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Etudes génétiques

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Lun 16 Déc 2013 - 16:18
Je viens de lire un truc intéressant à propos des analyses génétiques.
Certes c'est à propos de poiscailles mais bon àa peut être intéressant, juste pour réfléchir...

Je vous présente les protagonistes :

multifasciatus (avec des lignes mutiples)

Etudes génétiques N_multifasciatus_4

similis (qui est semblable à - sous entendu au précédent)

Etudes génétiques Nsimilis3

Une sommité mondiale écrit

Koblmüller et al. (2007) found that there was a discrepancy in the phylogeny between exLamprologus multifasciatus and 'Lamprologus' similis when trees derived from mitochondrial and from nuclear DNA were compared. Using nuclear genes both species, which without a doubt are each others closest relatives, grouped close to each other as nearest relatives, but when mitochondrial genes were used they were very far apart and did not group together. a écrit:


Ca interpelle non ?
Et il donne les explications suivantes :

The most likely scenario which would result in the current situation is that one of the species is the direct result of an hybridization. Since the southern part of the lake was dry land 75,000 to 100,000 years ago it is most likely that 'Lamprologus' similis is the oldest of the two species as it is found today in the central part of the lake and was probably around in the southern basin during the last extreme low lake stand. With the rising water level some individuals may have populated newly available habitat in the south but because of the extremely low population density of such founder groups may have hybridized with another species, e.g. 'L.' calliurus—females of which are as small as those of 'Lamprologus' similis. The resulting offspring may have been already what we now call exLamprologus multifasciatus or they may have bred further with 'Lamprologus' similis to arrive at today's exLamprologus multifasciatus. The mitochondrial genes are only passed on by the mother so the "foreign" parent must have been a female. a écrit:



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Lun 16 Déc 2013 - 17:16
J'ai de plus en plus l'impression que ce que l'on a considérer comme acquis il y a quelques années va être totalement remis en question dans le futur....et vers quoi ira t on? mystère!

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Lun 16 Déc 2013 - 17:21
Au niveau des analyses génétiques, je n'ai, personnellement, jamais rien considéré comme définitif, justement parce que selon ce qu'ils étudient (quand ils savent ce qu'ils étudient !!!)  les scientifiques n'arrivent pas aux même résultats que leurs voisins. Donc ça me fait bien marrer.

C'est comme le flux et le reflux... ça fait marée.

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Lun 16 Déc 2013 - 22:06
Sujet pas trop accrocheur?
C'est dommage.

Très confiant en la génétique (cf. son rôle dans le judiciaire), je pense qu'il faut aborder le sujet autrement.
Tout va dépendre effectivement du choix de la partie du génome, plus ou moins judicieux, sur laquelle se font les études.

Il est certain (pour moi) que des résultats insignifiants ne permettent aucune conclusion (sinon peut-être celui du mauvais choix de la fraction de l'ADN étudiée).

D'un autre côté, il me semble plutôt convaincant que des résultats bien différents obtenus sur une partie assez étendue du génome, ne soient pas significatifs?

La question reste donc: que doit-on vraiment étudier dans le cadre de la génétique?
Je n'ai pas de réponses (je ne suis pas spécialiste), mais je suis certain que la clé de la phylogénie des Orchidées (et pas seulement les orchidées) se trouve dans la réponse à cette question.

Sans rire!



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Lun 16 Déc 2013 - 22:19
Olivier GERBAUD a écrit:Très confiant en la génétique (cf. son rôle dans le judiciaire), je pense qu'il faut aborder le sujet autrement.
Tout va dépendre effectivement du choix de la partie du génome, plus ou moins judicieux, sur laquelle se font les études.

Oui, j'ai discuté il y a quelques années avec une généticienne qui m'a dit qu'en étudiant différentes parties du génome, on pouvait obtenir des résultats différents car pour une espèce donnée, certaines parties sont plus variables que d'autres. Je n'ai pas retenu la totalité du reste la discussion.

Ce sont de jolis p'tit poissons, c'est loin d'être inintéressant.

