Plasticité phénotypique - Définition

Introduction

La plasticité phénotypique est la capacité d'un organisme à exprimer différents phénotypes à partir d’un génotype donné selon des conditions biotiques et/ou abiotiques environnementales.
Ce mécanisme est à opposer à la "canalisation" qui permet un retour au point d'équilibre suite à une perturbation environnementale et à la "robustesse" qui est une insensibilité aux variations environnementales.
La plasticité phénotypique peut être "inflexible" lorsque les changements phénotypiques observés sont irréversibles, contrairement aux plasticités "flexibles". Elle peut être adaptative, maladaptative ou neutre.
Longtemps considérée comme indépendante du génotype, la plasticité possède en fait une base génétique.

Norme de Réaction

La norme de réaction est la relation entre les phénotypes possibles produits par un génotype donné et la gamme de valeurs d'une variable environnementale à laquelle il est exposé

Il existe deux modèles :

• relation linéaire simple décrite par des coefficients de régression linéaire du phénotype en fonction de la variable environnementale d’intérêt
• régression polynomiale (relation non linéaire)

Les normes de réaction peuvent varier selon deux paramètres : la pente et l'ordonnée à l'origine. La pente estime la variation phénotypique selon un gradient environnemental, elle mesure ainsi la plasticité phénotypique.

Pour que cette représentation soit la plus réaliste possible, il faudrait considérer n paramètres environnementaux.

Quelques exemples du rôle de la plasticité phénotypique

1. Les réponses plastiques à court et long termes peuvent contribuer à une occupation plus complète des divers habitats dans la nature. Par exemple, les plantes peuvent s’adapter au stress environnemental. En effet, les différents traits des plantes peuvent varier en fonction de l’environnement dans lequel elles se trouvent. On peut observer alors une réponse sur le plan anatomique, morphologique et en allocation en nutriments. Les traits d'histoire de vie clés peuvent aussi varier en fonction de l'environnement, les plantes autoincompatibles peuvent même passer à une autofécondation. De plus, elles peuvent répondre aux conditions environnementales en ajustant aussi bien leurs phénotypes que ceux de leurs progénitures. Ces ajustements s’opèrent à travers le changement de la qualité et de la quantité de graines produites.
2. La plasticité phénotypique intervient aussi au niveau des interactions entre espèces. Cela implique l'existence de signaux provoquant des modifications phénotypiques. La plasticité peut donc provoquer des changements directionnels du phénotype (coévolution, course aux armements) ou non (dus au stress). On définit alors une norme d’interaction : le phénotype est déterminé par le génotype des individus interagissant et les conditions environnementales dans lesquels ils sont. La simplification de ce système revient à considérer une des deux espèces comme une composante environnementale biotique. Les variations des phénotypes réciproques (coévolution) sont dus soit à la plasticité phénotypique et aux adaptations fixes, soit à la plasticité seule. Il peut aussi y avoir une influence de la plasticité phénotypique sur la chaine trophique. Par exemple, la prédation entraine une diminution de la consommation de plantes par les herbivores qui essaient d’échapper aux prédateurs. Par conséquent, la biomasse des plantes augmente.
3. Les espèces invasives sont-elles plus plastiques que les espèces résidentes?
4. L’apprentissage pourrait être une forme de plasticité phénotypique.