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Pourquoi les maladies sont-elles généralement spécifiques à une espèce particulière

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La « zoonose » est le processus de transmission d'une maladie d'un animal infecté à un humain. Cela suggère que la transmission de l'animal à l'homme n'est pas courante. On pense que le VIH s'est d'abord propagé aux humains de manière zoonotique, mais a depuis muté en une souche exclusivement humaine.

Tout cela soulève la question : pourquoi les maladies ciblent-elles principalement une espèce en particulier ? La plupart des processus métaboliques ne sont-ils pas très similaires d'une espèce à l'autre, en particulier au sein du même ordre et de la même classe ? Les chiens et les chats ne peuvent pas attraper le rhume, mais ils ont leurs propres maladies similaires.

Il y a évidemment suffisamment de similitudes pour que les souris puissent être utilisées dans des tests préliminaires de médicaments humains, mais les résultats sont très provisoires jusqu'à ce que des essais humains soient effectués.


Les agents pathogènes responsables de certaines maladies se sont adaptés à leurs hôtes. Les virus doivent s'attacher aux structures de leurs cellules qu'ils envahissent pour se répliquer. Ces structures sont généralement constituées de protéines et sont uniques pour les espèces respectives (par exemple, le récepteur ACE2 dans le cas de Covid-19). Au cours d'une infection, des milliards de virus seront libérés et certains porteront des mutations, qui ne sont que des incidents dans le processus de réplication. Dans la plupart des cas, ces erreurs conduisent à un virus qui n'est pas viable ou ne peut pas infecter, c'est-à-dire que le virus muté ne peut pas se répliquer et la mutation est perdue, mais parfois il peut mieux infecter l'hôte et aura donc plus de chances de se propager . Si cela se produit avec un agent pathogène zoonotique après qu'il s'est propagé à un humain, une nouvelle maladie est apparue.


Pourquoi les maladies sont-elles généralement spécifiques à une espèce particulière - Biologie

La propagation et la gravité des maladies infectieuses sont influencées par de nombreux facteurs prédisposants.

Objectifs d'apprentissage

Reconnaître les facteurs classés comme prédisposant aux maladies infectieuses

Points clés à retenir

Points clés

  • Certains facteurs prédisposant à contracter des maladies infectieuses peuvent être anatomiques, génétiques, généraux et spécifiques à la maladie.
  • Le climat et les conditions météorologiques, ainsi que d'autres facteurs environnementaux qui en sont affectés, peuvent également prédisposer les personnes aux agents infectieux.
  • D'autres facteurs tels que l'état de santé général, l'âge et l'alimentation sont des considérations importantes dans la prévention de la propagation des maladies infectieuses.

Mots clés

  • fibrose kystique: La mucoviscidose (également connue sous le nom de mucoviscidose ou mucoviscidose) est une maladie génétique autosomique récessive qui affecte le plus gravement les poumons, ainsi que le pancréas, le foie et l'intestin. Elle se caractérise par un transport anormal de chlorure et de sodium à travers un épithélium, conduisant à des sécrétions épaisses et visqueuses.
  • Maladie granulomateuse chronique: Également connu sous le nom de CGD, il s'agit d'un groupe diversifié de maladies génétiques dans lesquelles certaines cellules du système immunitaire ont des difficultés à former les composés réactifs de l'oxygène (le plus important, le radical superoxyde) utilisés pour tuer certains agents pathogènes ingérés. Cela conduit à la formation de granulomes (un type particulier d'inflammation) dans de nombreux organes.

La propagation et la gravité des maladies infectieuses sont influencées par de nombreux facteurs prédisposants. Certains d'entre eux sont plus généraux et s'appliquent à de nombreux agents infectieux, tandis que d'autres sont spécifiques à une maladie. D'autres peuvent être anatomiques. Par exemple, les femmes souffrent plus fréquemment d'infections des voies urinaires qui peuvent être attribuées à leur urètre plus court.

La génétique est un autre facteur contributif. La mucoviscidose est une maladie génétique qui provoque une altération du mucus dans les poumons. Cela prédispose les patients aux infections chroniques par des bactéries qui forment des biofilms dans les poumons. L'agent infectieux le plus courant est Pseudomonas aeruginosa. Un autre exemple est la maladie granulomateuse chronique qui affecte directement la capacité du système immunitaire de l'hôte à combattre les envahisseurs.

Le climat et les conditions météorologiques, ainsi que d'autres facteurs environnementaux qui en sont affectés, peuvent également prédisposer les personnes aux agents infectieux. Une énigme de longue date est de savoir pourquoi les épidémies de grippe se produisent de façon saisonnière. Une explication possible est que, parce que les gens sont à l'intérieur plus souvent pendant l'hiver, ils sont plus souvent en contact étroit, ce qui favorise la transmission de personne à personne. Un autre facteur est que les températures froides entraînent un air plus sec, ce qui peut déshydrater le mucus, empêchant le corps d'expulser efficacement les particules virales. Le virus survit également plus longtemps sur les surfaces à des températures plus froides et la transmission par aérosol du virus est la plus élevée dans les environnements froids (moins de 5 °C) avec une faible humidité relative. En effet, la baisse de l'humidité de l'air en hiver semble être la principale cause de transmission de la grippe saisonnière dans les régions tempérées. Certains scientifiques pensent que les fluctuations saisonnières des niveaux de vitamine D peuvent également être un facteur de propagation de la grippe.

Carte mondiale de la grippe saisonnière: Zones à risque saisonnier : novembre-avril (bleu), avril-novembre (rouge) et toute l'année (jaune)

La santé globale est un facteur très important dans la prévention des maladies. Certaines parties du système immunitaire lui-même ont des effets immunosuppresseurs sur d'autres parties du système immunitaire, et l'immunosuppression peut survenir en tant que réaction indésirable au traitement d'autres affections. En général, une immunosuppression délibérément induite est effectuée pour empêcher le corps de rejeter une greffe d'organe, pour traiter la maladie du greffon contre l'hôte après une greffe de moelle osseuse ou pour le traitement de maladies auto-immunes telles que la polyarthrite rhumatoïde et la maladie de Crohn. Bien sûr, le système immunitaire peut être affaibli pour d'autres raisons telles que la chimiothérapie et le VIH.

L'âge est un autre facteur critique. Les nouveau-nés et les nourrissons sont plus sensibles aux infections, tout comme les personnes âgées.

Une alimentation inadéquate peut également augmenter les risques. Par exemple, à l'échelle mondiale, la malnutrition sévère courante dans certaines parties du monde en développement entraîne une forte augmentation du risque de développer une tuberculose active et d'autres infections opportunistes, en raison de ses effets néfastes sur le système immunitaire. Avec la surpopulation, une mauvaise nutrition peut contribuer au lien étroit observé entre la tuberculose et la pauvreté.


Coronavirus nouveau

Les coronavirus nouveau qui cause la maladie COVID-19 a été identifiée pour la première fois fin décembre 2019 à Wuhan, en Chine, où les autorités soupçonnent que la source était en quelque sorte liée à un marché de fruits de mer là-bas. Les analyses génétiques du virus suggèrent qu'il est originaire des chauves-souris. Cependant, comme aucune chauve-souris n'a été vendue sur le marché des fruits de mer à l'épicentre de l'épidémie, les scientifiques pensent qu'un animal encore non identifié a agi comme intermédiaire dans la transmission du coronavirus à l'homme. Cet animal "intermédiaire" pourrait être le pangolin, un mammifère en voie de disparition et mangeur de fourmis, selon une poignée d'études sur le virus. Même ainsi, les virus qui ont été trouvés dans des échantillons prélevés sur des pangolins faisant l'objet d'un trafic illégal ne correspondent pas suffisamment au virus du SRAS-CoV-2 pour prouver que le pangolin est ce tremplin, a rapporté la revue Nature.

Une étude précédente avait indiqué que les serpents & mdash qui étaient vendus sur ce marché de fruits de mer & mdash comme source possible de SARS-CoV-2. Malgré cela, les experts ont critiqué l'analyse qui a conduit à cette conclusion, affirmant qu'il n'est toujours pas clair si les coronavirus peuvent même infecter les serpents.


Les femelles sont « exigeantes », les mâles ne le sont pas

"Les femelles sont exigeantes, alors que les mâles ne le sont pas" est une généralisation grossière, mais biologiquement, cela a tendance à être vrai pour la plupart des espèces qui se reproduisent sexuellement, qu'elles se reproduisent par fécondation interne ou externe. Lisez la suite pour explorer comment la fitness biologique et l'investissement parental jouent dans cette différence majeure entre les mâles et les femelles chez de nombreuses espèces.

En général, les femelles investissent plus d'énergie, de soins et de temps dans la progéniture qu'un mâle, et elle a un nombre limité d'œufs par rapport au sperme pratiquement illimité produit par les mâles de la plupart des espèces. En raison de son investissement plus élevé, si une femelle s'accouple avec un mâle de mauvaise qualité génétique, et que ce choix n'entraîne aucune survie de la progéniture, elle a gaspillé de l'énergie et des ressources et s'est retrouvée sans rien.

Alternativement, un mâle peut s'accoupler avec un nombre pratiquement illimité de femelles avec peu de perte d'énergie ou de ressources, quel que soit le succès de cette progéniture. En d'autres termes, les ovules sont « chers » et les spermatozoïdes « bon marché ». Ainsi, généralement une femelle maximise son succès reproducteur en s'accouplant avec le « meilleur » mâle qu'elle peut, alors qu'en général un mâle maximise son succès reproducteur en s'accouplant avec autant de femelles que possible.

Toute situation où un sexe sélectionne des individus spécifiques avec lesquels s'accoupler entraînera un phénomène appelé sélection sexuelle. La sélection sexuelle est un type de sélection naturelle où un sexe a une préférence pour certaines caractéristiques chez les individus de l'autre sexe. Comme pour tout type de sélection, cette préférence augmente le succès reproducteur des individus qui ont la caractéristique préférée.

Parce que les femelles de la plupart des espèces sexuellement reproductrices sont « exigeantes », les femelles sont souvent le genre qui sélectionne sexuellement les traits chez les mâles. En conséquence, les mâles se font concurrence pour accéder aux femelles ou incitent une femelle spécifique à s'accoupler avec elles. Du fait de cette compétition, la sélection sexuelle conduit souvent à dimorphisme sexuel, des différences distinctes de taille ou d'apparence entre les mâles et les femelles. Ces différences de taille ou d'apparence, appelées caractères sexuels secondaires, sont des traits exagérés ou voyants qui sont associés aux comportements d'accouplement et au succès reproducteur. Les exemples incluent les seins, les queues et les coiffes voyantes, et des traits plus fous comme la longueur des tiges oculaires chez les mouches aux yeux de tige (voir l'image ci-dessous).

Les mouches aux yeux de tige ont des yeux au bout de longues tiges, et elles se disputent les partenaires en mesurant la distance entre leurs yeux. Les preuves montrent que le placement des yeux plus large gagne dans ces combats de compétition masculine. (Crédit image: Jojo Cruzado – mouche aux yeux de tige, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=39304119)

Le dimorphisme sexuel peut conduire à des comportements spécifiques chez les mâles qui augmentent leur succès reproducteur. Une énergie considérable est dépensée dans le processus de localisation, d'attraction et d'accouplement avec le partenaire sexuel.