Est-ce que tu aurais les références de cet article et de celui cité ? histoire de voir un peu plus en détail...  scratch 

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Lun 16 Déc 2013 - 23:20
Olivier GERBAUD a écrit:Sujet pas trop accrocheur?
C'est dommage.

Très confiant en la génétique (cf. son rôle dans le judiciaire), je pense qu'il faut aborder le sujet autrement.
Tout va dépendre effectivement du choix de la partie du génome, plus ou moins judicieux, sur laquelle se font les études.

Vu les progrès des techniques de séquençage (en termes de débit et de cout), d'ici 4 ou 5 ans, nous pourrons faire des comparaisons sur l'ensemble du génome et sur des populations entières. Donc la question du choix des marqueurs génétiques ne se posera plus.
Par contre, il restera toujours à se mettre d'accord sur l'identification des plantes qui seront séquencées  scratch scratch 
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Mar 17 Déc 2013 - 1:43
On constate que la Génétique progresse pas à pas au fil des découvertes dont une vient d' être révélée ces jours derniers concernant les codes génétiques portés par l' ADN.
http://www.huffingtonpost.fr/2013/12/14/codes-genetiques--second-adn_n_4437769.html
L' ADN nous dévoile ses secrets en nous révélant petit à petit ses propriétés et ses pouvoirs.
La génétique moléculaire n' a pas fini de nous en apprendre.

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Mar 17 Déc 2013 - 7:18
Olivier GERBAUD a écrit:

La question reste donc: que doit-on vraiment étudier dans le cadre de la génétique?


exactement !

Félix-B a écrit:
Est-ce que tu aurais les références de cet article et de celui cité ? histoire de voir un peu plus en détail...  scratch 


Il s'agit d'une fiche technique mise en ligne sur le web mais d'accès réservé



geo_lh a écrit:
L' ADN nous dévoile ses secrets en nous révélant petit à petit ses propriétés et ses pouvoirs.
La génétique moléculaire n' a pas fini de nous en apprendre.


Absolument, mais en attendant d'avoir découvert tous les secrets il ne faut pas se jeter aveuglément sur les premiers résultats.

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Mar 17 Déc 2013 - 8:24
Olivier GERBAUD a écrit:Sujet pas trop accrocheur?
C'est dommage.

Très confiant en la génétique (cf. son rôle dans le judiciaire), je pense qu'il faut aborder le sujet autrement.
Tout va dépendre effectivement du choix de la partie du génome, plus ou moins judicieux, sur laquelle se font les études.

Un fait divers récent (les os trouvés dans la mer à Antibes) a montré que même dans ce cadre tout n'était pas si facile.

Quand à l'expression des gènes dans l'aspect morphologique, les odeurs, la biologie, etc., le cadre devient de plus en plus compliqué à cerner (voir l'article du huffingtonpost.fr cité ci-dessus) et à étudier.

Et plus ça devient compliqué, plus ça coûte cher.... Qui va pouvoir trouver des crédits pour nos petites favorites qui n'ont pas beaucoup de pouvoirs économiques, malheureusement ?

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Mar 17 Déc 2013 - 20:55
L'ADN mitochondriale et l'ADN du noyau ne se transmettant pas de la même manière, cela ouvre des voies de recherche intéressantes.
Cela permettra aussi d'avoir des informations sur nos hybrides : par exemple existe t il une différence si le pied femelle est d'une espèce ou si il appartient à l'autre espèce ?


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Mar 17 Déc 2013 - 23:30
Olivier380 a écrit:L'ADN mitochondriale et l'ADN du noyau ne se transmettant pas de la même manière, cela ouvre des voies de recherche intéressantes.
Cela permettra aussi d'avoir des informations sur nos hybrides : par exemple existe t il une différence si le pied femelle est d'une espèce ou si il appartient à l'autre espèce ?


C'est pour moi évident, mais pas pour autant bien visible morphologiquement !
Je ne puis épiloguer ce soir, mais tenterai de le faire bientôt.

