Les avantages sélectifs des poissons électriques

[TherealBlueman]

Les poissons électriques sont fascinants: on commence tout juste a comprendre leur fonctionnement:

http://www.huffingtonpost.fr/2014/06/30 ... 42863.html

http://www.huffingtonpost.fr/thomas-bou ... 90761.html

La question que je me pose est la suivante:

L'avantage sélectif est évident: pouvoir émettre un choc électrique conséquent ou avoir un "sonar électrique" permet de survivre et se développer.

Mais au début, quand les premières cellules mutantes ont commencées a émettre de l'électricité, comment les mutants ont-il pu survivre alors même:

- que l'électricité produite était beaucoup trop faible pour avoir un effet repoussant sur les prédateurs ( voir pour assommer une proie)
- qu'il n'y avait pas de déclenchement volontaire de cette décharge
- qu'il n'y avait pas de cellules sensibles a ce rayonnement pour permettre l'utilisation en "sonar électrique"

Des cellules électriques en petit nombre, au contraire, étaient un inconvénient sélectif puisque:

- elles permettaient d'être plus facilement détectées par le prédateur

Exemple du poisson chat dans le lien suivant:

"Une idée largement admise est que les émissions diphasiques sont moins détectables que les émissions monophasiques par les organes électro-sensibles des prédateurs tels que les poissons-chats. "

http://www.maxisciences.com/poisson/deu ... 30703.html

Même si l'on considère que les prédateurs de l'époque n'étaient pas équipés d'organes electro-sensible: la petite production d'électricité trahit la présence de la proie "au contact" alors même qu'elle peut rester camouflée sans ces cellules mutantes.

- elles "coûtent" de l'énergie a l'organisme sans bénéfice évident.

Voilà la question.

[Chanur]

Ça fait de la lumière.

115083684.jpg

Oui, bon, je sors.

[MaisBienSur]

Mais au début, quand les premières cellules mutantes ont commencées a émettre de l'électricité, comment les mutants ont-il pu survivre alors même:

- que l'électricité produite était beaucoup trop faible pour avoir un effet repoussant sur les prédateurs ( voir pour assommer une proie)
- qu'il n'y avait pas de déclenchement volontaire de cette décharge
- qu'il n'y avait pas de cellules sensibles a ce rayonnement pour permettre l'utilisation en "sonar électrique"

Comme souvent au cour de l'évolution du monde, ils n'avaient pas besoin de se défendre de cette manière pour survivre.
Ensuite, surement face a de nouveaux prédateurs (changement climatique, mutation, etc...), les plus propices a se servir de cette défense électrique ont survécu, les années et la sélection par le plus fort ont fait le reste.
C'est quoi le problème ? y'a pas la vidéo sur YouTube ?
Parce que c'est le cas de chaque espèce qui existe encore aujourd'hui et qui peut disparaître demain.

[TherealBlueman]

C'est quoi le problème ? y'a pas la vidéo sur YouTube ?

Rien de plus que la question que je pose: dans le cas du poisson électrique lorsque le nombre de cellules spécialisée est trop petit, non seulement ce n'est pas un avantage sélectif mais c'est aussi une faiblesse car en tant que proie il devient plus détectable.

On peut concevoir que les premières raies n'avaient qu'une forme primitive de dard, beaucoup plus petite et beaucoup moins efficace que maintenant , mais même un petit dard est un avantage sélectif.

Cela ne semble pas être le cas d'un petit nombre de cellules "électriques".

[eatsalad]

La question que je me pose est la suivante:

L'avantage sélectif est évident: pouvoir émettre un choc électrique conséquent ou avoir un "sonar électrique" permet de survivre et se développer.

Mais au début, quand les premières cellules mutantes ont commencées a émettre de l'électricité, comment les mutants ont-il pu survivre alors même:

- que l'électricité produite était beaucoup trop faible pour avoir un effet repoussant sur les prédateurs ( voir pour assommer une proie)
- qu'il n'y avait pas de déclenchement volontaire de cette décharge
- qu'il n'y avait pas de cellules sensibles a ce rayonnement pour permettre l'utilisation en "sonar électrique"

Pour commencer, pour qu'un avantage soit sélectionné il faut déjà qu'il apparaisse.
Ensuite on peut avoir une mutation qui ne sert a rien et qui perdure car elle n'apporte pas de désavantage flagrant.
On constate aussi que des mutations s'installent durablement, même si elles sont défavorables pour la sélection naturelle mais qu'elle sont favorables pour la sélection sexuelle.