La compétition entre les mâles se produit, que les espèces s'accouplent par fertilisation interne ou externe. Chez les espèces à fécondation interne, un seul mâle peut s'accoupler avec une femelle à la fois, de sorte que les mâles se font concurrence pour s'accoupler avec une femelle en particulier. Chez les espèces à fécondation externe, la femelle contrôle comment et quand les œufs sont libérés, et les mâles se disputent l'accès à ses œufs en dehors de son corps.


Les Noirs américains et le diabète

Les Noirs américains - et les Mexicains-Américains - ont deux fois plus de risque de diabète que les Américains blancs. En outre, les Noirs atteints de diabète ont des complications plus graves - telles que la perte de vision, la perte de membres et l'insuffisance rénale - que les Blancs, note Maudene Nelson, RD, éducatrice certifiée en diabète au Naomi Barry Diabetes Center de l'Université Columbia.

"La théorie est qu'il s'agit peut-être d'un accès aux soins de santé, ou peut-être d'un fatalisme culturel - penser : 'C'est la volonté de Dieu' ou 'Ma famille l'avait donc je l'ai' - pas un sentiment de quelque chose que je peux avoir un impact pour que cela ne me fasse pas de mal », a déclaré Nelson à WebMD. "Mais de plus en plus, on pense que c'est quelque chose qui rend les Noirs génétiquement plus sensibles. Il est difficile de dire dans quelle mesure il s'agit de quoi."


Qu'est-ce qui fait que les animaux sont en danger ?

Les causes de la mise en danger des espèces sont nombreuses, mais les biologistes de la conservation reconnaissent que de multiples forces entraînées par l'activité humaine se renforcent mutuellement pour entraîner la diminution d'une espèce.

Le consensus général est que c'est le P pour les personnes qui est la principale cause des déclins dramatiques des espèces dans le monde. L'essentiel est que nous avons trop de gens qui consomment trop de terre et de mer et les ressources de la terre.

#1 Chasse excessive ou surexploitation

Cela a été le sort de la plupart des grands animaux, des animaux lents et des animaux savoureux lorsque les humains ont migré vers une zone auparavant inhabitée.

L'histoire regorge d'histoires d'animaux disparus à cause de la chasse et de la mort de leurs prédateurs, sinon par la chasse directe également, puis par la famine parce qu'ils n'ont plus de source de nourriture.

Et il y a une longue histoire d'épuisement de la faune sauvage. Il existe de nombreux récits historiques sur la façon dont les humains ont surchassé et surexploité les espèces, conduisant à leur mise en danger, et souvent à leur extinction. Une espèce éteinte, le pigeon voyageur, est un exemple classique de la façon dont les humains ont surchassé une espèce, conduisant à l'extinction de l'espèce entière.

C'est la cause de certaines quasi-extinctions très médiatisées aujourd'hui, comme les éléphants pour leurs défenses en ivoire et les rhinocéros pour leur corne. La corne est vendue à des prix exorbitants comme remède contre tout, de la gueule de bois au cancer.

La population de rhinocéros noirs était de 65 000 en 1970, mais un phénomène étrange s'est ensuite produit. La hausse des prix du pétrole due à l'embargo pétrolier de l'OPEP a rendu beaucoup de Yéménites jusque-là appauvris très riches.

Des poignards de cérémonie sont décernés aux jeunes hommes yéménites comme rite de passage et les plus prisés étaient en corne de rhinocéros noir, faisant grimper le prix et réduire la population de rhinocéros noirs.

En 1997, lorsque le Yémen est enfin devenu partie à la Convention sur le commerce international des espèces de faune et de flore sauvages menacées d'extinction (CITES), il ne restait plus que 2 400 rhinocéros noirs, laissant l'espèce au bord de l'extinction [5] .

Les animaux les plus braconnés dans le monde aujourd'hui sont les petits pangolins timides. 100 000 sont braconnés chaque année pour leur viande, considérée comme un mets délicat au Vietnam et en Chine et leurs écailles, censées avoir des pouvoirs de guérison [7] .

Les espèces végétales peuvent également être surexploitées, ce qui les met en danger. Par exemple, la plante Goldenseal est une plante médicinale très populaire aux États-Unis qui est maintenant menacée en raison de la surexploitation dans la nature.

#2 Perte d'habitat

C'est l'une des principales raisons du fort déclin des espèces, tant dans le monde animal que végétal. De nombreuses espèces dans notre monde sont aujourd'hui en voie de disparition en raison de la perte de leur habitat principal.

La déforestation, la propagation agricole, l'extraction d'eau, l'exploitation minière et la migration humaine ont détruit les seuls habitats dans lesquels l'espèce peut survivre ou ont conduit l'espèce à un habitat gravement fragmenté, ce qui signifie généralement simplement une disparition plus lente de l'espèce.

#3 Espèces hautement spécialisées

La rareté a ses propres problèmes. Les espèces hautement spécialisées qui ont des exigences d'habitat très spécifiques ne s'en sortent pas bien lorsqu'elles sont confrontées à un environnement changeant, comme un changement climatique ou une perte d'habitat.

Une population petite ou très locale n'a de problèmes qu'en raison du manque de partenaires appropriés, et la consanguinité présente une autre série de problèmes. Plus le niveau de consanguinité est élevé, plus la dose de gènes défectueux est transmise, conduisant généralement à la stérilité et à la mort prématurée.

De plus, une petite population est particulièrement vulnérable aux caprices de Mère Nature. Une seule forte tempête, inondation, incendie de forêt ou sécheresse peut sonner le glas d'une espèce.

Alors que certaines espèces se sont bien adaptées à la présence humaine (par exemple le rat surmulot), certaines espèces sont si spécialisées que des changements dans leur environnement peuvent menacer leur survie même.

#4 La pollution

Le phénomène du déclin des amphibiens est l'une des mesures les plus évidentes de l'état de déclin de notre biosphère en raison de la pollution.

Bien que les biologistes aient été incapables d'isoler une cause unique du récent déclin rapide du nombre et de l'extinction de nombreuses espèces, il semble que cela soit dû en grande partie à la pollution.

Par exemple, le faucon pèlerin a presque disparu au Canada lorsque le DDT a été largement utilisé avant d'être interdit aux États-Unis et au Canada en 1971.

Dans la Sierra Nevada, dommages cellulaires dus à un rayonnement ultraviolet B excessif, trop fort avec l'amincissement de la couche d'ozone.

#5 Introduction et compétition de nouvelles espèces

Les espèces envahissantes sont une cause majeure de perte de diversité des plantes et des animaux. Lorsqu'une nouvelle espèce arrive sans prédateurs naturels pour la contrôler, elle peut prendre le relais.

Un exemple familier est le serpent brun arboricole arrivant par inadvertance à Guam sur un cargo après la Seconde Guerre mondiale. Le serpent brun venimeux a décimé pratiquement toutes les populations locales d'oiseaux, de chauves-souris frugivores et de lézards [8] .

Les truites et les ouaouarons introduits dans les cours d'eau sont responsables d'une partie de la mortalité des amphibiens.

Et un autre exemple s'est produit dans la région des Grands Lacs aux États-Unis, où la moule zébrée a été accidentellement introduite. De nombreuses espèces de moules indigènes des Grands Lacs sont maintenant menacées ou en voie de disparition en raison de la présence de la moule zébrée hautement compétitive.

#6 Conflit homme-faune

C'est à peu près la mentalité dans l'Amérique rurale. Et pourtant, dans une tournure surprenante, Los Angeles, une ville et sa banlieue abritant 19 millions d'habitants, est une enclave où les pumas cohabitent avec les humains [9] .

Les pumas parcourent la ville depuis au moins 30 ans et le National Park Service les étudie depuis 2002, curieux de savoir comment les pumas survivent dans un paysage de plus en plus fragmenté et urbanisé [10] .

Une citation récente a suscité cette réponse d'un résident de 65 ans. “J'ai été stupéfait et émerveillé par la beauté. Je n'avais pas peur, ça n'avait pas l'air d'être agressif », a déclaré Moore, qui revenait de vérifier le petit Yorkie de son voisin alors qu'elle n'était pas en ville. « Nous venons d'avoir une sorte de concours de regard fixe et je ne voulais pas décoller et qu'il me poursuive ou quelque chose du genre. »

D'autre part, à mesure que nos populations augmentent et que de plus en plus de personnes s'installent dans des zones où la faune sauvage vivait auparavant en abondance, de nouveaux conflits homme-faune surgissent. Malheureusement, dans de nombreux cas, la faune est tuée lorsqu'elle cause trop de torts aux agriculteurs en chassant le bétail ou en détruisant les récoltes.

Pour les populations d'animaux sauvages qui ont déjà été réduites en raison de la perte d'habitat et d'autres problèmes, de tels conflits peuvent augmenter les chances qu'une espèce devienne menacée ou en voie de disparition.

#7 Maladie

Les maladies tuent aussi bien les humains que les animaux. Le virus Ebola a tué 5 000 gorilles occidentaux en danger critique d'extinction entre 2002 et 2003 au sanctuaire de Lossi et d'autres centaines de gorilles dans le parc national d'Odzala-Kokoua en 2003-2004 [12] .

Un champignon mortel a décimé 30 espèces d'amphibiens au Panama au début des années 2000

Un champignon mortel d'Europe, où il est inoffensif pour les chauves-souris, s'est propagé en Amérique du Nord, tuant 6 millions de chauves-souris et entraînant de nombreuses espèces au bord de l'extinction. On pense que la chauve-souris nordique a diminué de 99% en raison du « syndrome du museau blanc [13] ».

C'était un champignon qui a détruit le châtaignier américain, des feuillus de cent pieds qui se comptaient autrefois par milliards dans les forêts de l'Est des États-Unis, et une source de nourriture importante pour une variété d'animaux sauvages, mais qui ont été pratiquement éliminés par un pathogène fongique. accidentellement importé aux États-Unis d'Asie [14] .

Parce que le châtaignier américain avait évolué dans des conditions sans la présence du champignon, il n'avait pas la résistance naturelle pour survivre.

Actuellement, des recherches sont en cours dans le but de créer une variété de châtaignier hybride qui soit un croisement entre le châtaignier américain et une variété de châtaignier chinois résistante au champignon du châtaignier.

#8 Faible taux de natalité

On pense que les taux de reproduction sont un moyen naturel de maintenir l'équilibre de la population. Certaines espèces ne se reproduisent pas très souvent, et elles peuvent avoir peu de descendants à chaque fois qu'elles se reproduisent. D'autres espèces peuvent mettre un certain nombre d'années à devenir sexuellement matures, réduisant ainsi leur possibilité de se reproduire au cours de leur vie.

Généralement, les grands mammifères ont une durée de vie plus longue et des taux de natalité plus faibles et les petits animaux comme les rongeurs qui ne vivent pas aussi longtemps produisent de nombreuses portées successives [15] .

Par conséquent, lorsque les grands mammifères subissent une mortalité induite par l'homme, il faut plus de temps pour que leurs populations se rétablissent. Un bon exemple sont les mammifères marins dont les populations ont été réduites par l'exploration commerciale.

#9 Vulnérabilité génétique élevée

Si une population a une faible variation génétique, elle ne peut pas évoluer face à des variables environnementales changeantes et sera confrontée à un risque accru d'extinction.

Par exemple, si une population n'a pas de gène résistant à une certaine maladie, cette maladie peut anéantir toute la population d'un seul coup [17] .

