Falaise

L'évolution des espèces

Évolution des espèces et sélection naturelle

Sources de l'article
Les données de cet article ont été collectées ça et là sur le web et dans différents ouvrages.
Les données ont été synthétisées et comportent certainement des erreurs ou tout au moins des simplifications.
Pour en savoir plus, commencez peut-être par faire des recherches sur un moteur de recherche ou sur l'Encyclopédie Wikipédia sur laquelle vous trouverez nombres d'articles ainsi que des sources de références et des liens au bas des pages de ces mêmes articles.
Pareillement sur le site Hominides.com


ÉVOLUTION DES ESPÈCES

arbre du vivant


L'arbre de la vie
L'arbre du vivant est une représentation graphique schématique faisant apparaître les relations de parentés entre des être vivants supposés avoir un ancêtre commun.
Différents types de représentation d'arbre du vivant existent suivant que sont recherchés les côtés pratiques, systématiques ou symboliques.

La systématique est la science qui permet la classification des êtres vivants tout en rendant compte des degrés de parenté entre les espèces, et permettant ainsi de comprendre leur histoire évolutive.

La classification traditionnelle base sa démarche sur les ressemblances les plus évidentes mais ne reflète pas correctement les proximités évolutives entre espèces.

L'arbre phylogénétique du vivant : la classification phylogénétique base principalement sa démarche sur les différences ou ressemblances génétiques (ADN, protéines).
Cette méthode modifie, voire même révolutionne désormais toute la systématique.


L'ÉVOLUTION DES ESPÈCES

En biologie, l'évolution désigne la transformation des espèces vivantes au cours des générations.
Cette transformation peut aboutir à la formation de nouvelles espèces, et donc à une diversification des formes de vie.
Cette diversification depuis les premières formes est à l'origine de la biodiversité actuelle L’histoire de l'évolution de la vie est décrite sous forme d'un « arbre évolutif », ou arbre phylogénétique.

L'évolution est causée :
- d'une part par la présence de variations parmi les traits héréditaires d'une population d'individus (mutations)
- et d'autre part par divers mécanismes qui vont modifier la fréquence de certains traits héréditaires :
. dérive génétique, étranglement génétique
. flux de gènes, brassage génétique
. sélection naturelle : sélection stabilisante, directionnelle ou diversifiante
. sélection sexuelle : accouplement non aléatoire, ...
. pédomorphose
. pléiotropie

Parmi ces mécanismes, la sélection naturelle désigne la différence de propagation entre les traits héréditaires causée par leur effet sur la survie et la reproduction des individus.
Le hasard de la reproduction sexuée rend partiellement aléatoire les caractères qui seront transmis, par effet de dérive génétique.


ÉVOLUTION ET SÉLECTION NATURELLE

La théorie de la sélection naturelle

(comme mécanisme) telle qu'elle a été initialement décrite par Charles Darwin, repose sur trois principes :
1. le principe de variabilité (comme phénomène)
2. le principe d'adaptation
3. le principe d'hérédité


PRINCIPE DE VARIABILITÉ : Les individus diffèrent les uns des autres.
En général, dans une population d'individus d'une même espèce, il existe des différences plus ou moins importantes entre ces individus.

En biologie, on appelle "caractère", tout ce qui est visible et peut varier d'un individu à l'autre. On dit qu'il existe plusieurs "traits" pour un même "caractère". Par exemple, chez l'être humain, la couleur de la peau, la couleur des yeux sont des caractères pour lesquels il existe de multiples variations ou traits.

La variation d'un caractère chez un individu donné constitue son phénotype. Pour qu'il y ait sélection naturelle au sein d'une population, certains caractères doivent présenter des variations.


PRINCIPE D'ADAPTATION : Les individus les plus adaptés au milieu survivent et se reproduisent davantage.
Certains individus portent des variations qui leur permettent de se reproduire davantage que les autres, dans un environnement précis.
Ils disposent d'un avantage sélectif sur leurs congénères :

* La première possibilité est, par exemple, qu'en échappant mieux aux prédateurs, en étant moins malades, en accédant plus facilement à la nourriture, ces individus atteignent plus facilement l'âge adulte, pour être apte à la reproduction.
Ceux qui ont une meilleure capacité de survie pourront donc se reproduire davantage.

* Dans le cas particulier de la reproduction sexuée, les individus ayant survécu peuvent être porteurs d'un caractère particulièrement attirant pour les partenaires de sexe opposé.
Ceux-là seront capables d'engendrer une plus grande descendance en copulant davantage.

Dans les deux cas, l'augmentation de la capacité à survivre et à se reproduire se traduit par une augmentation du taux de reproduction et donc par une descendance plus nombreuse, pour les individus porteurs de ces caractéristiques.
On dit alors que ce trait de caractère donné offre un avantage sélectif, par rapport à d'autres.

C'est dans ce principe d'adaptation uniquement qu'intervient le milieu de vie.


