La théorie synthétique de l’évolution (partie 3)

Après ces quelques mois de vacances, reprenons où nous en étions : nous avons donc vu l’histoire des idées sur la théorie proprement dite, de manière assez abrégée, depuis les philosophes de l’antiquité jusqu’à Morgan et les dernières approches. J’ai également résumé quelques notions importantes de génétique et de biologie cellulaire. Nous allons donc pouvoir nous attaquer à la théorie proprement dite !

J’ai choisi de vous présenter cette dernière de manière assez fonctionnelle, en vous expliquant les quatre forces évolutives : la sélection naturelle, la dérive génétique, la migration, et en fin la mutation. Ces quatre forces ont en commun leur impact à l’échelle des populations, j’insiste bien sur le fait qu’un individu seul ne subira leurs conséquences que de manière négligeable. De plus, certaines de ces forces reposent sur du hasard complet, tandis que d’autres absolument pas. Enfin, ces différents facteurs sont plus ou moins puissant quant à leur effet sur l’évolution d’une espèce (bien que je préfère le terme de population, puisque des groupes éparses d’une même espèce puissent évoluer de manière différente). Cependant, gardez bien en tête que ces 4 forces ne constituent pas à elles seules toute la théorie.

III Les quatre forces évolutives

A)La sélection naturelle

Peut-être la plus célèbre des forces évolutives, la plus importante aussi, la sélection naturelle est tout sauf du hasard (on parle bien de SÉLECTION ici, ce n’est pas une détermination aléatoire).

La sélection naturelle fonctionne de manière relativement simple, c’est ce qui fait sont efficacité. Il s’agit tout simplement d’un processus de sélection des individus les plus adapté à leur environnement. Ainsi, l’espèce tout entière évoluera vers une forme plus résistante, plus adapté, sous l’influence des pressions de sélection de son environnement.

Ne vous inquiétez pas, voici un exemple : Pourquoi nous rabâche –t’on « les antibiotiques, c’est pas automatique » ?

Les antibiotiques sont des bactéricides. Vous avez donc une jolie population de bactéries qui vous rende malade comme un bœuf. Dans cette population, vous aurez des individus SENSIBLES à l’antibiotique A, Et d’autres RÉSISTANTES à ce même antibiotique. Si vous utilisez l’antibiotique A, toutes les bactéries qui y sont SENSIBLES seront alors éliminées, tandis que les bactéries RÉSISTANTES seront conservés. Il y eu sélection naturelle : toute la population est devenu RÉSISTANTE à cet antibiotique, puisque il ne reste que des individus qui y soient RÉSISTANTS. Vous avez donc un antibiotique devenu inefficace sur vous !

Évidemment, à ce moment là, votre système immunitaire est censé prendre le relais et éliminer ces dernières bactéries, ce qui évite l’apparition d’une véritable épidémie de microbes résistants. Il n’en reste pas moins que les antibiotiques sont à utiliser avec parcimonie.

Le moteur de la sélection naturelle est donc le « pool » de différences entre individus d’une même population. Ainsi, dans notre exemple, la population n’aurait pu évoluer que s’il y avait des individus sensibles et résistants. Avec uniquement des sensibles, la population aurait été décimée. Avec uniquement des résistants, pas d’évolution puisque les individus et donc la population sont restés les mêmes.

Ces différences dont je parle peuvent être issu de deux autres forces évolutives, la migration et la mutation si on reste sur le plan génétique, mais également des différences comportementales. On pourra alors parler de caractère. Par exemple, dans le cas de nos bactéries nous auront le caractère Résistance à l’antibiotique A qui aura comme traits de caractère Résistant et sensible.

Mais cela peut tout à fait être Comportement face à un congénère affamée dont les traits seront alors partage/ reste indifférent, bien que dans le cas des comportements, il y en a souvent une multitude de possibles. On pourrait rajouter émets des cris d’alerte/ attaque le congénère/ etc… Continuer d’avantage sur les comportements serait très intéressant, mais nous éloignerait de notre sujet d’origine. Je ferais peut-être des posts consacrés à l’éthologie une prochaine fois.