Certaines espèces, comme le guépard, conservent une faible diversité génétique, ce qui les rend moins capables de s'adapter face à des défis tels que la chasse excessive ou la perte d'habitat. Cette faible diversité génétique les rend également plus vulnérables aux maladies et aux expressions de mutations génétiques négatives.

Les koalas sont connus pour avoir une faible variation génétique [18] . C'est peut-être la raison pour laquelle ils présentent une grande vulnérabilité à Chlamydia et au virus du koala retrofit. Leur vulnérabilité peut également rendre plus difficile l'adaptation des koalas au réchauffement climatique et à l'empiètement humain sur leurs habitats.

#10 Une espèce particulière est rare pour commencer

Certaines espèces ne peuvent être trouvées que dans certaines régions. S'il n'y a qu'un nombre limité d'individus d'une espèce qui existent au départ et que l'environnement change, il y a une probabilité plus faible qu'une telle espèce survive à l'avenir.

Les espèces rares peuvent facilement disparaître face à la chasse. Le tigre de Sumatra est un exemple d'espèce rare qui a été surchassée jusqu'à l'extinction, car il y avait un nombre très limité d'individus au départ.

Il n'y a que 1 000 ili pika, un petit mammifère vivant dans une chaîne de montagnes reculée de Chine. La hausse des températures les a forcés à grimper au sommet des montagnes. On pense que la pollution de l'air de la région du Xinjiang a contribué à leur déclin. Le retrait de leur habitat, la vulnérabilité à la pollution et la vulnérabilité aux prédateurs car ils sont trop silencieux par nature pour se prévenir les uns les autres rendent leur survie en tant qu'espèce improbable [19] .


18 questions simples pour étudier le caryotype humain et les maladies génétiques

Le nom de caryotype est donné à l'ensemble des chromosomes d'un individu, généralement lorsqu'il est visualisé et identifié au microscope. La visualisation a généralement lieu lorsque les cellules subissent les phases initiales de la division cellulaire, de sorte que les chromosomes peuvent être vus déjà répliqués et condensés.

Aneuploïdies

Plus de questions-réponses ci-dessous

2. Quel type de maladie génétique peut être identifié à partir de l'analyse visuelle du nombre de chromosomes présents dans un caryotype ?

Le comptage et l'identification des chromosomes dans le caryotype d'un individu permettent de diagnostiquer des aneuploïdies, maladies provoquées par une altération du nombre de chromosomes par rapport au nombre normal de l'espèce.

3. Pourquoi, dans la préparation d'une analyse caryotypique, l'utilisation d'une substance telle que la colchicine est-elle intéressante ?

La colchicine est une substance qui empêche la formation de microtubules et donc de fibres fusiformes lors de la division cellulaire. Sous l'action de ce médicament, la division cellulaire est interrompue à la métaphase et l'anaphase ne se produit pas. Par conséquent, l'utilisation de la colchicine dans l'étude des caryotypes est intéressante car les chromosomes seront vus répliqués et condensés.

4. Quel est le caryotype trouvé dans le syndrome de Down ?

Le syndrome de Down est une aneuploïdie, c'est-à-dire une altération du nombre de chromosomes au sein des cellules par rapport au nombre normal de chromosomes de l'espèce. Les individus affectés ont un chromosome 21 supplémentaire dans leurs cellules au lieu d'une seule paire. Pour cette raison, la condition est également appelée trisomie 21. La personne affectée a un caryotype avec 47 chromosomes : 45 + XY ou 45 + XX.

5. Qu'est-ce que l'aneuploïdie ? Quelles conditions sont causées par les aneuploïdies?

Une aneuploïdie est un nombre anormal de chromosomes dans les cellules d'un individu.

Les principales aneuploïdies de l'espèce humaine et leurs conditions respectives sont : les nullisomies (l'absence de toute paire de chromosomes de l'espèce, souvent incompatible avec la vie) les monosomies (l'absence d'un chromosome d'une paire, par exemple, le syndrome de Turner, 44 + X ) et les trisomies (un chromosome supplémentaire, par exemple, syndrome triple X, 44 + XXX, ou syndrome d'Edwards, trisomie 18, 45 + XY ou 45 + XX).

6. En général, quelle est la cause des aneuploïdies ?

Généralement, les aneuploïdies sont causées par un assortiment altéré de chromosomes pendant la méiose. Par exemple, ils sont causés lorsque les chromosomes homologues de la paire 21 ne se séparent pas et, par conséquent, des gamètes avec deux chromosomes 21 et des gamètes sans chromosomes 21 se forment. Si un gamète avec deux chromosomes 21 féconde un gamète normal du sexe opposé, le zygote présentera une trisomie (trois chromosomes 21). Si un gamète sans chromosomes 21 féconde un gamète normal du sexe opposé, il en résultera un zygote avec monosomie (un seul chromosome 21).

Les défauts de séparation des chromosomes lors de la division cellulaire sont appelés non-disjonctions chromosomiques. Au cours de la méiose, des non-disjonctions peuvent se produire pendant l'anaphase I (non-disjonction des chromosomes homologues) ainsi que pendant l'anaphase II (non-disjonction des chromatides sœurs).

7. Toutes les maladies génétiques résultent-elles d'une altération du nombre de chromosomes des cellules ?

Outre les aneuploïdies, il existe d'autres maladies génétiques, d'autres anomalies chromosomiques et aussi des mutations génétiques.

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Anomalies chromosomiques

8. Comment les maladies génétiques sont-elles classées ?

Les maladies génétiques sont classées comme des anomalies chromosomiques et des mutations génétiques.

Parmi les anomalies chromosomiques se trouvent les aneuploïdies, qui sont des maladies causées par des altérations du nombre normal (euploïdie) de chromosomes de l'espèce. Un exemple d'aneuploïdie est le syndrome de Down ou trisomie 21, dans lequel il existe trois copies du chromosome 21 au lieu de la paire normale. Le groupe des anomalies chromosomiques comprend également les délétions (l'absence d'une partie d'un chromosome), les inversions (dans lesquelles un chromosome se brise et ses morceaux se reconnectent inversement) et les translocations (morceaux d'un chromosome qui échangent des positions).

Le groupe de mutation génétique comprend les délétions (un ou plusieurs nucléotides d'ADN sont absents), les substitutions et les insertions.

Mutations génétiques

9. Que sont les mutations génétiques ?

Les mutations génétiques sont des altérations du matériel génétique (par rapport à l'état normal de l'espèce) impliquant des modifications de la séquence nucléotidique normale d'un gène mais sans changements chromosomiques structurels ou numériques.

Ces modifications peuvent être des délétions (la perte de nucléotides), des substitutions (l'échange de nucléotides avec d'autres nucléotides différents) ou des insertions (le placement de nucléotides supplémentaires dans la molécule d'ADN).

10. Chaque mutation génétique provoque-t-elle une altération de la protéine que le gène codifie normalement ?

Toutes les mutations génétiques n'entraînent pas une altération de la composition de la protéine codifiée par le gène. Étant donné que le code génétique est dégénéré, ce qui signifie que certains acides aminés sont codifiés par plus d'un triplet de nucléotides d'ADN différent, si par hasard la mutation remplace un ou plusieurs nucléotides d'un triplet de codification, et le triplet nouvellement formé codifie toujours le même acide aminé codifié par le triplet d'origine, il n'y aura aucune modification de la protéine produite par le gène.

11. Comment les mutations génétiques influencent-elles la diversité biologique ?

Des mutations génétiques trop étendues ou trop fréquentes sont généralement néfastes pour les individus et les espèces. Ces mutations provoquent souvent des changements phénotypiques importants ou des défauts incompatibles avec la survie de l'organisme et la continuité de l'espèce.

Cependant, de petites mutations génétiques qui ne provoquent pas l'apparition de changements mortels sont continuellement accumulées dans le patrimoine génétique de l'espèce. Ces mutations s'ajoutent progressivement les unes aux autres, produisant de petits changements phénotypiques chez les individus. Ces petits changements sont exposés à la sélection naturelle du milieu et ceux plus favorables à la survie et à la reproduction sont préservés (le reste est éliminé, car leurs porteurs ont des difficultés à survivre et à se reproduire). De cette manière, les processus combinés d'accumulation de petites mutations et de sélection naturelle incorporent de nouvelles caractéristiques à l'espèce. Ils peuvent même conduire à la spéciation (formation de nouvelles espèces) et à la promotion de la diversité biologique.

(Évidemment, seules les mutations génétiques transmises par les cellules qui produisent de nouveaux individus, par reproduction sexuée ou asexuée, ont un effet évolutif.)

Agents mutagènes

12. Que sont les agents mutagènes ?

Les agents mutagènes ou mutagènes sont des facteurs physiques, chimiques ou biologiques qui peuvent provoquer des altérations des molécules d'ADN.

Des exemples d'agents mutagènes connus ou supposés sont : les rayons X, alpha, bêta et gamma, les rayons ultraviolets, l'acide nitreux, de nombreux colorants, certains édulcorants, certains herbicides, de nombreuses substances du tabac, certains virus, tels que le VPH, etc. Petit ADN des fragments connus sous le nom de transposons peuvent également agir comme mutagènes lorsqu'ils sont incorporés dans d'autres molécules d'ADN.

13. Comment les agents mutagènes sont-ils liés à l'incidence du cancer dans une population ? Le cancer est-il une maladie transmise à la progéniture d'un individu ?

L'exposition d'une population à des agents mutagènes (par exemple, les personnes vivant dans les environs de la centrale nucléaire de Tchernobyl et qui ont été exposées aux radiations de la fusion nucléaire en 1986) augmente l'incidence du cancer dans cette population. Cela se produit parce que les agents mutagènes augmentent le taux de mutation et la probabilité que les cellules mutantes prolifèrent de manière pathologique (cancer).

Le cancer en lui-même n'est pas une maladie héréditairement transmissible. Cependant, les prédispositions génétiques au développement du cancer peuvent être héréditaires.

14. Comment agissent les enzymes réparatrices du système génétique ?

Il existe des enzymes dans les cellules qui détectent les erreurs ou les altérations dans les molécules d'ADN et commencent à réparer ces erreurs. Premièrement, des enzymes connues sous le nom d'endonucléases de restriction, spécialisées dans la coupe de molécules d'ADN (également utilisées en génie génétique), coupent le morceau d'ADN affecté. Ensuite, les enzymes polymérases construisent les séquences correctes de nucléotides qui correspondent à la pièce affectée, en utilisant la chaîne d'ADN complémentaire de la chaîne affectée comme matrice. Enfin, la nouvelle séquence correcte est liée dans l'ADN en réparation par des enzymes spécifiques.

Maladies génétiques

15. Quelles sont certaines maladies ou anomalies génétiques causées par des gènes récessifs ?

Des exemples de maladies génétiques récessives sont : la mucoviscidose, l'albinisme, la phénylcétonurie, la galactosémie et la maladie de Tay-Sachs.

16. Quelles sont certaines maladies ou anomalies génétiques causées par des gènes dominants ? Pourquoi les maladies génétiques dominantes sévères sont-elles plus rares que les maladies récessives ?

Des exemples de maladies génétiques dominantes sont : la maladie de Huntington (ou chorée de Huntington), la neurofibromatose, l'hypercholestérolémie et la maladie polykystique des reins.