Bonne nuit,

Olivier
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Mer 18 Déc 2013 - 14:45
Olivier380 a écrit:L'ADN mitochondriale et l'ADN du noyau ne se transmettant pas de la même manière, cela ouvre des voies de recherche intéressantes.
Cela permettra aussi d'avoir des informations sur nos hybrides : par exemple existe t il une différence si le pied femelle est d'une espèce ou si il appartient à l'autre espèce ?

On en avait parlé un peu ici : https://ophrys.bbactif.com/t8328-transitivite-de-la-relation-d-hybridation
(fin de la page 1, et page 2).

Et dans une autre discussion que je ne retrouve plus, quelqu'un (de mémoire, pmb, mais pas sûr) disait, si je me souviens bien, que le port d'une plante hybride venait du parent femelle.
Il y a l'exemple de l'hybride Anacamptis morio x papilionacea. Certains ressemblent beaucoup, de loin, à morio, et d'autres, à papilionacea, en fonction de leur parent femelle... Mais je trouve que ce n'est pas forcément toujours flagrant.

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Mer 18 Déc 2013 - 16:25
Ce qui est observé avec ces poissons (Cichlidae) et leur ADN mitochondrial (ADNmt) est connu chez les Angiospermes pour l'ADN mitochondrial (ADNmt) et l'ADN chloroplastique (ADNcp). Ces ADN comme chez ce poisson, sont transmis par le parent femelle à leur descendance (ce n'est pas toujours vrai chez les Angiospermes pour l'ADNcp parfois biparental, mais c'est la règle générale). Ca signifie seulement que ça ne suit pas les règles de la génétique mendélienne, mais que par contre il devient possible de déterminer quel a été le géniteur femelle qui a donné le cytoplasme. C'est ce qui a été fait dès 1978 pour identifier les parents du blé tendre. De même les données ADNcp chez les Ophrys suggèrent que les Ophrys des complexes scolopax et fuciflora auraient un ancêtre donneur de cytoplasme commun.

Un second point est le fait que tous les gènes n'évoluent pas à la même vitesse (traduit en clair : tous les gènes n'accumulent pas les mutations à la même vitesse), donc selon que l'on utilise pour les phylogénies des gènes à évolution rapide (exemple ITS1-5.8S rARN-ITS2) ou à évolution lente, on pourra réaliser des phylogénies au niveau du genre ou au niveau des familles.

La finesse des analyses repose sur l'utilisation des "bonnes" (dans le sens vraies) espèces (si tant est qu'il s'agisse d'espèces par exemple chez les Ophrys), et là, les données de la littérature (séquences déposées dans GenBank à : http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/) présentent l'avantage de pouvoir être vérifiées par le seul fait qu'elles diffèrent toutes, sauf très très rares soit erreurs (signalées un jour ou l'autre), soit du fait qu'elles sont tellement proches génétiquement que certaines séquences peuvent être identiques (ce qui ne signifie pas que tout le génome est identique. Pour m'être "amusé" à vérifier des alignements (640 nucléotides en moyenne) de séquences ITS1-5.8S rARN-ITS2 (dites à évolution rapide) chez des Ophrys et des genres voisins, j'ai noté :
- que la comparaison Anacamptis laxiflora / Serapias lingua montre 109 différences (92 pour les nucléotides, et 17 pour les indels = insertion/délétion de nucléotides) ce qui montre que les différences entre genres sont nettes et suffisamment nombreuses pour permettre la réalisation de phylogénies à l’échelle du genre.
- j'ai comparé les paires d’espèces suivantes : Himanthoglossum hircinum et H. robertianum, Neotinea maculata et N. ustulata, Orchis mascula et O. militaris, qui diffèrent respectivement par 40 nucléotides et 3 indels, 18 nucleotides et 18 indels, et 41 nucléotides et 8 indels. Un test Chi2 montre que les différences totales (43, 36, 49) ne sont pas significatives, donc en moyenne deux espèces d’un genre donné diffèrent par 43 nucléotides (indels inclus), ce qui est très sensiblement inférieur aux différences notées précédemment entre deux genres proches.
- l'alignement des séquences des représentants des 10 complexes délimités par Devey et al. (2008) montrent 1) O. fusca et O.lutea sont identiques pources séquences ITS (peu de chances de se tromper dans la détermination), 2) Ophrys sphegodes, O. drumana et O. araneola montrent une seule différence nucléotidique (chez O. sphegodes), 3) le cumul des differences entre l'ensemble Ophrys insectifera, tenthredinifera, speculum, bombylifera, fusca et l'ensemble Ophrys apifera, sphegodes, fuciflora, scolopax, umbilicata, atteint 35 nucleotides et 4 indels, ce qui se rapproche des différences entre espèces d'un genre.
- par contre, aux niveaux plus fins, dans les bertolonii, seules drumana, benacensis et bertolonii se distinguent de catalaunica et drumana mais par un seul nucléotide.
Les outils actuels de la phylogénie moléculaire peinent donc à séparer des Ophrys que les observateurs avertis reconnaissent au premier coup d’oeil (sauf peut être les bertolonii). Il y a là un paradoxe.

