Pourquoi les guppys sont-ils si diversifiés?
Guppys (Svetlana Chernova, iStockphoto)
Guppys (Svetlana Chernova, iStockphoto)
Quels sont les liens avec mon programme d'études?
Les membres d’une même espèce peuvent avoir des traits biologiques différents. Vérifie cette affirmation en te rendant dans une animalerie qui vend des guppys!
Le guppy (Poecilia reticulata) est un poisson que tu peux voir dans presque toutes les animaleries. Tu peux aussi en rencontrer à l’état sauvage, si tu vas nager dans les cours d’eau douce près de l’équateur. Il y en a même dans les égouts de Rio de Janeiro au Brésil! Les guppys sont des animaux de compagnie très appréciés, car ils ont de nombreuses formes et couleurs différentes.
Le savais-tu?
Le guppy est aussi appelé poisson million ou queue de voile et poisson arc-en-ciel.
Bien que tous ces guppys appartiennent à une seule et même espèce de poisson, ils n’ont pas tous la même apparence et le même comportement. Cette diversité les rend très intéressants à étudier pour les scientifiques. Les écologues parlent de traits biologiques pour désigner les propriétés liées à l’apparence et au comportement d’un organisme.
Par exemple, examine toutes les différentes formes de queues et de nageoires des guppys.
Certains guppys ont une queue ronde. D’autres ont une queue en forme d’éventail ou de drapeau. D’autres encore une queue qui fait penser à une épée!
Les guppys sont tout aussi diversifiés au niveau des couleurs. Certains ont un corps de couleur argent ou bleue. Leur queue peut être jaune, rose, orange, voire multicolore!
Examinons pourquoi les guppys ont des traits biologiques si diversifiés.
Les mâles et les femelles guppys ont-ils la même apparence?
Chez beaucoup d’animaux, les mâles et les femelles d’une même espèce ont une apparence différente. Par exemple, les mâles ont souvent des couleurs plus voyantes que les femelles. Cela leur permet d’attirer des partenaires de reproduction. Quant aux femelles, leurs couleurs tendent à être ternes, ce qui les aide à se dissimuler plus efficacement. Les femelles se cachent pour se protéger et protéger leurs petits.
Ainsi, chez les guppys, les mâles et les femelles ont une apparence différente. Les mâles ont des couleurs plus vives que les femelles. Peux-tu distinguer les mâles des femelles guppys dans les images ci-dessous?
(Réponse : Sur la photo de gauche, le mâle se trouve au-dessus et les deux femelles sont dessous. Sur la photo de droite, trois mâles se trouvent à gauche d’une femelle.)
La femelle guppy préfère s’accoupler avec le mâle ayant les couleurs les plus éclatantes possible. Or, les mâles trop voyants sont des proies faciles pour les prédateurs. Donc, si un mâle aux couleurs éclatantes survit, il sera probablement un bon partenaire de reproduction.
En quoi leurs traits biologiques aident-ils les guppys à s’adapter à leur environnement?
Les guppys vivent dans de nombreux environnements différents. Dans chaque environnement, ils ont besoin de traits biologiques bien précis pour survivre. Les scientifiques parlent d’adaptation locale pour désigner le développement de ces traits biologiques. Une espèce s’adapte à son environnement de manière à pouvoir y survivre.
Par exemple, une certaine variété de guppys vit dans le même cours d’eau que les animaux qui les mangent, c’est-à-dire leurs prédateurs, contrairement à une autre variété de guppys. Les écologues ont découvert que ces deux variétés possèdent chacune des traits biologiques différents.
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Un des prédateurs des guppys est un poisson que l’on appelle cichlidé.
Le savais-tu?
Certains cichlidés sont des prédateurs très efficaces. Ils possèdent un long corps très fin qui leur permet de nager très vite. Ils ont aussi une puissante mâchoire qui leur permet d’attraper beaucoup de proies.
Les guppys qui vivent dans le même cours d’eau que les cichlidés tendent à avoir des couleurs ternes qui les aident à se camoufler. Ils courent ainsi moins de risque d’être vus et donc d’être mangés.
Examinons de nouveau les photos de guppys.
Les guppys de la photo de gauche vivent à l’état sauvage. Les guppys de la photo de droite vivent dans un aquarium. As-tu remarqué que les guppys vivant à l’état sauvage ont des couleurs moins vives que ceux vivant en aquarium?