On peut imaginer aussi que la fonction de l'électricité à evoluée comme les plumes thermodactyles des dinosaures qui permettent, dans sa version moderne, aux oiseaux de voler.

Peut être qu'il y a fort longtemps les poissons sans servaient pour griller le plancton, ou pour attirer les femelles?

[TherealBlueman]

Ensuite on peut avoir une mutation qui ne sert a rien et qui perdure car elle n'apporte pas de désavantage flagrant

Des exemples comparables ?

Le problème reste qu'avec un trop petit nombre de cellules pour déclencher un choc électrique suffisant ( dans cet exemple) il y a des inconvénients:

- consommation d'énergie inutile puisque non déclenchable a volonté


- augmentation des risques de détection par un prédateur

[eatsalad]

Ensuite on peut avoir une mutation qui ne sert a rien et qui perdure car elle n'apporte pas de désavantage flagrant

Des exemples comparables ?

Etes vous familier avec le concept de dérive génétique ?

Par exple, l'appendice chez l'homme, on me l'a enlevé quand j'avais 11 ans et il ne me manque pas du tout.
On peut prendre le plumage exubérant de certains oiseaux qui les handicapent dans le vol mais qui semble plaire aux femelles.

Le problème reste qu'avec un trop petit nombre de cellules pour déclencher un choc électrique suffisant ( dans cet exemple) il y a des inconvénients:
- consommation d'énergie inutile puisque non déclenchable a volonté
- augmentation des risques de détection par un prédateur

Oui si on veut absolument que ce mécanisme serve à se défendre ou à attaquer dès son apparition, mais ce n'est pas forcément le cas.

[TherealBlueman]

L'appendice chez l'homme, on me l'a enlevé& quand j'avais 11 ans et il ne me manque pas du tout.
On peut prendre le plumage exubérant de certains oiseaux qui les handicapent dans le vol mais qui semble plaire aux femelles.

Merci de ta réponse.

On commence a avoir des pistes pour l'utilité de l'apendice

http://www.futura-sciences.com/magazine ... ion-13180/

Comme tu le dit, les plumes ( du paon par exemple) a un rôle crucial dans la reproduction.

http://www.sosgali.org/paon3.jpg

La nature a tendance a atrophier ce qui sert a rien, puisqu'il faut au minimum l'irriguer et le nourrir.

Oui si on veut absolument que ce mécanisme serve à se défendre ou à attaquer dès son apparition, mais ce n'est pas forcément le cas.

Je parle uniquement de consommation d'énergie et du fait qu'un faible courant électrique le rend plus détectable, par exemple dans les eaux boueuse des rivières.

[eatsalad]

Peut-etre que ces cellules électriques, les rendaient indigeste à défaut d'être repérable, ou qu'elles agissaient comme une alarme, comme les couleurs de certaines grenouilles, par ex ?

[Chanur]

Il me semble que l'idée darwinienne qu'un organe se développe petit à petit au fil des génération n'est plus vraiment d'actualité.
C'est le génome qui se modifie petit à petit, pas le corps.
Il peut très bien se faire que le premier poisson électrique ait eu d'un coup beaucoup de cellules produisant de l'électricité, suite à une mutation qui modifie toutes les cellules d'un organe préexistant.
La question serait plutôt quel organe existait chez les ancêtres des poissons électrique et qui s'est transformé pour devenir organe électrique, non ?
D'autre part, du fait du double jeu de chromosomes de la reproduction sexuée, de nombreux gènes ne sont pas exprimés. Donc un gène qui soit défavorable peut perdurer : il ne diminue pas la probabilité de se reproduire de l'individu tant qu'il n'est pas exprimé. Du coup, il peut "attendre" une autre mutation qui le rendra utile.

[TherealBlueman]

Peut-etre que ces cellules électriques, les rendaient indigeste à défaut d'être repérable, ou qu'elles agissaient comme une alarme, comme les couleurs de certaines grenouilles, par ex ?

Pourquoi pas, en effet

Il peut très bien se faire que le premier poisson électrique ait eu d'un coup beaucoup de cellules produisant de l'électricité, suite à une mutation qui modifie toutes les cellules d'un organe préexistant.
La question serait plutôt quel organe existait chez les ancêtres des poissons électrique et qui s'est transformé pour devenir organe électrique, non ?
D'autre part, du fait du double jeu de chromosomes de la reproduction sexuée, de nombreux gènes ne sont pas exprimés. Donc un gène qui soit défavorable peut perdurer : il ne diminue pas la probabilité de se reproduire de l'individu tant qu'il n'est pas exprimé. Du coup, il peut "attendre" une autre mutation qui le rendra utile.