Le postulat actuel (et depuis assez longtemps) est que les principales sources de variabilité génétique consistent en variations des séquences ADN, résultant soit de polymorphisme nucléotidique (ou SNP pour Single Nucleotide Polymorphism), soit d’insertions-délétions (ou indels pour insertion-délétion) de très courtes séquences (en général une à quelques paires de bases) qui seront donc soit en manque soit en excès. Nous savons maintenant depuis une bonne dizaine d’années, que deux autres sources de variabilité génétique doivent été prises en compte : les variations du nombre de copies de séquences ADN –pouvant inclure des gènes- (ou CNV pour copy number variation) sources de variabilité dans la structure des génomes, et tout ce qui concerne l’épigénétique, source de variabilité dans l’expression du génome. Il faut noter de façon très intéressante, que ces deux sources de variabilité génétique sont sensibles à l’environnement.
- Les CNVs sont présentes dans tout le vivant (des bactéries aux mammifères et aux Angiospermes). Elles permettent par exemple d’identifier deux humains puisqu’ils diffèrent entre eux par environ un millier de CNVs. Ces CNVs sont particulièrement abondantes chez les Angiospermes, du fait des très nombreuses polyploïdisations intervenues durant leur histoire évolutive, qui ont positionné dans le génome des séquences souvent très proches, dont une partie ont été déplacées ultérieurement. Ainsi, plus il y a de copies du gène Ppd-B1 (modifiant la réponse à la photopériode) chez le blé tendre, plus il fleurit tôt, plus il y a de copies du gène Rht-D1b, plus le blé est nain, et plus il y a de copies du gène Vrn-A1 (perception des besoins en froid), plus le blé doit subir longtemps du froid pour pouvoir fleurir. Les CNVs sont des composantes importantes de la diversité naturelle des génomes.
- Le terme épigénétique désigne différentes marques biochimiques qui affectent l’expression des gènes. Il s’agit de marques déposées sur l’ADN : méthylation des cytosines de l’ADN (sur le promoteur ou sur le corps du gène), ou de marques autour de l’ADN : les modifications des « queues » histones (qui affectent la compaction de l’ADN). La méthylation des cytosines de l’ADN est associée à la répression transcriptionnelle et à l’extinction (silencing) des gènes (exemple : beaucoup de transgènes sont « éteints »). Les modifications des histones ont également un fort effet sur l’activité transcriptionnelle des gènes. L’héritabilité épigénétique étant censée être moins stable que celle reposant sur la séquence ADN, ceci suggère qu’il puisse exister un système d’hérédité à deux vitesses : une rapide percevant l’environnement mais instable (épigénétique) et une lente mais stable (séquence ADN). Après hybridation et/ou polyploïdisation, ou à la suite de modifications structurales dans le génome, les analyses montrent de larges changements dans la méthylation. Ainsi, plusieurs Dactylorhiza allotétraploïdes provenant d’hybridations indépendantes entre les deux mêmes parents, donc génétiquement très proches, mais présentant cependant des morphologies et des écologies différentes, peuvent être identifiés par leurs épigénomes (méthylation de l’ADN) distincts. Les modifications épigénétiques jouent un rôle important dans l’adaptation à l’environnement et réciproquement la constitution épigénétique d’un individu ou d’une espèce est sensible à son environnement. Les mécanismes épigénétiques ont joué un rôle clef dans les scénariis évolutifs.