Les maladies autosomiques dominantes sévères et précoces sont plus rares que les maladies autosomiques récessives car dans ce dernier groupe l'allèle affecté peut être caché chez les individus hétérozygotes et transmis à la descendance jusqu'à devenir homozygote (la manifestation réelle de la maladie). Dans les maladies dominantes sévères, l'individu hétérozygote présente la maladie et meurt souvent sans avoir de progéniture. (Certaines maladies génétiques apparaissent plus tardivement, comme la maladie de Huntington dans ces cas, l'incidence est plus élevée car de nombreux individus ont des enfants avant de savoir qu'ils sont porteurs du gène dominant).

17. Qu'est-ce que le mariage consanguin ? Pourquoi l'apparition d'une maladie génétique est-elle plus probable chez les descendants d'un mariage consanguin ?

Le mariage consanguin est le mariage entre parents, c'est-à-dire entre personnes ayant des ancêtres communs proches.

Le mariage consanguin augmente la probabilité de maladies génétiques récessives chez les descendants, car il est courant que les personnes de la même lignée génétique soient porteuses hétérozygotes d'allèles qui conditionnent les maladies génétiques récessives.

18. Comment se fait généralement le diagnostic précoce des maladies génétiques ?

Les maladies génétiques peuvent être diagnostiquées pendant la période prénatale par analyse du caryotype, en cas d'aneuploïdie, ou par analyse ADN, en cas d'autres maladies.

Le test est réalisé par le prélèvement de matériel contenant des cellules de l'embryon par amniocentèse (l'extraction du liquide amniotique) ou cordocentèse (la ponction du cordon ombilical) ou encore par biopsie des villosités choriales (qui peut être réalisée plus tôt dans la grossesse).

L'échographie est une procédure de diagnostic de certaines maladies génétiques qui produisent des variations morphologiques au cours du développement embryonnaire. L'étude des arbres généalogiques génétiques est également une méthode supplémentaire importante dans le diagnostic précoce de nombreuses maladies génétiques.

Maintenant que vous avez fini d'étudier le caryotype et les maladies génétiques, voici vos options :


Espèce : signification, origine et interaction | Écologie

Une grande variété et de nombreux organismes individuels se trouvent dans la nature. Les organismes ne se produisent pas isolément. De tels organismes peuvent être d'une sorte, comme les chats, les rats, les tigres, les plants de haricots, les humains, etc. Les organismes individuels s'agrègent et forment une population. Un groupe géographiquement localisé d'individus de même espèce forme une espèce.

Les organismes individuels d'une espèce peuvent différer dans leur structure et leur fonction selon leur sexe, leur stade de développement ou leur spécialisation pour des fonctions spécifiques.

Par exemple, chez de nombreux insectes, les stades adulte, larvaire et nymphal sont considérablement différents. Chez les grenouilles, les crapauds et les salamandres, les stades adultes et larvaires ont une structure et une fonction assez différentes. D'autre part, le sporophyte et le gamétophyte d'une fougère ou d'une mousse sont assez différents dans leur structure et leur fonction.

D'autre part, dans de nombreux organismes, les mâles et les femelles sont différents en taille, forme et couleur. Lorsque deux formes se présentent parmi les organismes de même espèce, le phénomène est appelé dimorphisme.

Le cheval et la jument, le chien et la chienne, le lion et la lionne, l'homme et la femme, le paon et la paonne ne se ressemblent pas. Ils présentent un dimorphisme sexuel. Les plantes telles que le palmier dattier et les cycas ont des individus mâles et femelles et portent différents types de fleurs et de sporophylles.

Les individus d'une colonie d'abeilles mellifères et de termites diffèrent considérablement par leur structure et leur fonction. Lorsque de nombreuses formes d'individus se produisent au sein du même type d'organisme, le phénomène est appelé polymorphisme. Divers types d'individus sont présents dans certaines colonies coelentérées.

Par exemple, une colonie de Physalia est composée de centaines d'individus de différentes sortes comprenant des individus nourriciers, protecteurs, reproducteurs et formant des flotteurs. Une forme coloniale de Volvox (une algue verte) se compose d'environ 60 000 cellules ou plus. Dans une telle colonie, seules les cellules périphériques portent des flagelles et aident à la locomotion.

Quelques cellules sont reproductrices et la plus grande partie de la colonie est constituée de cellules végétatives. De nombreuses espèces sauvages de fleurs présentent un polymorphisme de couleur. Dans une certaine mesure, le polymorphisme aide à la survie et à l'adaptation des espèces.

Au sein d'une espèce, il existe des populations qui présentent des caractéristiques morphologiques. Par exemple, en Afrique du Sud, les gens de la tribu Zulu sont de petite taille

Les négroïdes, les caucasoïdes et les mongoloïdes, peuvent être reconnus par leurs visages particuliers. De même, les différentes races de chiens, de vaches, de moutons, de roses et d'autres plantes cultivées semblent assez différentes en taille, en couleur et en apparence (Fig. 11.4).

Par exemple, il existe plusieurs races de chiens, telles que Keeshond, Eskimo, Cairn terrier, lévrier indien, Welsh terrier. Chow, Teckel, Dalmatien, Irish terrier, Yorkshire terrier, Buldog et Irish wolfhound, qui sont assez différents en taille, couleur et apparence.

Cependant, tous ces individus d'apparence différente de la même espèce peuvent se croiser entre eux. Alors que les populations ou les individus appartenant à différentes espèces peuvent sembler assez similaires mais ne se reproduisent pas dans des conditions naturelles.

Ainsi, une espèce peut être définie comme un groupe d'organismes étroitement liés, structurellement et fonctionnellement similaires qui se croisent les uns avec les autres dans la nature, mais pas avec des organismes d'autres groupes.

L'incapacité de se croiser ou d'isoler la reproduction fait la distinction la plus importante entre les différentes espèces. Ainsi, l'isolement reproductif est le principal facteur qui maintient la distinction des différentes espèces. Mais il existe plusieurs exemples où les membres de deux espèces se ressemblent et ne se croisent toujours pas.

Cependant, les membres de deux espèces différentes peuvent se reproduire en captivité ou dans des conditions artificielles. Comme nous le savons, les chevaux et les ânes sont d'espèces distinctes mais ils se croisent et produisent une progéniture stérile, le mulet (c'est-à-dire la descendance de l'âne mâle et de la jument) ou le bardot (c'est-à-dire la descendance de l'étalon et de l'ânesse).

Les hybrides produits artificiellement entre les grenouilles léopard de la grenouille taureau meurent avant d'atteindre l'âge de la reproduction. Il existe quelques exemples d'espèces qui se reproduisent en captivité pour produire une progéniture fertile, ce sont le canard colvert et le canard pilet, le tigre et le lion, l'ours polaire et l'ours brun d'Alaska, les poissons plat et épée.

Le métissage entre les membres de deux espèces différentes ne peut se produire que lorsque la condition d'isolement est supprimée artificiellement. Il y a une grande diversité dans le monde vivant. Pour étudier la diversité, les scientifiques ont développé plusieurs termes hiérarchiques - de nombreuses espèces similaires forment un genre, de nombreux genres apparentés constituent une famille, et plusieurs familles apparentées forment l'ordre.

L'origine des espèces:

Il a déjà été mentionné dans les paragraphes précédents que la prévention des croisements entre les membres d'espèces différentes est essentielle pour le maintien de l'identité de l'espèce. C'est un fait établi que la vie naît seulement de la vie préexistante. On pense également que la nouvelle espèce est dérivée de l'espèce ancestrale par-existante.

Maintenant, la question se pose de savoir comment une nouvelle espèce est née. Ici, nous allons considérer l'origine d'une espèce terrestre qui a une large gamme de distribution.Par exemple, en raison du développement d'une barrière physique, telle qu'une haute chaîne de montagnes ou un grand plan d'eau, il devient impossible de maintenir le métissage entre les membres des groupes ainsi séparés.

Parfois, la longue distance entre les populations peut agir comme une barrière reproductive entre elles. Dans les premiers stades, le métissage entre les individus de ces deux populations sera possible si le facteur d'isolement est artificiellement supprimé. Cependant, l'absence de contact reproducteur pendant une longue période entraînera une perte de capacité de métissage.

Au fil du temps, les individus de ces populations subissent des changements physiques et physiologiques en fonction de leur environnement, de sorte qu'ils deviennent morphologiquement différents les uns des autres. Ils s'éloigneraient progressivement l'un de l'autre dans leur structure, leur fonction et leurs modes de vie, et deviendraient aussi différents qu'ils donneraient naissance à une nouvelle espèce.

Interactions entre les membres d'une espèce:

Les individus d'une espèce interagissent les uns avec les autres de plusieurs manières, telles que la coopération, la communication et la compétition.

Interaction coopérative :

Ce type d'interaction est essentiel pour la reproduction et la perpétuation de l'espèce. Les interactions sociales organisées offrent les avantages de la coopération en matière de reproduction, de soins aux jeunes, d'obtention de nourriture et de défense. Un troupeau de bœufs musqués forme un cercle de protection. L'organisation sociale peut être très simple ou très complexe. Le comportement social le plus simple est l'élevage, la scolarisation ou le rassemblement.

Les individus sont moins susceptibles d'être capturés par un prédateur lorsqu'ils sont dans un banc que s'ils sont seuls. L'organisation sociale aide également à la reproduction et à l'élevage. Pour le phoque, la rencontre à l'aire de reproduction facilite le contact entre mâle et femelle.

Les babouins et les singes vivent ensemble pour des avantages tels que se toiletter et s'occuper des jeunes. L'élevage, l'établissement des rangs, le territoire et d'autres interactions sont limités à certains animaux seulement.

La vie familiale ou la formation de groupe chez différents animaux varie. On ne le trouve que chez quelques types d'animaux. Les renards, les loups et les cygnes sont monogames, c'est-à-dire qu'une fois qu'un mâle et une femelle se rencontrent, le partenariat dure toute la vie.

Cependant, chez le moineau, le partenariat se rompt à la fin d'une saison de reproduction, et les oiseaux mâles et femelles trouvent de nouveaux partenaires au cours des années suivantes. Les phoques, les morses et les cerfs sont polygames. Un mâle garde un harem de plusieurs femelles. Les rats, les souris et certains autres animaux n'ont pas de partenaires fixes.

De nombreux animaux, tels que les oies, les canards, les perroquets, les antilopes, les cerfs, les zèbres, les éléphants et les singes vivent en groupes ou en troupeaux. Les membres de chaque troupeau coopèrent pour une protection mutuelle et pour trouver de la nourriture et de l'eau pour le troupeau.

Par exemple, il a été observé dans le sanctuaire de Bandipur du Karnataka que lorsqu'un groupe de guépards est attaqué par un prédateur, comme le chien sauvage, la panthère ou le tigre, le cerf avec les meilleurs bois est étroitement entouré d'autres individus de sorte qu'il est sauvé de la destruction. Il s'agit d'un exemple unique de l'abnégation de quelques chevreuils individuels se permettant d'être tués dans l'intérêt de l'espèce.

Habituellement, une communauté a quelques populations qui sont plus importantes que les autres pour déterminer la nature de la communauté. Ces espèces dominantes influencent fortement l'approvisionnement alimentaire et l'environnement des autres espèces.

Dans une forêt, les grands arbres sont généralement des espèces dominantes. Les grands arbres dominent les forêts parce que leur canopée de feuilles par rapport aux autres populations détermine la quantité de lumière disponible pour les autres plantes.

D'autre part, au sein du troupeau, il existe une organisation sociale et un classement des individus. Habituellement, les femelles sont subordonnées aux mâles et les jeunes sont subordonnés à l'adulte. Chez le cerf élaphe, la femelle est le chef du troupeau. La domination ou le classement des individus est généralement réglé par des batailles.

