les forêts enneigés après une grosse bordée. Dévaler les pentes en tube comme les loutres. Observer sur sa mitaine la délicatesse des flocons. Aller voir les sculptures de glace au Carnaval de Québec, faire des des bonhommes de neige, recréer des scènes de la Guerre des tuques. Patiner sur le canal Rideau. Découvrir la nature, endormie, oui, mais aussi bien adaptées pour le froid. Défriper ton habit de neige en pratiquant des tonnes d’activités de plein air hivernal. Et la liste se poursuit…  

Donc, oui, faut la pelleter, mais la neige, elle est reste un incontournable, un essentiel!  

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NOTES

* L’albédo moyen de toutes les surfaces de la Terre est de 0,3.  

** Si elle était recouverte entièrement de glace, la température moyenne terrestre serait d’environ -52 °C…

*** Évidemment, ce n’est pas le seul facteur qui fait augmenter la température de la Terre. Mais, s’en est un.  

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Par Anne Frédérique, éducatrice-naturaliste senior

Sources images : Ansgar Walk, Pixnio, Pixabay

« Les insectes hibernent-ils en hiver? »

Qui s’est déjà plaint de piqûres de moustique en hiver? Est-ce que nos grosses couches de vêtements nous protègent? Ou bien est-ce que tous les insectes se volatilisent à l’arrivée du froid? On élucide ce mystère en répondant à cette question : les insectes hibernent-ils en hiver?

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Les insectes sont des petits êtres bien intrigants. Parfois nous les aimons, parfois ils nous énervent, surtout quand ils se décident à nous piquer! En été, ils sont partout! En train de butiner les fleurs, de fonder une colonie ou de nous tourner autour de la tête. Cependant, dès que les beaux jours chauds de l’été laissent place à la fraicheur de l’automne, ils disparaissent. Mais que deviennent-ils vraiment?

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Le métabolisme des insectes

Contrairement aux humains, les insectes sont des êtres dits ectothermes ou animaux à « sang-froid »*. Cela veut dire qu’ils ne produisent pas leur propre chaleur et que leur température corporelle est directement liée à celle de leur environnement. Ainsi, pour se réchauffer, ils prennent des bains de soleil, et pour se rafraîchir, ils se réfugient sous la terre.

Mais alors, comment se réchauffent-ils quand il neige?  

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Les différents mécanismes d’évitement

En réalité, quatre solutions s’offrent aux insectes à l’approche de l’hiver : migrer vers le sud, se cacher, s’adapter aux conditions ou, malheureusement, mourir.

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Ceux qui migrent

Quitter pour aller dans le sud! C’est ce que fait le papillon monarque de façon bien remarquée. Des millions de papillons monarques quittent en même temps les terres canadiennes en direction du Mexique. Ces papillons parcourent près de 5 000 km en moins de deux mois! Impressionnant n’est-ce pas? D’autres insectes choisissent cette stratégie de fuite : la belle-dame, un autre papillon haut en couleurs, certaines sauterelles, de nombreuses espèces de libellules et des pucerons.

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Ceux qui se cachent

D’autres insectes, comme le bourdon, cherchent la chaleur ailleurs. Ils s’enfoncent profondément dans le sol pour se mettre à l’abri du gel. En effet, s’enterrer de 10 centimètres dans le sol équivaudrait à une migration de 100 km vers le sud**! La coccinelle asiatique, peu farouche, choisit quant à elle de s’inviter dans nos maisons, formant des colonies qui profitent du chauffage.

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Ceux qui s’adaptent au froid, en s’activant ou en dormant  

Certains insectes plus téméraires comme les abeilles qui décident de faire du sport pour se réchauffer. En agitant leurs ailes, en groupe, elles créent de la chaleur autour de leur reine. D’autres préfèrent se reposer. On dit qu’ils entrent en diapause (une sorte de dormance chez les insectes (-.-)zzZZ qu’on pourrait comparer à une hibernation). Leur métabolisme ralentit; il s’arrête presque. L’insecte ne respire, ne mange, ne bouge presque plus. Afin de ne pas geler, il évacue l’eau de son corps et produit une substance dans son sang qui agit comme un antigel naturel, le glycérol (une sorte de sucre). Certaines espèces de coléoptères accumulent jusqu’à 30 % de leur poids en glycérol, ce qui leur permet de survivre jusqu’à des températures atteignant -50 °C. Un peu comme les grenouilles des bois!

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Ceux qui ne résistent pas

Cette dernière catégorie d’insectes, bien malheureuse, ne supporte pas le froid. Alors, avant de mourir, elle décide de pondre pour assurer la survie de son espèce. C’est le cas de la mante religieuse avec son oothèque. La nouvelle génération survit à l’hiver sous forme d’oeufs, de larves ou de nymphes en dormance, cachée dans le sol ou sous les feuilles mortes. Ces derniers pourront commencer leur développement à l’arrivée du printemps.

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Un petit geste pour les aider

On peut aider les insectes en été, mais nous pouvons aussi faciliter leur survie en hiver. Rien de plus simple : ne pas ramasser les feuilles et branches quand elles tombent à l’automne. En effet, tout ce qui peut rester au sol (branches, souches, feuilles, etc.) servira de protection pour les insectes. Alors à l’arrivée de l’automne, voici LA parfaite excuse pour vous épargner une tâche de nettoyage fastidieuse. Laissez votre jardin tranquillement se couvrir de feuilles, les insectes ne s’en porteront que mieux!

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NOTES

* C’est aussi le cas des reptiles, comme les tortues et les couleuvres, et des amphibiens+, et bien d’autres animaux!

** Te souviens-tu des animaux subnivaux? C’est la même stratégie.

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Par Aymeric, éducateur-naturaliste

Sources images :  Pixabay, Gilles San Martin, Evelyn White