Théorie et histoire de
l’EVOLUTION
Contexte historique des idées de Darwin
Vision du monde précédente
La terre est agée de quelques millions d’années
Les espèces sont immuables (créées telles quelles à l’origine)
« Philosophie zoologique » Lamarck, 1809
théorie du transformisme
(héritabilité des caractères acquis)
1ère loi : l’usage renforce l’organe (et donc, la non-utilisation l’affaiblit, jusqu’à sa disparition éventuelle)
2ème loi : ces changements sont héritables (passent à la descendance)
ex du cou de la girafe
Voyage du Beagle (1831-1836)
Charles Darwin
Les pinsons des îles Galapagos
Ils sont issus d’un ancêtre commun qui vivait il y a 1-5 millions d’années
Le rayonnement adaptatif : en fonction du type de nourriture disponible sur chacune des îles
Observation de la sélection effectuée par l’homme A son retour de voyage, Darwin réfléchit…
Exemple de la sélection effectuée par l’homme pour les pigeons domestiques à partir d’une espèce sauvage, le Biset de roche :
l’homme choisit les reproducteurs qui ont les caractéristiques voulues
---> augmentation de la fréquence de ces caractéristiques dans la population
La théorie de l’évolution de Darwin Cette théorie repose sur 3 piliers :
- sélection naturelle (attention, la sélection se passe au niveau d’une population et pas d’un individu). Elle se marque en terme de survie mais surtout en terme d’efficience de reproduction (nombre de descendants)
- hérédité (rem : Darwin ne connaissait pas la nature du support physique)
- source de variations (attention, au niveau des cellules germinales et pas des cellules somatiques)
Variations
? nature du caractère « pure random » des variations
---> on sait maintenant que c’est dû aux mutations dans l’ADN et à la recombinaison pendant la méiose
? comment une variation peut-elle amener à un effet positif
si c’était une machine, un changement serait catastrophique ou neutre ex d’une horloge qui serait plus ponctuelle ou qui acquerrait une alarme
Nature du support génétique
vers 1900 : redécouverte des travaux de Mendel qui dataient de 1866 ---> notion de gène
now : génotype = séquence en ADN du génome
Théorie synthétique
seul le génotype est héritable mais la sélection se fait sur le phénotype
- random variation (mutations et recombinaisons dans l’ADN)
- ce changement de génotype engendre un changement de phénotype
- le phénotype changé subit la pression de sélection (en terme de capacité à se reproduire)
L’évolution n’a pas de direction
La sélection est un mécanisme aveugle
!
Random variations
- mutations :
mutations ponctuelles insertions - délétions
- recombinaisons dans l’ADN
M. Kimura : théorie neutraliste de l’évolution (1970)
Beaucoup de mutations dans l’ADN sont neutres au regard de la sélection naturelle, mais le hasard et les probabilités dans une population (qui a une taille finie) font que des allèles peuvent se répandre ou disparaître sans que la sélection ne soit impliquée.
= dérive génétique
Ce phénomère expliquerait une (grande ?) partie de la biodiversité.
Jusqu’alors, les biologistes pensaient que l’évolution était lente, graduelle (« la nature ne fait pas de saut »). Il faut des millions d’années pour faire apparaître une nouvelle espèce.
Eldredge et Gould proposent que la plupart du temps, les espèces soient en « stase évolutive » et que parfois, arrivent des modifications très importantes et très rapides qui pourraient donner une nouvelle espèce en 5.000 ans.
Cette théorie explique la relative rareté des « formes intermédiaires » dans les archives fossiles.
N. Eldredge et S.J. Gould : théorie des équilibres ponctués (1970)
La sélection naturelle
Un cas très célèbre est la phalène du bouleau
Au 19ème siècle, il existait deux formes : la forme claire est largement prépondérante la forme sombre est rare
Un siècle plus tard, la pollution industrielle, les troncs des bouleaux sont noircis :
la forme sombre est devenue largement majoritaire
L’ORIGINE DES ESPÈCES
La spéciation
Le concept biologique d’une espèce = une population ou un groupe de population dont les individus sont en mesure de se reproduire et d’engendrer une descendance viable et féconde.
La spéciation = l’origine des espèces ou comment de nouvelles espèces apparaissent.
La spéciation allopatrique
Le flux génétique est interrompu lorsqu’une population se divise en sous-populations isolées géographiquement.
ex dérive des continents, sur des îles différentes
La spéciation sympatrique
La spéciation sympatrique intervient quand les aires se chevauchent (moins fréquent chez les animaux).
Chez les végétaux, la polyploïdie (= un assortiment supplémentaire des chromosomes, anomalie de la division cellulaire) est un mécanisme par lequel la spéciation sympatrique a lieu.
Un arbre évolutif
Un arbre évolutif décrit l’histoire des différents descendants avec l’apparition de nouvelles espèces.
Un arbre évolutif
Un arbre évolutif décrit l’histoire des différents descendants avec l’apparition de nouvelles espèces.
Un arbre évolutif
Dessiner un arbre évolutif sur similitudes morphologiques ---> analyses moléculaires
Un arbre évolutif
Dessiner un arbre évolutif sur similitudes morphologiques ---> analyses moléculaires