La dominance est également établie par une posture agressive ou un déploiement de plumes par les oiseaux. Chez la plupart des espèces, les individus du rang le plus élevé ont le premier choix de partenaire et de nourriture, suivis des individus des rangs suivants.

Les abeilles, les fourmis et les termites forment des sociétés bien organisées ayant une division du travail entre ses membres montrant un polymorphisme. Chez ces insectes sociaux (abeilles mellifères), les individus de différentes espèces (c'est-à-dire polymorphes) vivent ensemble dans une colonie et travaillent ensemble pour le bien du groupe.

Ici, les sociétés d'insectes sont formées de différentes castes telles que les ouvrières, les mâles (drones) et la reine. Tous sont spécialisés pour différents types de travaux. Les ouvriers collectent et stockent la nourriture. Ils construisent également des maisons de conception compliquée et effectuent également d'autres tâches spéciales. Les mâles et la reine sont principalement impliqués dans la reproduction et agissent comme les géniteurs de la future colonie.

Chez les termites, on trouve une métamorphose incomplète, ce qui montre que les insectes issus d'œufs sont très similaires aux adultes et se développent en adultes par croissance et mue. La plupart d'entre eux fonctionnent comme des termites ouvriers, ont une phase d'adolescence perpétuelle et ne se développent pas en adultes. Seuls le roi et la reine atteignent l'âge adulte et produisent la future colonie par reproduction sexuée.

Les sociétés d'insectes sont très différentes de la société humaine. Ils diffèrent à la fois par leur origine et leur organisation. Les sociétés humaines montrent plus d'évolution psychosociale que d'évolution biologique. Les membres sont constitués de nombreuses unités familiales composées de mâles et de femelles, d'adultes et de jeunes.

Cependant, les sociétés d'insectes sont le produit d'une évolution biologique basée sur un comportement appris. Tous les membres de la colonie sont issus de parents communs.

Domaine vital et territoire :

Des individus, des couples ou des groupes de vertébrés et d'invertébrés supérieurs limitent généralement leurs activités à une zone définie. Cette zone sur laquelle les animaux errent à la recherche de nourriture et de partenaires, est appelée leur domaine vital.

Les variations du domaine vital sont associées à l'espèce, au sexe, à l'âge, à la saison et à des conditions écologiques telles que la disponibilité de nourriture, d'abris et de lutte intraspécifique. Le domaine vital fournit à un animal ses nécessités vitales, telles que la nourriture, un abri, un abri et l'élevage des jeunes.

Un certain nombre de groupes reproducteurs, c'est-à-dire des couples et des troupeaux, habitent un domaine vital. Chaque groupe reproducteur, ou un individu occupe un territoire particulier. Le domaine vital de différents groupes peut se chevaucher, mais pas le territoire. Chaque territoire est centré autour de la maison des individus ou du groupe, des nids, des trous, des terriers ou d'autres types d'abris.

Les odeurs particulières de l'urine ou des fèces délimitent le territoire des animaux comme les chiens et les tigres. Le territoire est défendu par ses membres. Le concept territorial est le plus développé chez les oiseaux où le mâle établit d'abord un territoire. Il chasse tous les autres mâles de la même espèce de ce territoire et parfois aussi des femelles autres que sa compagne.

La survie et le bien-être d'une population animale dépendent en grande partie de la communication entre les membres de la population. Même les organismes simples ont développé des méthodes de communication, telles que la vue, le son, les produits chimiques ou le contact.

Grâce à ces méthodes de communication, les membres d'une population indiquent la dominance, la soumission, la source de nourriture, la présence de danger, la faim, l'envie de s'accoupler et les limites du territoire.

Les animaux peuvent utiliser des écrans visuels pour communiquer. C'est ainsi que l'animal se tient debout, bouge ou montre la couleur de son corps.

Par exemple, un cobra agressif cambre son dos, montre ses crocs et affiche le capuchon du cou. Les oiseaux mâles sont souvent de couleurs vives pour attirer les femelles de leur espèce et pour détourner l'attention des ennemis de la femelle et des jeunes. Les abeilles mellifères exécutent divers mouvements de danse pour indiquer la distance et la direction de la source de nourriture.

Communiquer par le son :

Les animaux peuvent également communiquer en faisant des sons. Chaque appel ou cri porte son propre message spécial. Certains animaux ont jusqu'à deux douzaines de signaux sonores différents indiquant la faim, la peur, la menace, l'agacement, le désir de s'accoupler et l'inquiétude des parents. Même les animaux comme les lapins et les girafes émettent des sons lorsqu'ils ont une peur intense.

Certains composés chimiques spéciaux tels que les phéromones, sécrétés par les animaux transmettent un message à d'autres membres de l'espèce. Les phéromones sont détectées par l'odorat ou le goût. Ces produits chimiques communiquent des droits territoriaux, de la peur ou un désir de s'accoupler. Les territoires produisant des composés dans l'urine et les fèces comme déjà mentionné dans les paragraphes précédents sont également des phéromones.

Les fourmis libèrent des produits chimiques contenant des phéromones, qui permettent aux membres de la colonie de trouver leur chemin de la colonie à la source de nourriture et vice-versa. Les phéromones sexuelles sont utilisées par la chienne pendant la saison de reproduction pour attirer le chien mâle. Un chien peut sentir une chienne à une distance d'un kilomètre.

Des produits chimiques peuvent également être produits et sécrétés par des glandes ou des tissus spécialisés et peuvent être inclus dans l'urine ou la salive. Le lion mâle marque son territoire en pulvérisant de l'urine à des points le long du bord extérieur de son territoire. Chez les animaux sociaux, les mâles dominants ont de grosses glandes odorantes par rapport aux autres du groupe et les utilisent plus souvent.

Pour exprimer l'inquiétude, la faim, le jeu ou l'agressivité, les animaux peuvent utiliser le contact physique. Un jeune oiseau picore le bec des parents pour communiquer la faim. Un chat de compagnie se frottera contre une personne pour communiquer du plaisir. Les girafes utilisent leur long cou dans les luttes pour la domination en se frappant la tête et le cou.

La quantité de nourriture, de lumière, d'espace, de minéraux et d'eau disponibles dans un habitat particulier est limitée. Il en résulte que les organismes sont en compétition les uns avec les autres pour un ou plusieurs de ces facteurs. La compétition peut être définie comme une rivalité entre deux ou plusieurs organismes pour obtenir les mêmes ressources.

Par exemple, les moineaux se battent pour s'abriter et les lézards des murailles se poursuivent pour attraper des insectes. Les populations peuvent entrer en compétition directe, entraînant l'extinction ou l'adaptation de l'une d'entre elles.

Les plantes rivalisent également pour l'espace, la lumière, l'eau et les minéraux. La masse dense de semis rivalise entre eux. Certains semis poussent plus vite que les autres et survivent, d'autres restent faibles et finissent par mourir.

Cependant, une bonne dispersion des graines réduit la compétition. Chez certaines plantes xérophytes, les racines sécrètent certains composés qui inhibent la germination des graines à une certaine distance. Les nombreuses interactions entre les membres d'une espèce, telles que la formation de groupes, le maintien du territoire, la communication et la compétition ont une fonction commune et c'est la survie de l'espèce.

Interdépendance des espèces:

Les membres de la communauté biotique d'une région dépendent les uns des autres. L'interdépendance est généralement observée dans leur interaction, principalement pour l'alimentation, l'espace, la reproduction et la protection. De telles interactions sont importantes pour la survie de différentes espèces et de la communauté biotique en tant que groupe. Les interactions alimentaires se reflètent dans les chaînes alimentaires, qui se composent de plantes, d'animaux et de microbes.

Les plantes et les animaux ont une interdépendance bien établie pour la reproduction. Par exemple, les insectes sont spécifiques aux fleurs et ont des structures adaptées à la succion du nectar et à la pollinisation. Contrairement à cela, certaines fleurs sont spécifiques aux insectes.

Par exemple, la fleur de muflier possède des pétales en forme de lèvres, qui facilitent l'entrée et l'atterrissage des insectes. Ici, les fleurs et les insectes se sont développés et ont évolué d'une manière conduisant à leur interdépendance.

Le nectar des fleurs est la principale attraction pour les insectes. Les insectes visitent les fleurs à la recherche de nectar et la pollinisation s'effectue. Les fluctuations de la pollinisation par les insectes affecteraient la pollinisation qui conduit à la reproduction des plantes.

Les oiseaux et les mammifères contribuent à la dispersion des graines et des fruits. L'interdépendance peut également être démontrée par certains autres exemples spécifiques. Par exemple, le coucou pond ses œufs dans le nid d'autres oiseaux, et les guêpes biliaires enfouissent leurs œufs profondément dans les tissus des plantes qui assurent l'éclosion et la protection.

Certains membres de la communauté biotique, en particulier les animaux, se camouflent parfois pour éviter d'être détectés. Par exemple, les papillons et les mites ont des couleurs qui correspondent aux couleurs des fleurs, et par conséquent, leur détection devient difficile. Le camouflage peut être observé chez la mante religieuse et l'insecte foliaire, qui imitent les formes des feuilles et des branches.

Par exemple, les orchidées imitent le papillon, en ce qui concerne leurs couleurs. Généralement, les membres les plus faibles des animaux imitent les espèces fortes et rapides et qui ont moins d'ennemis naturels. Par exemple, les serpents non venimeux imitent les serpents venimeux pour éviter leurs ennemis. Habituellement, les oiseaux imitent la voix d'autres animaux.


Biologie 171

À la fin de cette section, vous serez en mesure d'effectuer les opérations suivantes :

  • Identifier les maladies bactériennes qui ont causé des pestes et des épidémies historiquement importantes
  • Décrire le lien entre les biofilms et les maladies d'origine alimentaire
  • Expliquez comment la surutilisation d'antibiotiques peut créer des « super bugs »
  • Expliquer l'importance du SARM par rapport aux problèmes de résistance aux antibiotiques

Pour un procaryote, les humains peuvent être juste une autre opportunité de logement. Malheureusement, la location de certaines espèces peut avoir des effets néfastes et provoquer des maladies. Les bactéries ou autres agents infectieux qui causent des dommages à leurs hôtes humains sont appelés agents pathogènes. Des maladies et des fléaux dévastateurs transmis par des agents pathogènes, à la fois de nature virale et bactérienne, affectent les humains et leurs ancêtres depuis des millions d'années. La véritable cause de ces maladies n'a pas été comprise jusqu'à ce que la pensée scientifique moderne se développe, et beaucoup de gens pensaient que les maladies étaient une « punition spirituelle ». Ce n'est qu'au cours des derniers siècles que les gens ont compris que rester à l'écart des personnes affligées, se débarrasser des cadavres et des effets personnels des victimes de la maladie, et les pratiques d'assainissement réduisaient leurs propres chances de tomber malade.

Les épidémiologistes étudient comment les maladies se transmettent et comment elles affectent une population. Souvent, ils doivent suivre le cours d'une épidémie, une maladie qui survient chez un nombre inhabituellement élevé d'individus dans une population en même temps. En revanche, une pandémie est une épidémie généralisée et généralement mondiale. Une maladie endémique est une maladie qui est toujours présente, généralement à faible incidence, dans une population.