Il me semble que les CNVs et l'épigénétique sont d'un grand intérêt si l'on veut donner une explication satisfaisante du fait que des entités parfois indistinguables avec certaines séquences ADN dites hypervariables peuvent être reconnues par l'observation. Tout laisse à penser que "l'environnement" est susceptible d'expliquer une bonne part des variations morphologiques observées. Enfin, tout laisse à penser que bien des Ophrys (ou des Dactylorhiza) différents ne sont pas réellement des espèces différentes.

J'ai détaillé ces deux derniers points (CNVs et épigénétique) dans un papier (soumis) plus général, dans lequel j'essaie de montrer que le moteur principal de l'évolution des Angiospermes (et des Orchidaceae) est la polyploïdisation.

Tout cela n'est seulement que ma vision des choses, mais bien sur un forum ça sert à discuter les façons de voir de chacun

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Mer 18 Déc 2013 - 16:32
J'oubliais, pour répondre à geo_lh, si j'ai bien lu l'article dont il parle, paru dans la revue Science (un must avec Nature) : Science 342, 1367 (2013) " Exonic Transcription Factor Binding Directs Codon Choice and Affects Protein Evolution". Pas mal la démonstration que les séquences ADN ont 2 fonctions, un code génétique pour la synthèse protéique, et un code régulateur pour la reconnaissance de facteurs de transcription, deux rôles fondamentaux maintenus dans les génomes complexes.


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Mer 18 Déc 2013 - 16:43
Voilà quelques considérations forts intéressantes et qui apportent un éclairage utile sur les attentes que l'on peut avoir de la génétique.
Tu as fait un petit bug dans la séquence drumana....

Mais que le temps où le prof de génétique nous faisait compter les drosophiles me semblent bien loin !! Je me sens tout vieux d'un coup!

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Mer 18 Déc 2013 - 17:10
Corrigeons le bug :
- par contre, aux niveaux plus fins, dans les "bertolonii", drumana, benacensis et bertolonii se distinguent de catalaunica et explanata, mais par un seul nucléotide.

Moi aussi j'ai compté des drosophiles à Orsay (peut-être même avant toi J-F, puisque c'était en 68-69, mais pas 1800), mais j'avais aussi expliqué à mon prof de génétique (qui se demandait pourquoi j'étais plus attiré par les plantes) ce qu'était la stérilité mâle (nucléo-cytoplasmique).

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Mer 18 Déc 2013 - 17:39
On était dans les mêmes dates!!!

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Mer 18 Déc 2013 - 18:06
jft2607 a écrit:Mais que le temps où le prof de génétique nous faisait compter les drosophiles me semblent bien loin !! Je me sens tout vieux d'un coup!
Maintenant, les drosophiles, ils font plus que les compter, les généticiens orchidophiles...



 lol!

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Mer 18 Déc 2013 - 18:11
Et sans vaseline ?

rrroooooo


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Mer 18 Déc 2013 - 18:29
Je voudrais un peu rebondir sur un tout petit paragrahe :

j'ai comparé les paires d’espèces suivantes : Himanthoglossum hircinum et H. robertianum, Neotinea maculata et N. ustulata, Orchis mascula et O. militaris, qui diffèrent respectivement par 40 nucléotides et 3 indels, 18 nucleotides et 18 indels, et 41 nucléotides et 8 indels. Un test Chi2 montre que les différences totales (43, 36, 49) ne sont pas significatives, donc en moyenne deux espèces d’un genre donné diffèrent par 43 nucléotides (indels inclus), ce qui est très sensiblement inférieur aux différences notées précédemment entre deux genres proches."]