Je me suis basé sur le modèle de l'évolution de l'oeil pour réfléchir:

1) Il est fortement évolutif dans le temps

2) L'oeil primaire permet déjà un avantage compétitif

Bref je comprends le raisonnement de la batterie qui arrive toute prête et équipée, mais quelle observation comparable va en faveur de cette explication ?

Pour l'organe d'origine, il s'agit le plus souvent de muscle modifiés.

"Les organes électriques, toujours pairs, doivent être considérés comme des muscles profondément modifiés. Leur disposition est très variable, de même que l'origine des muscles dont ils proviennent ; ces organes ne sont donc nullement homologues dans les différents groupes de Poissons électriques"

http://www.universalis.fr/encyclopedie/ ... ectriques/

Tu aurait des exemples concrets similaires étayant l'apparition soudaine d'une telle machinerie prête a l'emploi ?

C'est assez étonnant a concevoir.

un gène qui soit défavorable peut perdurer : il ne diminue pas la probabilité de se reproduire de l'individu tant qu'il n'est pas exprimé. Du coup, il peut "attendre" une autre mutation qui le rendra utile.

Ca se défend

[Pepejul]

Le signal électrique sert d'abord à se repérer en eaux troubles (voir mormyre : source : http://aquafish.free.fr/poissons/poisson_elephant.htm ) Il n'y a pas eu "apparition d'un système complet" mais, comme toujours dans le cadre de l'évolution : un bricolage d'un machin préexistant...

on peut raisonnablement penser qu'un poisson électrogène émettant des décharges un peu plus fortes que ses cousins ait alors bénéficié d'un avantage évolutif....

[Chanur]

Tu aurait des exemples concrets similaires étayant l'apparition soudaine d'une telle machinerie prête a l'emploi ?

Non, désolé. Je n'y connais rien en biologie et encore moins en biologie préhistorique.
Ce que je vois de plus proche c'est des mutations simples qui font varier le nombre d'anneaux chez des animaux comme les mille-pattes ou des mutations de la drosophile qui lui donnent quatre ailes, mais dans les deux cas, il s'agit de duplication de structures qui existent déjà. Ça ne répond pas vraiment à ta question.
Par contre on peut imaginer une enzyme, par exemple, qui change profondément la chimie d'un organe.

Et puis les poissons électrique, c'est très surfait : il n'y a même pas de prise USB pour recharger un portable ...

[TherealBlueman]

Le signal électrique sert d'abord à se repérer en eaux troubles (voir mormyre : source : http://aquafish.free.fr/poissons/poisson_elephant.htm ) Il n'y a pas eu "apparition d'un système complet" mais, comme toujours dans le cadre de l'évolution : un bricolage d'un machin préexistant...

on peut raisonnablement penser qu'un poisson électrogène émettant des décharges un peu plus fortes que ses cousins ait alors bénéficié d'un avantage évolutif....

Il y a en fait 2 systèmes: le "sonar électrique" qui ne nécessite que du courant faible mais nécessite des cellules réceptrices, et les décharges électriques qui nécessite un mécanisme complexe a déclenchement volontaire.

La problématique des eaux boueuses en rivière est effectivement très importante ,et c'est là le problème:

en absence de cellules réceptrices le sonar électrique est inutilisable mais facilite au contraire la détection ( un chatouillis =une proie), et , en l'absence de "mécanisme complexe " l'émission de décharges électriques de petite intensité ( faible nombre de cellules mutée) incontrolées consomme de l'énergie et augmente également les chances de détection.

Et puis les poissons électrique, c'est très surfait : il n'y a même pas de prise USB pour recharger un portable ...

y parait qu'ils ont même pas internet.

Par contre on peut imaginer une enzyme, par exemple, qui change profondément la chimie d'un organe

Bon, on peut concevoir que la conductivité d'un organe comme un muscle soit modifié et qu'on le contrôle comme on actionne un muscle.

Pourquoi pas mais un exemple concret permettrait d'avancer sur cette hypothèse.

Merci de l'idée en tout cas.

[Pepejul]

Une piste ici : http://www.huffingtonpost.fr/2014/06/30 ... 42863.html

Source : http://news.yahoo.com/warning-high-volt ... 41692.html

[TherealBlueman]

Une piste ici : http://www.huffingtonpost.fr/2014/06/30 ... 42863.html

C'est le lien de mon premier post

Merci d'avoir cherché en tout cas.