Longue histoire de maladie bactérienne

Il existe des documents sur les maladies infectieuses dès 3000 avant JC. Un certain nombre de pandémies importantes causées par des bactéries ont été documentées sur plusieurs centaines d'années. Certaines des pandémies les plus mémorables ont conduit au déclin de villes et de nations entières.

Au 21 e siècle, les maladies infectieuses restent parmi les principales causes de décès dans le monde, malgré les progrès de la recherche médicale et des traitements au cours des dernières décennies. Une maladie se propage lorsque l'agent pathogène qui le cause est transmis d'une personne à une autre. Pour qu'un agent pathogène provoque une maladie, il doit être capable de se reproduire dans le corps de l'hôte et d'endommager l'hôte d'une manière ou d'une autre.

La peste d'Athènes

En 430 av. La peste a touché les habitants d'Athènes surpeuplée ainsi que les troupes à bord de navires qui devaient retourner à Athènes. La source de la peste a peut-être été identifiée récemment lorsque des chercheurs de l'Université d'Athènes ont pu utiliser l'ADN de dents récupérées dans une fosse commune. Les scientifiques ont identifié des séquences nucléotidiques d'une bactérie pathogène, Salmonella enterica le sérovar Typhi ((Figure)), qui provoque la fièvre typhoïde. 1 Cette maladie est couramment observée dans les zones surpeuplées et a provoqué des épidémies tout au long de l'histoire enregistrée.


Pestes buboniques

De 541 à 750, la peste de Justinien, une épidémie de ce qui était probablement peste bubonique, a éliminé un quart à la moitié de la population humaine dans la région de la Méditerranée orientale. La population en Europe a chuté de 50 pour cent au cours de cette épidémie. Étonnamment, la peste bubonique frapperait l'Europe plus d'une fois !

La peste bubonique est causée par la bactérie Yersinia pestis. L'une des pandémies les plus dévastatrices attribuées à la peste bubonique était la peste noire (1346 à 1361). On pense qu'il est originaire de Chine et s'est répandu le long de la Route de la soie, un réseau de routes commerciales terrestres et maritimes, vers la région méditerranéenne et l'Europe, transporté par des puces vivant sur des rats noirs qui étaient toujours présents sur les navires. La peste noire a probablement été nommée pour la nécrose des tissus ((Figure)c) qui peut être l'un des symptômes. Les « bubons » de la peste bubonique étaient des zones de tissu lymphatique douloureusement enflées. UNE forme pneumonique de la peste, propagée par la toux et les éternuements d'individus infectés, se propage directement d'humain à humain et peut causer la mort en une semaine. La forme pneumonique était responsable de la propagation rapide de la peste noire en Europe. La peste noire a réduit la population mondiale d'environ 450 millions à environ 350 à 375 millions. La peste bubonique a de nouveau frappé Londres au milieu des années 1600 ((Figure)). À l'époque moderne, environ 1 000 à 3 000 cas de peste surviennent dans le monde chaque année, et une forme de peste « sylvatique », portée par des puces vivant sur des rongeurs tels que les chiens de prairie et les putois d'Amérique, infecte 10 à 20 personnes par an dans le sud-ouest des États-Unis. . Bien que contracter la peste bubonique avant les antibiotiques signifiait une mort presque certaine, la bactérie réagit à plusieurs types d'antibiotiques modernes, et les taux de mortalité par peste sont maintenant très faibles.


Regardez une vidéo sur la compréhension moderne de la peste noire, la peste bubonique en Europe au 14 e siècle.

Migration des maladies vers de nouvelles populations

L'une des conséquences négatives de l'exploration humaine a été la « guerre biologique » accidentelle résultant du transport d'un agent pathogène dans une population qui n'y avait pas été exposée auparavant. Au fil des siècles, les Européens ont eu tendance à développer une immunité génétique contre les maladies infectieuses endémiques, mais lorsque les conquérants européens ont atteint l'hémisphère occidental, ils ont apporté avec eux des bactéries et des virus pathogènes, qui ont déclenché des épidémies qui ont complètement dévasté de nombreuses populations diverses d'Amérindiens, qui avaient aucune résistance naturelle à de nombreuses maladies européennes. Il a été estimé que jusqu'à 90 pour cent des Amérindiens sont morts de maladies infectieuses après l'arrivée des Européens, faisant de la conquête du Nouveau Monde une fatalité.

Maladies émergentes et ré-émergentes

La distribution d'une maladie particulière est dynamique. Les changements dans l'environnement, l'agent pathogène ou la population hôte peuvent avoir un impact considérable sur la propagation d'une maladie. Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), une maladie émergente ((Figure)) est une maladie qui est apparue dans une population pour la première fois, ou qui a pu exister auparavant mais dont l'incidence ou l'étendue géographique augmente rapidement. Cette définition comprend également maladies ré-émergentes qui étaient auparavant sous contrôle. Environ 75 pour cent des maladies infectieuses récemment émergentes affectant les humains sont des maladies zoonotiques. Les zoonoses sont des maladies qui infectent principalement les animaux mais peuvent être transmises à l'homme. Certaines sont d'origine virale et d'autres d'origine bactérienne.La brucellose est un exemple de zoonose procaryote qui réapparaît dans certaines régions, et fasciite nécrosante (communément appelées bactéries mangeuses de chair) a augmenté en virulence au cours des 80 dernières années pour des raisons inconnues.


Certaines des maladies émergentes actuelles ne sont pas réellement nouvelles, mais sont des maladies qui ont été catastrophiques dans le passé ((Figure)). Ils ont dévasté les populations et se sont mis en sommeil un moment, pour revenir, parfois plus virulents qu'avant, comme ce fut le cas avec la peste bubonique. D'autres maladies, comme la tuberculose, n'ont jamais été éradiquées mais ont été maîtrisées dans certaines régions du monde jusqu'à leur réapparition, principalement dans les centres urbains à forte concentration de personnes immunodéprimées. L'OMS a identifié certaines maladies dont la réémergence mondiale doit être surveillée. Parmi celles-ci figurent trois maladies virales (dengue, fièvre jaune et zika) et trois maladies bactériennes (diphtérie, choléra et peste bubonique). La guerre contre les maladies infectieuses n'a pas de fin prévisible.


Maladies d'origine alimentaire

Les procaryotes sont partout : ils colonisent facilement la surface de tout type de matériau, et la nourriture ne fait pas exception. La plupart du temps, les procaryotes colonisent les aliments et les équipements agroalimentaires sous la forme d'un biofilm, comme nous l'avons vu précédemment. Les épidémies d'infections bactériennes liées à la consommation alimentaire sont fréquentes. Une maladie d'origine alimentaire (communément appelée « intoxication alimentaire ») est une maladie résultant de la consommation de bactéries, virus ou autres parasites pathogènes qui contaminent les aliments. Bien que les États-Unis disposent de l'un des approvisionnements alimentaires les plus sûrs au monde, les Centers for Disease Control and Prevention (CDC) des États-Unis ont rapporté que «76 millions de personnes tombent malades, plus de 300 000 sont hospitalisées et 5 000 Américains meurent chaque année d'intoxication alimentaire. maladie."

Les caractéristiques des maladies d'origine alimentaire ont changé au fil du temps. Dans le passé, il était relativement courant d'entendre parler de cas sporadiques de botulisme, la maladie potentiellement mortelle produite par une toxine de la bactérie anaérobie Clostridium botulinum. Certaines des sources les plus courantes de cette bactérie étaient les aliments en conserve non acides, les cornichons faits maison et la viande et les saucisses transformées. La boîte, le pot ou l'emballage a créé un environnement anaérobie approprié où Clostridium pourrait grandir. Des procédures de stérilisation et de mise en conserve appropriées ont réduit l'incidence de cette maladie.

Alors que les gens ont tendance à penser que les maladies d'origine alimentaire sont associées aux aliments d'origine animale, la plupart des cas sont maintenant liés aux produits. Il y a eu de graves épidémies liées aux produits agricoles associées aux épinards crus aux États-Unis et aux germes de légumes en Allemagne, et ces types d'épidémies sont devenus plus fréquents. L'épidémie d'épinards crus en 2006 a été produite par la bactérie E. coli sérotype O157:H7. Un sérotype est une souche de bactérie qui porte un ensemble d'antigènes similaires à sa surface cellulaire, et il existe souvent de nombreux sérotypes différents d'une espèce bactérienne. Plus E. coli ne sont pas particulièrement dangereux pour l'homme, mais le sérotype O157:H7 peut provoquer une diarrhée sanglante et est potentiellement mortel.

Tous les types d'aliments peuvent potentiellement être contaminés par des bactéries. Les récentes flambées de Salmonelle rapportés par le CDC se sont produits dans des aliments aussi divers que le beurre d'arachide, les germes de luzerne et les œufs. Une épidémie mortelle en Allemagne en 2010 a été causée par E. coli contamination des pousses de légumes ((Figure)). La souche à l'origine de l'épidémie s'est avérée être un nouveau sérotype qui n'était pas impliqué auparavant dans d'autres épidémies, ce qui indique que E. coli est en constante évolution. Épidémies de listériose, dues à la contamination des viandes, des fromages crus et des légumes surgelés ou frais par Listeria monocytogenes, sont de plus en plus fréquents.


Biofilms et maladies

Rappelons que les biofilms sont des communautés microbiennes très difficiles à détruire. Ils sont responsables de maladies telles que la maladie du légionnaire, les otites moyennes (otites) et diverses infections chez les patients atteints de mucoviscidose. Ils produisent de la plaque dentaire et colonisent les cathéters, les prothèses, les dispositifs transcutanés et orthopédiques, les lentilles de contact et les dispositifs internes tels que les stimulateurs cardiaques. Ils se forment également dans les plaies ouvertes et les tissus brûlés. Dans les environnements de soins de santé, les biofilms se développent sur les machines d'hémodialyse, les ventilateurs mécaniques, les shunts et autres équipements médicaux. En fait, 65% de toutes les infections contractées à l'hôpital (infections nosocomiales) sont attribuées aux biofilms. Les biofilms sont également liés aux maladies contractées par les aliments car ils colonisent les surfaces des feuilles de légumes et de la viande, ainsi que les équipements de transformation des aliments qui ne sont pas correctement nettoyés.

Les infections à biofilm se développent progressivement et peuvent ne pas provoquer de symptômes immédiats. Ils sont rarement résolus par les mécanismes de défense de l'hôte. Une fois qu'une infection par un biofilm est établie, elle est très difficile à éradiquer, car les biofilms ont tendance à être résistants à la plupart des méthodes utilisées pour contrôler la croissance microbienne, y compris les antibiotiques. La matrice qui attache les cellules à un substrat et à un autre protège les cellules des antibiotiques ou des médicaments. De plus, comme les biofilms se développent lentement, ils sont moins sensibles aux agents qui interfèrent avec la croissance cellulaire. Il a été rapporté que les biofilms peuvent résister jusqu'à 1 000 fois les concentrations d'antibiotiques utilisées pour tuer les mêmes bactéries lorsqu'elles sont libres ou planctoniques. Une dose d'antibiotique aussi importante nuirait au patient. Par conséquent, les scientifiques travaillent sur de nouvelles façons de se débarrasser des biofilms.

Antibiotiques : sommes-nous en crise ?