Je ne suis que prof de loisir donc désolé si mes remarques paraissent très connes :

Il n'est nullement prouvé que les 2 Neotinea ou les deux Orchis appartiennent au même genre, je reste même intimement persuadé du contraire, surtout pour les deux Orchis.

De plus je me pose qques questions.
Il semble que l'on donne à chaque "différence" la même valeur. Or, pourquoi certains caractères génétiques n'auraient-ils pas davantage de valeur que d'autres dans la différenciation. Ainsi un seul caractère (je pousse volontairement à l'extrême) pourrait parfaitement justifier une appartenance générique différente.
Pour donner un exemple : Dans la systématique ancienne des poissons on donnait une grande importance à la denture. Qu'une espèce ait des dents bicuspides ou unicuspides l'attribuait à un genre différent (je ne vous raconte pas le malaise quand on s'est rendu-compte que certaines espèces  avaient les dents d'une certaine forme à l'état juvénile et d'une autre forme une fois à l'âge adulte !!!) -en gros c'était très con, mais on donnait une valeur important à UN critère.
Il y a eu tout un tas de conneries comme ça.

Malgré tout est-ce que certains critères ne pourraient pas être prioritaires ?

Comment les déterminer ? ça, je pense que c'est une autre paire de manche.

Il y a un autre truc qui me chagrine pas mal c'est que les généticiens n'ont à l'esprit que la génétique et ne considèrent que ce point.

Le jour où on aura compris qu'il y a plein de facteurs qui entrent en jeu : génétique, morphologie, phénologie etc... là on fera des progrès, pas en ayant des œillères qui en permettent de voir que ce qu'on a envie de voir.

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Mer 18 Déc 2013 - 21:45
Pour ceux qui sont inscrits, la plupart des publis de Stephan Koblmueller sont accessibles sur :
https://www.researchgate.net/profile/Stephan_Koblmueller/publications/


Le jour où on aura compris qu'il y a plein de facteurs qui entrent en jeu
Depuis qu'on a inventé la Poste, l'hérédité dépend effectivement d'un grand nombre de facteurs...


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Mer 18 Déc 2013 - 22:24
[quote="Philippe"]Je voudrais un peu rebondir sur un tout petit paragrahe :



Le jour où on aura compris qu'il y a plein de facteurs qui entrent en jeu : génétique, morphologie, phénologie etc... là on fera des progrès, pas en ayant des œillères qui en permettent de voir que ce qu'on a envie de voir.

Je n'ai vraiment pas le temps de vraiment participer ce soir à ce sujet si délicat et si important.
Mais on peut au moins présumer que la morphologie résulte de la génétique.
... Pour la phénologie, c'est plus compliqué, mais là aussi, je ne suis pas certain que la génétique n'ait pas une certaine influence (adaptation des espèces aux variations climatiques)...

Je ne suis pas un spécialiste du sujet, je l'avoue.

Bonne nuit,

Olivier
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Jeu 19 Déc 2013 - 7:53
Olivier GERBAUD a écrit:
Mais on peut au moins présumer que la morphologie résulte de la génétique.


justement, est-ce si évident ?

Il y a également des facteurs liés à la convergence.
Deux taxons extrêmement éloignés génétiquement peuvent avoir une convergence de forme en raison de l'adaptation à un habitat similaire, à un mode alimentaire similaire etc..

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Jeu 19 Déc 2013 - 7:57
Philippe a écrit:Deux taxons extrêmement éloignés génétiquement peuvent avoir une convergence de forme en raison de l'adaptation à un habitat similaire, à un mode alimentaire similaire etc..

Oui mais cette convergence doit bien être inscrite quelque part dans les gênes, sinon comment veux-tu qu'elle s'exprime ?

Sûr que le problème c'est de trouver où !

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Jeu 19 Déc 2013 - 8:25
Bien sûr qu'elle l'est mais sa valeur est moindre que celle d'autres caractères.
C'est toujours pareil : sait-on exactement ce qu'on doit étudier ?

Pour ce qui est de la phrase d'Olivier "la morphologie résulte de la génétique", je pense que dans certains cas c'est l'inverse.

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