La perception des couleurs chez les Primates et son évolution
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Objectifs:
La vision des couleurs chez l'Homme est trichromatique. C'est
la présence de trois cônes différents
constitués chacun d'un pigment différent qui
permet cette faculté.
L'Homme appartient aux Primates (famille comprenant les singes caractérisés par une vision binoculaire).
On cherche à savoir, ici, si tous les Primates ont la même perception des couleurs et comment la vision trichromatique est apparue chez l'Homme.
L'Homme appartient aux Primates (famille comprenant les singes caractérisés par une vision binoculaire).
On cherche à savoir, ici, si tous les Primates ont la même perception des couleurs et comment la vision trichromatique est apparue chez l'Homme.
1. Les pigments des photorécepteurs sont
codés par des gènes
Les pigments des cônes, qu'ils soient rouges, bleus
ou verts, sont des opsines.
Ce sont des protéines codées par des gènes.
L'opsine bleue est codée par le gène S qui se trouve sur la paire de chromosomes n° 7.
L'opsine rouge est codée par le gène L et se trouve sur le chromosome sexuel X tout comme le gène M qui code pour l'opsine verte.
Ce sont des protéines codées par des gènes.
L'opsine bleue est codée par le gène S qui se trouve sur la paire de chromosomes n° 7.
L'opsine rouge est codée par le gène L et se trouve sur le chromosome sexuel X tout comme le gène M qui code pour l'opsine verte.
Doc. 1. Les gènes codant pour les opsines
2. La perception des couleurs chez les Primates
Tous les primates n'ont pas une
vision trichromatique. La plupart des singes
n'ont qu'une vision dichromatique (ils ne perçoivent
que 2 couleurs différentes tout comme les
daltoniens).
On distingue 2 grands types de singes:
- les singes de l'ancien Monde (en Afrique et en Asie) auxquels appartient l'Homme, qui ont une vision trichromatique.
- les singes du nouveau monde (Amérique) qui, eux, ont une vision dichromatique.
Ces derniers ne possèdent que le gène S (codant pour l'opsine bleue) et un gène ancestral M/L codant pour une opsine sensible aux couleurs jaunes. Ces individus voient en jaune et bleu.
On distingue 2 grands types de singes:
- les singes de l'ancien Monde (en Afrique et en Asie) auxquels appartient l'Homme, qui ont une vision trichromatique.
- les singes du nouveau monde (Amérique) qui, eux, ont une vision dichromatique.
Ces derniers ne possèdent que le gène S (codant pour l'opsine bleue) et un gène ancestral M/L codant pour une opsine sensible aux couleurs jaunes. Ces individus voient en jaune et bleu.
3. Parenté et évolution des gènes
de l'opsine chez les Primates
a. Les Primates sont apparentés
Lorsque l'on compare les acides aminés composant
l'opsine bleue de différents primates, on constate
une grande similitude dans la séquence des acides
aminés composants ces pigments.
Ceci n'est pas le fruit du hasard mais prouve que les primates sont parents et possèdent un ancêtre commun qui possédait déjà cette opsine.
Cet ancêtre était dichromate et au cours de l'évolution est apparu, chez ses descendants, une troisième opsine permettant la vision trichromatique.
Toutes ces opsines sont codées par des gènes qui appartiennent donc à la même famille, on parle de famille multigénique des opsines.
Doc. 2 : Arbre phylogénétique de parenté des Primates en fonction des gènes de l'opsine.
Ceci n'est pas le fruit du hasard mais prouve que les primates sont parents et possèdent un ancêtre commun qui possédait déjà cette opsine.
Cet ancêtre était dichromate et au cours de l'évolution est apparu, chez ses descendants, une troisième opsine permettant la vision trichromatique.
Toutes ces opsines sont codées par des gènes qui appartiennent donc à la même famille, on parle de famille multigénique des opsines.
Doc. 2 : Arbre phylogénétique de parenté des Primates en fonction des gènes de l'opsine.
b. L'évolution des gènes codant
l'opsine
D'après l'étude des similitudes
moléculaires entre les différentes opsines
des primates, on peut retracer l'évolution des
gènes.
Un ancêtre commun devait posséder un gène ancestral de l'opsine. Ce dernier au cours de l'évolution a subi des mécanismes:
- de duplication (une deuxième copie du gène apparait au cours des processus cellulaires)
- puis des transpositions (les gènes changent de place sur le chromosome ou vont sur d'autres chromosomes)
- et surtout des mécanismes de mutation qui sont à l'origine de nouveaux gènes (modification de la séquence des nucléotides du gène de départ dit ancestral) il en découlera une modification de la séquence des acides aminés des opsines.
Un ancêtre commun devait posséder un gène ancestral de l'opsine. Ce dernier au cours de l'évolution a subi des mécanismes:
- de duplication (une deuxième copie du gène apparait au cours des processus cellulaires)
- puis des transpositions (les gènes changent de place sur le chromosome ou vont sur d'autres chromosomes)
- et surtout des mécanismes de mutation qui sont à l'origine de nouveaux gènes (modification de la séquence des nucléotides du gène de départ dit ancestral) il en découlera une modification de la séquence des acides aminés des opsines.
Doc. 3 : Évolution par
duplication/transposition/mutation des gènes de
l'opsine
L'essentiel
Les Primates sont apparentés car ils possèdent
des gènes très similaires codant pour l'opsine.
Cependant seuls les singes de l'ancien Monde sont
trichromatiques.
Cette différence s'est faite au cours de l'évolution par des mécanismes ayant touché le gène ancestral.
Cette différence s'est faite au cours de l'évolution par des mécanismes ayant touché le gène ancestral.
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