Le mot antibiotique vient du grec anti signifiant "contre" et biographie signifiant "vie". Un antibiotique est un produit chimique, produit par des microbes ou synthétiquement, qui est hostile ou empêche la croissance d'autres organismes. Les médias d'aujourd'hui abordent souvent les inquiétudes concernant une crise des antibiotiques. Les antibiotiques qui traitaient facilement les infections bactériennes dans le passé deviennent-ils obsolètes ? Existe-t-il de nouvelles «superbactéries», des bactéries qui ont évolué pour devenir plus résistantes à notre arsenal d'antibiotiques ? Est-ce le début de la fin des antibiotiques ? Toutes ces questions interpellent la communauté des soins de santé.

L'une des principales causes de résistance aux antibiotiques chez les bactéries est la surexposition aux antibiotiques. L'utilisation imprudente et excessive des antibiotiques a entraîné la sélection naturelle de formes résistantes de bactéries. L'antibiotique tue la plupart des bactéries infectantes et il ne reste donc que les formes résistantes. Ces formes résistantes se reproduisent, entraînant une augmentation de la proportion de formes résistantes par rapport aux non résistantes. En plus de la transmission de gènes de résistance à la descendance, le transfert latéral de gènes de résistance sur des plasmides peut rapidement propager ces gènes à travers une population bactérienne. Un abus majeur des antibiotiques est chez les patients atteints d'infections virales comme le rhume ou la grippe, contre lesquelles les antibiotiques sont inutiles. Un autre problème est l'utilisation excessive d'antibiotiques dans le bétail. L'utilisation systématique d'antibiotiques dans l'alimentation animale favorise également la résistance bactérienne. Aux États-Unis, 70 pour cent des antibiotiques produits sont donnés aux animaux. Ces antibiotiques sont administrés au bétail à faible dose, ce qui maximise la probabilité de développer une résistance, et ces bactéries résistantes sont facilement transférées à l'homme.

Regardez un reportage récent sur le problème de l'administration systématique d'antibiotiques au bétail et aux bactéries résistantes aux antibiotiques.

L'un des Superbugs : SARM

L'utilisation imprudente des antibiotiques a ouvert la voie à l'expansion des populations bactériennes résistantes. Par exemple, Staphylocoque dorés, souvent appelée « staphylocoque », est une bactérie courante qui peut vivre dans le corps humain et est généralement facilement traitée avec des antibiotiques. Cependant, une souche très dangereuse, résistante à la méthicilline Staphylococcus aureus (SARM) a fait l'actualité au cours des dernières années ((Figure)). Cette souche est résistante à de nombreux antibiotiques couramment utilisés, notamment la méthicilline, l'amoxicilline, la pénicilline et l'oxacilline. Le SARM peut provoquer des infections de la peau, mais il peut également infecter la circulation sanguine, les poumons, les voies urinaires ou les sites de blessure. Alors que les infections à SARM sont courantes chez les personnes dans les établissements de santé, elles sont également apparues chez des personnes en bonne santé qui n'ont pas été hospitalisées, mais qui vivent ou travaillent dans des populations restreintes (comme le personnel militaire et les prisonniers). Les chercheurs ont exprimé leur inquiétude quant à la façon dont cette dernière source de SARM cible une population beaucoup plus jeune que celles résidant dans des établissements de soins. Le Journal de l'Association médicale américaine ont rapporté que, parmi les personnes atteintes de SARM dans les établissements de santé, l'âge moyen est de 68 ans, tandis que les personnes atteintes de « SARM associé à la communauté » ( SARM-AC ) ont en moyenne 23 ans. 2


En résumé, la communauté médicale est confrontée à une crise des antibiotiques. Certains scientifiques pensent qu'après avoir été protégés des infections bactériennes par des antibiotiques pendant des années, nous revenons peut-être à une époque où une simple infection bactérienne pourrait à nouveau dévaster la population humaine. Les chercheurs développent de nouveaux antibiotiques, mais il faut de nombreuses années de recherche et d'essais cliniques, ainsi que des investissements financiers de plusieurs millions de dollars, pour générer un médicament efficace et approuvé.

Épidémiologiste L'épidémiologie est l'étude de l'occurrence, de la distribution et des déterminants de la santé et de la maladie dans une population. Elle fait donc partie de la santé publique. Un épidémiologiste étudie la fréquence et la distribution des maladies au sein des populations et des environnements humains.

Les épidémiologistes collectent des données sur une maladie particulière et suivent sa propagation pour identifier le mode de transmission d'origine. Ils travaillent parfois en étroite collaboration avec des historiens pour tenter de comprendre l'évolution géographique et temporelle d'une maladie, en suivant l'histoire naturelle des agents pathogènes. Ils recueillent des informations à partir des dossiers cliniques, des entretiens avec les patients, de la surveillance et de tout autre moyen disponible. Ces informations sont utilisées pour développer des stratégies, telles que les vaccinations ((Figure)), et concevoir des politiques de santé publique pour réduire l'incidence d'une maladie ou pour empêcher sa propagation. Les épidémiologistes mènent également des enquêtes rapides en cas d'épidémie pour recommander des mesures immédiates pour la contrôler.

Un épidémiologiste est titulaire d'un baccalauréat et d'une maîtrise en santé publique (MPH). De nombreux épidémiologistes sont également médecins (et ont un diplôme en médecine ou en doctorat), ou ils ont un doctorat. dans un domaine associé, comme la biologie ou la microbiologie.


Résumé de la section

Certains procaryotes sont des agents pathogènes humains. Des maladies et des fléaux dévastateurs sont parmi nous depuis les premiers temps et restent parmi les principales causes de décès dans le monde. Les maladies émergentes sont celles dont l'incidence ou l'étendue géographique augmente rapidement. Il peut s'agir de maladies nouvelles ou ré-émergentes (précédemment sous contrôle). De nombreuses maladies émergentes affectant l'homme sont d'origine animale (zoonoses), comme la brucellose. Un groupe de maladies bactériennes réémergentes récemment identifiées par l'OMS pour la surveillance comprend la peste bubonique, la diphtérie et le choléra. Les maladies d'origine alimentaire résultent de la consommation d'aliments contaminés par des aliments, des bactéries pathogènes, des virus ou des parasites.

Certaines infections bactériennes ont été associées aux biofilms : maladie du légionnaire, otite moyenne et infection des patients atteints de mucoviscidose. Les biofilms peuvent se développer sur les tissus humains, comme la plaque dentaire coloniser les dispositifs médicaux et provoquer des infections ou produire des maladies d'origine alimentaire en se développant à la surface des aliments et des équipements de transformation des aliments. Les biofilms résistent à la plupart des méthodes utilisées pour contrôler la croissance microbienne. L'utilisation excessive d'antibiotiques a entraîné un problème mondial majeur, puisque des formes résistantes de bactéries ont été sélectionnées au fil du temps. Une souche très dangereuse, résistante à la méthicilline Staphylococcus aureus (SARM), a récemment fait des ravages dans le monde entier.

Réponse libre

Expliquez la raison pour laquelle l'utilisation imprudente et excessive d'antibiotiques a entraîné un problème mondial majeur.

Les antibiotiques tuent les bactéries qui y sont sensibles, seules les résistantes survivront. Ces bactéries résistantes vont se reproduire, et donc, au bout d'un certain temps, il n'y aura plus que des bactéries résistantes.

Les chercheurs ont découvert que laver les épinards avec de l'eau plusieurs fois ne prévient pas les maladies d'origine alimentaire dues à E. coli. Comment pouvez-vous expliquer ce fait ?

E. coli colonise la surface de la feuille, formant un biofilm plus difficile à éliminer que les cellules libres (planctoniques). De plus, les bactéries peuvent être absorbées dans l'eau dans laquelle les plantes poussent, pénétrant ainsi dans les tissus végétaux plutôt que de simplement résider à la surface des feuilles.

Notes de bas de page

    Papagrigorakis MJ, Synodinos PN et Yapijakis C. Une ancienne épidémie de typhoïde révèle une possible souche ancestrale de Salmonella enterica sérovar Typhi. Infecter Genet Evol 7 (2007) : 126–7, Epub 2006 juin Naimi, TS, LeDell, KH, Como-Sabetti, K, et al. Comparaison des résistances à la méthicilline en milieu communautaire et en soins de santé Staphylococcus aureus infection. JAMA 290 (2003) : 2976-84, doi : 10.1001/jama.290.22.2976.

Glossaire


10 causes majeures de la perte de biodiversité

(1) Destruction de l'habitat, (2) Chasse, (3) Exploitation d'espèces sélectionnées, (4) Fragmentation de l'habitat, (5) Collection pour le zoo et la recherche, (6) Introduction d'espèces exotiques, (7) Pollution, (8 ) Contrôle des parasites et des prédateurs, (9) Calamités naturelles et (10) Autres facteurs.

Cause #1 Destruction de l'habitat :

L'habitat naturel peut être détruit par l'homme pour son établissement, l'agriculture, l'exploitation minière, les industries, la construction d'autoroutes, la construction de barrages, etc.

En conséquence, l'espèce doit soit s'adapter aux changements de l'environnement, soit se déplacer ailleurs, soit succomber à la prédation, à la famine ou à la maladie et éventuellement mourir. Plusieurs espèces de papillons rares sont menacées d'extinction en raison de la destruction de leur habitat dans les Ghâts occidentaux. Sur les 370 espèces de papillons disponibles dans les Ghâts, environ 70 sont au bord de l'extinction.

Cause #2 Chasse :

Les animaux sauvages sont chassés pour l'utilisation commerciale de leurs produits tels que les cuirs et peaux, les défenses, la fourrure, la viande, les produits pharmaceutiques, les cosmétiques, les parfums et à des fins de décoration. En Afrique, ces dernières années 95% de la population de rhinocéros noirs ont été exterminés en Afrique par des braconniers pour leur corne. Aujourd'hui, la corne de rhinocéros se vend plus de 15 000 $ sur le marché pharmaceutique.

Au cours de la dernière décennie, plus d'un tiers des éléphants d'Afrique ont été tués pour collecter 3 000 tonnes d'ivoire. Les réglementations internationales ont, dans une large mesure, réduit le commerce illégal et le braconnage des Tuskers africains. En 1987, le gouvernement indien. interdit également le commerce de l'ivoire indien. L'ara rouge, autrefois commun dans toute l'Amérique du Sud, a été éliminé de la majeure partie de son aire de répartition en Amérique centrale.

Plusieurs espèces de chats tachetés comme l'ocelot et le jaguar ont été menacées par la demande pour leur fourrure. En 1962, près de 70 000 baleines ont été abattues. Cependant, le commerce international des produits de la baleine est désormais interdit.

En Inde, le rhinocéros est chassé pour ses cornes, le tigre pour les os et la peau, le cerf porte-musc pour le musc (valeur médicinale), l'éléphant pour l'ivoire, le gavial et le crocodile pour la peau et le chacal pour le commerce des fourrures au Cachemire. L'une des chasses commerciales les plus médiatisées est celle à la baleine. La Convention sur le commerce international des espèces de faune et de flore sauvages menacées d'extinction (CITES) a répertorié 9 espèces animales indiennes qui ont été gravement décimées en raison du commerce international.

Ce sont des rorquals communs (Balaenoptera physalus), Cerf musqué de l'Himalaya (Moschus moschiferus), Tortue verte (Chelonia mydas), Tortue imbriquée (Eretmochelya imbricata), Tortue olivâtre (Dermochelys olivacea), Crocodile d'eau salée (Crocodylus porosus), Varan du désert (Varanus griseus), Varan jaune Lézard (V. flavesoens) et varan du Bengale (V. bengalensis).