En suivant cette idée, des mutations sporadiques peuvent apparaître qui seront éliminés tout de suite. C’est le cas par exemple des lions et tigres blancs qui seraient éliminés immédiatement dans la nature, puisque leur couleur permet de les repérer aisément (difficile pour eux d’attraper des proies). Ils ne sont conservés que grâce aux zoos. Il s’agit d’ailleurs d’une pratique à proscrire, la reproduction de tels individus ne pouvant se réaliser qu’entre apparentés, l’apparition d’individus consanguins appauvrissent le patrimoine génétique de la population est finissent par faire apparaitre des difformités.

Quelques types de sélection sur un caractère quantitatif (par exemple la taille) Les abscisses correspondent à la valeur du trait de caractère, les ordonnées à sa fréquence.

La radiation évolutive, est une forme assez rapide de sélection naturelle. Elle se produit lorsqu’une population se retrouve dans un milieu possédant des niches écologiques vacantes. Les individus de ladite population vont alors avoir des descendants qui se différencieront très vite dans leurs adaptations. Un exemple simple est celui des pinsons des Galápagos, référencées par Darwin, où les diverses espèces de pinsons se sont différenciés très vite au niveau de la forme de leurs becs, adaptés à des régimes alimentaires différents.

La radiation adaptative chez les pinsons des Gàlapagos

B)La dérive génétique : Cette force modélise en fait le hasard et les variations inhérentes à toute étude de population importante. Un fait important à retenir est que plus la population est réduite, plus cette force sera puissante. Le graphique ci-dessous en est un parfait exemple :

On voit ainsi que les allèles se fixeront plus aisément dans une population réduite que dans une élargie. Par « fixation », comprenez que l’allèle disparaitra complétement de la population (fréquence=0) ou n’aura plus de « concurrents » (fréquence=1).

C)La mutation : Certains contradicteurs de l’évolution tentent de réfuter cette dernière en mettant en avant la faiblesse de cette force. Nous avons vu que les deux forces précédentes étaient bien plus puissante, mais ils ont raison sur le fait que la mutation reste extrêmement faible. Si vous vous rappelez de la deuxième partie de mon article de vulgarisation, vous conviendrez que pour que la mutation agisse réellement sur l’évolution, il faut :-qu’il y ait mutation (peu de chances)

– Que la mutation agisse sur un trait de caractère (et donc qu’elle agisse sur plus d’un nucléotide ou sur des nucléotides particulières, et que de plus, cette mutation ne soit pas silencieuse ou ne provoque pas de handicap, encore moins de chance)

-Qu’enfin, la mutation soit sélectionné, on en revient à la sélection naturelle.

Dans cette optique, la mutation ne devient non négligeable que sur une grande période de temps, et contribue à alimenter le pool génétique, « carburant » de la sélection naturelle.

Il faut cependant se rappeler que sur les plus de 3 milliards d’années que la vie existe, à travers les billions et billions d’individus qui ont existé, existe et existeront sur Terre, la mutation reste une force évolutive incontournable, mais plus faible que les autres.

D)La migration : c’est un puissant facteur d’évolution ! La migration permet en effet une sorte de mise en commun du patrimoine susceptible d’être utilisé par la sélection, et donc un enrichissement au final. De plus, il peut y avoir un effet d’hétérosis, ou vigueur hybride, qui conduit à un hybride issu d’individus de deux populations différentes beaucoup plus résistant, beaucoup plus adapté. La migration intervient également dans des mécanismes de spéciation (formation de nouvelles espèces) lorsque des individus issus de la même population vont se séparer et coloniser des milieux différents. Vous avez par exemple le cas de deux espèces de spermophiles, de part et d’autres du grand canyon aux états-unis, qui formaient auparavant une seule et même espèce et ne peuvent actuellement se reproduire entre eux.

Ces quatre forces ne sont cependant qu’un vague aperçu de toute la richesse de la théorie de l’évolution.

~ par Tyvaneir sur 8 septembre 2012.

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