Tous les guppys sauvages ont-ils la même stratégie de reproduction?
Non. Les jeunes guppys s’appellent des alevins. Les guppys qui vivent dans le même cours d’eau que les cichlidés commencent à se reproduire très jeunes, et ils ont beaucoup d’alevins. Ainsi, il y a plus de chance pour qu’au moins quelques alevins survivent aux prédateurs et atteignent l’âge adulte.
Les guppys qui vivent dans un cours d’eau sans cichlidés tendent à avoir des couleurs très vives. Puisqu’ils ne doivent pas se cacher de ces prédateurs, ils peuvent avoir des couleurs vives et éclatantes. (Rappelle-toi que les femelles préfèrent les mâles aux couleurs voyantes!) Les femelles n’ont pas non plus à se dépêcher pour se reproduire. Elles ont moins d’alevins et ceux-ci sont plus gros. Sans prédateurs, les alevins ont de bonnes chances de survie.
Quelle est la stratégie de reproduction des guppys d’aquarium?
Les guppys d’aquarium ont la même stratégie de reproduction que les guppys qui ne vivent pas dans le même cours d’eau que leurs prédateurs. Une femelle peut choisir le mâle qu’elle préfère. Comme tu le sais déjà, les mâles préférés sont ceux qui ont les couleurs les plus voyantes. Les gens qui élèvent des guppys dans un aquarium cherchent souvent des mâles et des femelles possédant des couleurs et des formes intéressantes. En les faisant se reproduire, ils obtiennent des guppys présentant de nouvelles couleurs et formes originales.
La prochaine fois que tu iras dans une animalerie, va voir les guppys. Réfléchis aux raisons de leur apparence. Essaie de repérer les mâles et les femelles. Peut-être même auras-tu envie d’avoir des guppys dans un aquarium chez toi!
Points de départ
- As-tu déjà eu des guppys ou d’autres poissons dans un aquarium chez toi? Pourquoi?
- As-tu déjà vu des poissons d’aquarium dans une animalerie? Que remarques-tu le plus quand tu regardes un poisson?
- Selon toi, des guppys nés dans un aquarium pourraient-ils survivre dans la nature? Explique ta réponse.
- Les gens devraient-ils attraper des poissons sauvages pour les garder dans un aquarium? Explique ta réponse.
- Quelles adaptations ont aidé les guppys à survivre dans un environnement où vivent aussi leurs prédateurs, les cichlidés?
- Qu’est-ce que l’adaptation locale? Quelles autres adaptations locales connais-tu?
- Comment les adaptations locales peuvent-elles mener à plus de biodiversité?
- Pourquoi les guppys d’aquarium ont-ils une apparence si différente de celle des guppys sauvages?
- Regarde la vidéo Conseils pour élever des guppys. Quels sont les avantages d’avoir des guppys comme animaux de compagnie?
- Pourquoi est-il important que les scientifiques consacrent du temps à étudier les relations entre les proies et les prédateurs, comme celles décrites dans cet article? Développe ta réponse.
- Cet article et les ressources connexes peuvent servir à présenter le concept d’adaptation des animaux, en particulier des poissons. L’article peut aussi aider les élèves à mieux comprendre le rapport entre l’adaptation et les relations prédateur-proie dans un écosystème. Parmi les concepts présentés, citons l’espèce, les traits biologiques, l’écologue, la diversité, le camouflage, l’adaptation locale et le prédateur.
- Après avoir fait lire cet article, les enseignants peuvent demander à leurs élèves d’appliquer la stratégie d’apprentissage Toile de définition du concept (seuls ou à plusieurs) afin de les aider à mieux comprendre le concept d’adaptation. Téléchargez les fiches reproductibles prêtes à utiliser de la Toile de définition du concept pour cet article aux formats [Google doc] et [.pdf].
- Afin d’étudier les concepts de camouflage et d’adaptation locale, les enseignants peuvent demander aux élèves de concevoir un guppy de la forme et des couleurs de leur choix en s’aidant de l’image montrant les différentes formes de queues et de nageoires des guppys. Les élèves devront décider de l’environnement dans lequel vivra leur guppy et justifier leur choix de forme et de couleurs en tenant compte de cet environnement.
- Les élèves pourraient élever des guppys dans le cadre d’un projet de classe. Il existe de nombreuses et excellentes ressources en ligne qui expliquent comment élever ces poissons.