Les responsables de l'analyse des dossiers commerciaux de la flore et de la faune dans le commerce (TRAFFIC-Inde) affirment que le braconnage du tigre indien a augmenté en raison de la demande croissante des pays d'Asie du Sud-Est et de la Chine, où les usines pharmaceutiques consomment les os de 100 tigres chaque année. Une telle demande a décimé la population de tigres en Chine et amené le tigre russe au bord de l'extinction.

En conséquence, ces dernières années, une grande partie de la demande a été satisfaite par les braconniers en Inde. Un kilo d'os de tigre se vend 90 $ en Inde et 300 $ sur le marché international. La chasse sportive est également un facteur de perte de biodiversité animale.

Cause #3 Exploitation des espèces sélectionnées :

L'exploitation de plantes médicinales importantes a entraîné leur disparition de nombre de leurs habitats naturels. Les pichets, Nepenthes khasiana, Drosera sp., Gnetum sp., Psilotum sp. Isoète sp. sont impitoyablement recherchés et collectés pour l'enseignement et le travail de laboratoire.

Ils sont déjà devenus rares. Les plantes médicinales comme Podophyllum sp., Coptis sp., Aconitum sp., Rouvolfia sp., Saussura lappa, Atropa acuminata, Dioscorea deltoidea etc. disparaissent également rapidement en raison d'une sur-collecte impitoyable. De même, les populations naturelles d'un certain nombre d'arbres économiquement importants comme Pterocarpus santalum, Dysoxylon malabaricum, Santalum album, qui produisent du bois précieux, diminuent rapidement.

Dans la catégorie des plantes surexploitées, on peut également placer un certain nombre d'orchidées produisant les fleurs les plus voyantes du monde. Des plantes comme Paphiopedilum fairieyanum, Cymbidium aloiflium, Aerides crispum etc. sont très demandées mais leurs populations naturelles ont quasiment disparu.

Aujourd'hui, seulement neuf variétés de blé occupent plus de la moitié des champs de blé des États-Unis. Près de 95 % des anciennes souches de blé cultivées en Grèce avant la Seconde Guerre mondiale (1939-1945) ont disparu. Ils sont remplacés par quelques nouvelles variétés hybrides. Seules quatre variétés fournissent près de 72 % de l'ensemble de la récolte de pommes de terre aux États-Unis.

Plus de 2 000 variétés de pommes étaient cultivées au cours du siècle précédent. Aujourd'hui, les trois quarts de l'ensemble de la production française de pommes sont constitués de variétés nord-américaines dont près de 70 % se trouve être la variété Golden. L'Indonésie a perdu près de 1 500 souches de riz et près des trois quarts de sa production de riz proviennent de variétés discutées à partir d'un seul stock maternel.

Pratiquement toutes les variétés de sorgho cultivées en Afrique du Sud ont disparu suite à l'introduction de variétés hybrides à haut rendement du Texas. En Inde, on estime que 50 à 60 000 variétés de riz étaient cultivées avant l'indépendance, dont la plupart sont abandonnées au profit de quelques variétés à haut rendement.

Partout dans le monde, les variétés traditionnelles qui, ensemble, constituaient une mosaïque diversifiée, sont abandonnées une à une pour être remplacées par quelques variétés à haut rendement. La réduction de la diversité génétique parmi les espèces cultivées et la disparition de leurs parents sauvages limitent considérablement les possibilités de création de nouveaux cultivars à l'avenir.

Cause n°4 Fragmentation de l'habitat :

La fragmentation de l'habitat peut être définie comme un "détachement ou séparation non naturel de vastes étendues d'habitats en fragments spatialement séparés" qui sont trop limités pour maintenir leurs différentes espèces pour un avenir infini.

Ce phénomène a été observé dès 1885 lorsque de Candolle a remarqué que « la fragmentation d'une masse continentale en unités plus petites entraînerait nécessairement l'extinction ou l'extermination locale d'une ou plusieurs espèces et la préservation différentielle des autres ».

La fragmentation de l'habitat est l'une des causes les plus graves d'érosion de la biodiversité. La fragmentation conduit à des ‘îles terrestres’ créées artificiellement. De tels fragments subissent des effets microclimatiques nettement différents de ceux qui existaient dans les grandes pistes d'habitats avant la fragmentation. La température de l'air sur les bords des fragments peut être considérablement plus élevée que celle trouvée à l'intérieur. La lumière peut pénétrer profondément dans le bord, affectant ainsi la croissance des espèces existantes. La fragmentation favorise la migration et la colonisation d'espèces exotiques. Une colonisation aussi importante et continue affecte profondément la survie des espèces indigènes.

L'effet le plus grave de la fragmentation est la ségrégation de populations plus importantes d'une espèce en plusieurs populations plus petites. Il existe de nombreuses preuves que le nombre d'espèces dans un habitat fragmenté diminuera avec le temps, bien que les taux probables auxquels cela se produira soient variables. En fait, les données réelles sur les forêts tropicales montrent que les fragments forestiers ont une plus faible richesse en espèces et moins de populations par rapport aux forêts continues non perturbées.

Un exemple de perte de biodiversité résultant de la fragmentation est celui de la forêt occidentale de l'Équateur, qui était en grande partie intacte jusqu'en 1960, où un réseau de routes nouvellement construit a conduit à des établissements humains rapides et à un défrichement d'une grande partie de la zone forestière. fragmenté en petites parcelles d'un à quelques kilomètres carrés.

Une telle parcelle, d'une superficie d'environ 0,8 kilomètre carré à la station biologique de Rio Palenque, ne contient maintenant qu'environ 1 033 espèces végétales, dont beaucoup sont représentées par un seul spécimen et sont endémiques à la localité. Avant 1960, la forêt intacte comptait des milliers d'espèces comme on en trouve dans toutes les autres régions tropicales du monde.

Cause #5 Collection pour le zoo et la recherche :

Les animaux et les plantes sont collectés dans le monde entier pour les zoos et les laboratoires biologiques à des fins d'étude et de recherche en science et en médecine. Par exemple, les primates tels que les singes et les chimpanzés sont sacrifiés pour la recherche car ils présentent des similitudes anatomiques, génétiques et physiologiques avec les êtres humains.

Cause n°6 Introduction d'espèces exotiques :

Toute espèce qui n'est pas un habitant naturel de la localité mais qui est délibérément ou accidentellement introduite dans le système peut être désignée comme espèce exotique. Les espèces indigènes sont soumises à une compétition pour la nourriture et l'espace en raison de l'introduction d'espèces exotiques.

Il existe de nombreux cas où l'introduction d'espèces exotiques a causé des dommages importants à la communauté biotique naturelle de l'écosystème. L'introduction de la perche du Nil du nord dans le lac Victoria, le plus grand lac d'Afrique, a conduit près de la moitié des 400 espèces de poissons d'origine du lac à la quasi-extinction.

L'eucalyptus et le casuarina sont tous deux des plantes introduites en Inde en provenance d'Australie. La croissance remarquablement rapide de ces plantes en a fait une source précieuse de bois brut. Cependant, ces plantes semblent être écologiquement nocives car elles ont tendance à supprimer les espèces d'origine de la localité.

Alors que des plantes économiquement utiles sont délibérément introduites, un grand nombre de mauvaises herbes exotiques sont transférées accidentellement d'une localité à une autre. Le blé importé des États-Unis en Inde dans le cadre du programme PL-480 était contaminé par des graines de Parthenium hysterophorus, l'herbe du congrès et d'Agrostemma githago, la coque du maïs.

Ces deux plantes se sont répandues dans toute l'Inde comme une mauvaise herbe pernicieuse dans les champs de blé. Le parthénium a été observé pour la première fois sur un tas d'ordures à Pune en 1960. C'est une plante agressive qui mûrit rapidement et produit des milliers de graines. Les herbes indigènes et autres herbes sont évincées. La jacinthe d'eau, Eichornia crassipes, a été introduite en 1914 au Bengale occidental.

La première apparition de l'alligator, Alternanthera philexeroides, a été signalée près de l'aéroport de Calcutta en 1965, tandis que Salvinia molesta a été apportée en Inde par un aquariophile. Ces plantes poussent vigoureusement et entraînent la formation d'un épais tapis à la surface de l'eau. Ils empêchent le ruissellement dans les cours d'eau et favorisent les conditions d'engorgement. Un certain nombre de plantes aquatiques utiles sont déplacées par ces plantes vigoureuses mais inutiles. Il y a une réduction globale de la biodiversité partout où ces mauvaises herbes exotiques migrent.

Cause #7 La pollution:

La pollution altère l'habitat naturel. Pollution de l'eau particulièrement préjudiciable aux composantes biotiques des écosystèmes estuariens et côtiers. Les déchets toxiques qui pénètrent dans les plans d'eau perturbent la chaîne alimentaire et donc les écosystèmes aquatiques. Les insecticides, les pesticides, les oxydes de soufre et d'azote, les pluies acides, l'appauvrissement de la couche d'ozone et le réchauffement climatique affectent également négativement les espèces végétales et animales.

L'impact de la pollution côtière est également très important. On voit que les récifs coralliens sont menacés par la pollution due à l'industrialisation, au transport du pétrole et à l'exploitation minière offshore le long des zones côtières.

La pollution sonore est également la cause de l'extinction de la faune. Cela a été démontré par l'étude du Fonds canadien de protection de la faune. Selon une étude, les baleines arctiques sont au bord de l'extinction en raison du bruit croissant des navires, en particulier des brise-glaces et des pétroliers.

Cause n°8 Contrôle des nuisibles et des prédateurs :

Les mesures de lutte contre les prédateurs et les ravageurs tuent généralement les prédateurs qui font partie d'un écosystème équilibré et peuvent également tuer sans discernement des espèces non ciblées.

Cause #9 Calamités naturelles :

Les calamités naturelles, telles que les inondations, les sécheresses, les incendies de forêt, les tremblements de terre, les éruptions volcaniques, les épidémies, etc. font parfois un lourd tribut à la vie végétale et animale. Les inondations sont fréquentes dans les régions tropicales humides du monde qui inondent une grande partie de la végétation au sol, piègent un grand nombre d'animaux tout en emportant les éléments nutritifs du sol. L'absence de mousson successive pendant deux ou trois ans assèche la végétation au sol et, à mesure que la nappe phréatique se retire, les arbres sont également affectés. Avec la vie végétale, les animaux souffrent aussi.

Les incendies de forêt dans les localités densément boisées réduisent souvent en cendres un grand nombre d'espèces végétales et animales, de même que les tremblements de terre. Les éruptions volcaniques peuvent parfois détruire complètement la vie végétale et animale dans ses environs. Les épidémies détruisent parfois de grandes parties d'une population naturelle. Dans la nature, de tels épisodes sont généralement confinés à des populations végétales ou animales spécifiques, car l'agent pathogène est souvent spécifique à une espèce ou à un groupe d'espèces particulier.

Cause #10 Autres facteurs:

Les autres facteurs écologiques qui peuvent également contribuer à l'extinction de la diversité végétale et animale sont les suivants :

(a) Aire de répartition - Plus l'aire de répartition est petite, plus la menace d'extinction est grande,

(b) Degré de spécialisation— Plus un organisme est spécialisé, plus il est vulnérable à l'extinction,

(c) Position de l'organisme dans la chaîne alimentaire - Plus l'organisme est haut dans la chaîne alimentaire, plus il devient sensible,

(d) Taux de reproduction—Les grands organismes ont tendance à produire moins de progénitures à des intervalles très espacés.