Ca décrit le mécanisme, pas ce qui se passe au début de la mutation.

"En d'autres termes, certains poissons ont exploité cette capacité à produire de petites charges d'électricité. Leurs cellules musculaires, à la base ordinaires, sont devenus des électrocytes, un plus grand type de cellules qui génère bien plus de voltage."

Donc on a 2 hypothèses:

1) Le muscle change d'un bloc et s'améliore dans le temps.( hypothèse de Chanur)

Avec 2 problèmes:

- comment ça marche ?

- quels sont les exemples comparables de brusque spécialisation mutante ?

Par contre celà résout la question du seuil d'efficacité et du déclenchement volontaire ( idem le muscle d'origine)

2) Le muscle évolue progressivement

Avec 4 problèmes

- le seuil d'efficacité par rapport aux prédateurs ( si cela ne repousse que les trop petits prédateurs pas dangereux, aucun intérêt )

- l'augmentation de la détection par les prédateurs

On peut aussi se dire que cette faculté électrique peut faire recracher une proie ( hypothèse d'estelad)

- la consommation d'énergie inutile

- l'impossibilité de contrôle des cellules concernées dans un organe

voili voilà

[Chanur]

- l'augmentation de la détection par les prédateurs

Il y a des espèces que ça n'a pas l'air de gêner. Je pense aux vers luisants, par exemple. Etre facile à détecter peut aussi avoir un intérêt pour la reproduction.
D'autre part l'émission d'électricité n'est pas constante. Le poisson peut ne pas en émettre quand il voit (ou sent d'une quelconque façon) un prédateur.
Mais ce ne sont que des spéculations, bien sûr.

[Pepejul]

Ok pour le lien.. désolé.

Mon idée : Des individus produisant plus d'électricité que d'autres au niveau des muscles s'en servent pour se repérer dans l'eau boueuse... certains de ces individus l'utilisent pour localiser leurs proies (premier stade d'évolution sur plusieurs générations de sélection par l'efficacité prédatrice).

Malheureusement les prédateurs repèrent facilement les poissons électriques : nouvelle pression environnementale. Certains individus produisant assez de courant pour repousser leurs prédateurs survivent et donnent un nouveau groupe d'électro-puissants. 2 ème stade.

Parmi ces individus certains déclenchent intempestivement leurs décharges et ramassent des proies immobilisées ou mortes ce qui leur donne un avantage nutritionnel (économie d'énergie par rapport à la chasse active en milieu trouble) : nouveau stade d'évolution...

Crédible ?

[TherealBlueman]

Il y a des espèces que ça n'a pas l'air de gêner. Je pense aux vers luisants, par exemple. Etre facile à détecter peut aussi avoir un intérêt pour la reproduction.
D'autre part l'émission d'électricité n'est pas constante. Le poisson peut ne pas en émettre quand il voit (ou sent d'une quelconque façon) un prédateur.
Mais ce ne sont que des spéculations, bien sûr.

Le ver luisant l'est car le mâle n'a pas d'ailes: un peu difficile a appliquer aux poissons électriques

Ceci dit c'est effectivement un avantage pour la reproduction.

Peut-être qu'il peut effectivement "serrer les fesses" en présence d'un prédateur...ou pas.

Parmi ces individus certains déclenchent intempestivement leurs décharges et ramassent des proies immobilisées ou mortes ce qui leur donne un avantage nutritionnel (économie d'énergie par rapport à la chasse active en milieu trouble) : nouveau stade d'évolution...

Crédible ?

Y a de l'idée puisque tu t'attaque au problème de seuil et de déclenchement volontaire.

A approfondir, mais c'est bien aux solutions "alternatives" ( c'est le cas de le dire ) auquel il faut penser

[Pepejul]

on continue (reblague) alors.

Imaginons que la décharge survienne en cas de peur.. "oh un prédateur....dzzzzzzz".. le prédateur est parti....

[f.didier]

-

Avec 4 problèmes

- le seuil d'efficacité par rapport aux prédateurs ( si cela ne repousse que les trop petits prédateurs pas dangereux, aucun intérêt )

- l'augmentation de la détection par les prédateurs

On peut aussi se dire que cette faculté électrique peut faire recracher une proie ( hypothèse d'estelad)

- la consommation d'énergie inutile

- l'impossibilité de contrôle des cellules concernées dans un organe

voili voilà

Peut etre aussi que tout simplement, ils n'avaient pas de prédateur.
Si une espèce n'a pas d'ennemis ou en nombre tellement faible que c'est négligeable pour l’espèce, elle peut développer toutes les capacités handicapantes possible, ca ne gène en rien.
Exemple : le dodo.
Gros, lent, pas peureux pour deux sous, incapable de voler. Il n'avait aucun prédateur et a pu survivre des millénaires. Jusqu’à l'arrivé de l'homme, un prédateur qui l'a décimé.
Mais ca montre que sans prédateur naturel, toutes capacités inutiles sont possible.