Connecter et Relier
- As-tu déjà eu des guppys ou d’autres poissons dans un aquarium chez toi? Pourquoi?
- As-tu déjà vu des poissons d’aquarium dans une animalerie? Que remarques-tu le plus quand tu regardes un poisson?
Relier la Science et la Technologie à la Société et à l'Environnement
- Selon toi, des guppys nés dans un aquarium pourraient-ils survivre dans la nature? Explique ta réponse.
- Les gens devraient-ils attraper des poissons sauvages pour les garder dans un aquarium? Explique ta réponse.
Explorer les Concepts
- Quelles adaptations ont aidé les guppys à survivre dans un environnement où vivent aussi leurs prédateurs, les cichlidés?
- Qu’est-ce que l’adaptation locale? Quelles autres adaptations locales connais-tu?
- Comment les adaptations locales peuvent-elles mener à plus de biodiversité?
- Pourquoi les guppys d’aquarium ont-ils une apparence si différente de celle des guppys sauvages?
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Nature de la Science / Nature de la Technologie
- Pourquoi est-il important que les scientifiques consacrent du temps à étudier les relations entre les proies et les prédateurs, comme celles décrites dans cet article? Développe ta réponse.
Suggestions d'enseignement
- Cet article et les ressources connexes peuvent servir à présenter le concept d’adaptation des animaux, en particulier des poissons. L’article peut aussi aider les élèves à mieux comprendre le rapport entre l’adaptation et les relations prédateur-proie dans un écosystème. Parmi les concepts présentés, citons l’espèce, les traits biologiques, l’écologue, la diversité, le camouflage, l’adaptation locale et le prédateur.
- Après avoir fait lire cet article, les enseignants peuvent demander à leurs élèves d’appliquer la stratégie d’apprentissage Toile de définition du concept (seuls ou à plusieurs) afin de les aider à mieux comprendre le concept d’adaptation. Téléchargez les fiches reproductibles prêtes à utiliser de la Toile de définition du concept pour cet article aux formats [Google doc] et [.pdf].
- Afin d’étudier les concepts de camouflage et d’adaptation locale, les enseignants peuvent demander aux élèves de concevoir un guppy de la forme et des couleurs de leur choix en s’aidant de l’image montrant les différentes formes de queues et de nageoires des guppys. Les élèves devront décider de l’environnement dans lequel vivra leur guppy et justifier leur choix de forme et de couleurs en tenant compte de cet environnement.
- Les élèves pourraient élever des guppys dans le cadre d’un projet de classe. Il existe de nombreuses et excellentes ressources en ligne qui expliquent comment élever ces poissons.
En savoir plus
Les adaptations physiques et comportementales - Alloprof - Exemples d'adaptation évolutive chez les animaux et les plantes, y compris le camouflage et le mimétisme, avec des illustrations et une vidéo (2:43)
Références
Arbour, J. H., & López-Fernández, H. (2013). Ecological variation in South American geophagine cichlids arose during an early burst of adaptive morphological and functional evolution. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 280(1763). DOI: 10.1098/rspb.2013.0849
Bassar, R. D., Marshall, M. C., López-Sepulcre, A., Zandonà, E., Auer, S. K., Travis, J., … Reznick, D. N. (2010). Local adaptation in Trinidadian guppies alters ecosystem processes. Proceedings of the National Academy of Sciences, 107(8), 3616–3621. DOI: 10.1073/pnas.0908023107
Des Roches, S., Post, D. M., Turley, N. E., Bailey, J. K., Hendry, A. P., Kinnison, M. T., … Palkovacs, E. P. (2017). The ecological importance of intraspecific variation. Nature Ecology & Evolution, 2(1), 57–64. DOI: 10.1038/s41559-017-0402-5
Reznick, D., Bryga, H., & Endler, J. (1990). Experimentally induced life-history evolution in a natural population. Nature, 346(6282), 357-359. DOI: 10.1038/346357a0
Travis, J., Reznick, D., Bassar, R. D., López-Sepulcre, A., Ferriere, R., & Coulson, T. (2014). Do eco-evo feedbacks help us understand nature? Answers from studies of the Trinidadian guppy. Advances in Ecological Research, 50, 1–40. DOI: 10.1016/b978-0-12-801374-8.00001-3