[TherealBlueman]

Peut etre aussi que tout simplement, ils n'avaient pas de prédateur.
Si une espèce n'a pas d'ennemis ou en nombre tellement faible que c'est négligeable pour l’espèce, elle peut développer toutes les capacités handicapantes possible, ca ne gène en rien.

On a au moins un prédateur avéré:

"L’alligator gar (Atractosteus spatula), qui ressemble tellement à un crocodile, est un poisson primitif à nageoires rayonnées de couleur brun ou olive. Poisson carnassier (se nourrissant d’autres poissons), il possède une double rangée de dents dans la mâchoire supérieure. Sur terre depuis des centaines de millions d’années, ce poisson préhistorique a survécu aux dinosaures, notamment grâce à la protection de ses écailles en forme de losange très dures. Elles étaient utilisées par les Amérindiens pour fabriquer bijoux et pointes de flèche. Le gar mesure à maturité de 2,50 à 3 mètres, pour un poids de 100 kilos. On pense que ce poisson peut vivre jusqu’à 50 ou 70 ans."

http://www.aquatic-village.com/wp-conte ... r-gar1.jpg

J'ai trouvé des infos nouvelles:

"Cependant, la présence dispersée de l’électroréception dans divers groupes de vertébrés indique que l’électroréception a été « réinventée » un certain nombre de fois durant l’évolution. Une preuve particulièrement frappante d’évolutions indépendantes de l’électroréception est son existence chez les mormyriformes africains et les gymnotiformes sud-américains, deux ordres éloignés (ostéoglossomorphes et ostariophysés) des poissons osseux modernes (téléostéens), ainsi que dans le mammifère ornithorynque. Dans tous les cas, les ancêtres ne semblent pas avoir posséder la capacité d’électroréception. Les holostéens modernes, qui ont donné la lignée des téléostéens, comprenant les mormyriformes et les gymnotiformes, ne sont pas électroréceptifs. De même, les reptiles, ancêtres des mammifères, ne possèdent pas ce sens duquel aurait pu évoluer l’ornithorynque. Ainsi, les mormyriformes, les gymnotiformes et l’ornithorynque ont dû inventé de nouveau l’électroréception durant leurs évolutions.

De plus, dans chaque groupe d’animaux électroréceptifs, les organes responsables de l’électroréception possèdent des structures anatomiques et des propriétés uniques. D’un groupe à l’autre, les électrorécepteurs présents dans la peau présentent une grande variation de sensibilité (de 0,005µVcm-1 à 0,1mVcm-1), différentes réponses aux fréquences (courant presque continu é une fréquence de 1500 Hz) et des distributions très variables à la surface de la peau. Des structures et les fonctions qui diffèrent tant vont en faveur d’histoires d’évolution indépendantes "

http://www.apteronote.com/revue/evoluti ... e_27.shtml

En bref la question n'est pas idiote puisque l'évolution s'est faite presque "au cas par cas"

De plus il est expliqué que l'électroréception, et donc la capacité d'utiliser un "sonar électrique" est arrivée bien plus tard.

Donc l'émission électrique de l'époque n'était pas compensée par cet avantage.

Le problème reste entier ( comme le lait )

[Pepejul]

ce poisson préhistorique a survécu aux dinosaures, notamment grâce à la protection de ses écailles en forme de losange très dures

euh.... ça sort d'où ça ?

[TherealBlueman]

euh.... ça sort d'où ça ?

Un peu comme un crocodile

http://www.allmystery.de/i/t4b5017_ID_A ... 00x490.jpg

[Pepejul]

je connais bien les lépisostées (j'en ai eu en aquarium ainsi que des polypterus qui ont des écailles semblables)

Et les dinosaures, ammonites etc... ont disparu parce que leurs écailles n'étaient pas passez solides ?

Je n'ai jamais vu un tel argument avant ! Je trouve ça assez cocasse.

Et les oiseaux ont survécu eux... ils n'ont pas d'écailles en losange !

Identifier un détail physique comme la cause de la survivance à la crise KT me laisse sans voix....