PRINCIPE D'HÉRÉDITÉ : Les caractéristiques avantageuses doivent être héréditaires.
Pour qu'il y ait sélection naturelle, les caractéristiques des individus doivent être héréditaires, c'est-à-dire qu'elles puissent être transmises à leur descendance.
En effet certains caractères, comme le bronzage ou la culture, ne dépendent pas du génotype, c'est-à-dire l'ensemble des gènes de l'individu.

Lors de la reproduction, ce sont donc les gènes qui, transmis aux descendants, entraîneront le passage de certains caractères d'une génération à l'autre.


Ces trois principes entraînent donc que les variations héréditaires qui confèrent un avantage sélectif seront davantage transmises à la génération suivante que les variations moins avantageuses.
En effet les individus qui portent les variations avantageuses se reproduisent plus.


- La sélection naturelle agit après les modifications de l'information génétique.
- L'information génétique portée par l'ADN est relativement instable.
- La diversité génétique dans une population d'individus a pour origine des modifications de l'information génétique dans l'ADN des cellules ( mutations, recombinaisons génétiques ).

- En biologie, la sélection naturelle est l'un des mécanismes qui guident l'évolution des espèces.
Ce mécanisme est particulièrement important du fait qu'il explique l'adaptation des espèces aux milieux.
La théorie de la sélection naturelle permet d'expliquer et de comprendre comment l'environnement influe sur l'évolution des espèces et des populations en sélectionnant les individus les plus adaptés et constitue donc un aspect fondamental de la théorie de l'évolution.

De façon sommaire, la sélection naturelle désigne le fait que les traits qui favorisent la survie et la reproduction, voient leur fréquence s'accroître d'une génération à l'autre.
Cela découle logiquement du fait que les porteurs de ces traits ont plus de descendants, et aussi que ces derniers portent ces traits (puisqu'ils sont héréditaires).


la théorie de la transmission des caractères acquis :

Longtemps controversée, la transmission des caractères acquis est désormais reconnue et étudiée par l'épigénétique.

L'hérédité épigénétique rend compte de phénomèmes de modifications phénotypiques rapides, transmissibles (héritables) et réversibles de l'expression des gènes ne s'accompagnant pas de changements dans le support génétique, c'est-à-dire au niveau de l’Adn.
Ces modifications, pouvent se produire très rapidement voire spontanément, en réponse aux variations de l'environnement et à d’autres facteurs externes.
Sont désormais connus et étudiés par l'épigénétique les changements liés à l'alimentation, au stress ...

Ces phénomènes épigénétiques agissent comme des « interrupteurs » moléculaires, modulant l’expression des gènes, et permettant ainsi à l'organisme d'avoir un « panel phénotypique » large afin de s’adapter rapidement à l'environnement.
Il n’y a donc pas modification de la séquence d’ADN. Ainsi, si après quelques générations les conditions abiotiques reviennent à leurs conditions initiales, les descendants pourront rapidement se « réadapter » car ils possédent déjà potentiellement toute l’information génétique pour cela.

Un organisme possède donc deux principales possiblités pour s'adapter à un environnement changeant :
- la mutations et les recombinaisons génétiques qui apportent des modifications de l'information génétique dans l'ADN relativement instable des cellules. C'est la génétique.
- la plasticité phénotypique, d'une grande valeur adaptative, qui permet l'expression phénotypique (héritable) d'un ou plusieurs gènes. C'est l'épigénétique.


Théorie synthétique de l'évolution ou synthèse néodarwinienne :

Aujourd'hui, l'évolution n'est plus envisagée comme la transformation d'individus isolés mais comme celle de groupements d'individus de même espèce, c'est-à-dire des populations.
Une population évolue quand la fréquence d'une version d'un gène appelée allèle s'y modifie.

On voit ainsi se répandre dans certaines espèces des caractères ayant acquis, en raison de changements du milieu, une valeur adaptative qu'ils ne possédaient pas auparavant.
les individus porteurs de ces caractères sont particulièrement favorisés dans le nouveau milieu, auquel ils se trouvaient en quelques sortes "préadaptés".
Ils constituent alors rapidement une grande partie de la population ou même toute la population de l'espèce.
Les caractères qui se répandent alors correspondent à des allèles existant auparavant "silencieusement" au sein de l'espèce.

Il a été longtemps admis que l'évolution s'accompagnait d'un accroissement de la complexité des êtres vivants. Cependant, cette idée, largement influencée par l'anthropocentrisme, est fortement débattue aujourd'hui.


Théorie évolutionnisme des équilibres ponctués selon Stephen Jay Gould

S'appuyant sur la théorie de Darwin, Gould et Eldredge ont avancés l'idée, en 1972, que l'évolution des espèces ne se réalisait pas de façon graduelle et continue au cours des temps.
Il semble au contraire que l´évolution se fait à travers des périodes ponctuelles d´intense activité évolutive séparées par de longues périodes stagnantes.
Il y a donc des transitions rapides entre espèces, sur le mode des «révolutions génétiques».
Ceci expliquerait pourquoi on ne trouve pas toujours tous les stades de l'évolution lorsque l'on étudie une espèce : il manque les individus intermédiaires.


LEXIQUE

L'ADAPTATION
L'adaptation est une transformation (de son organisation, de son matériel génétique...) conduisant à plus d'adéquation avec quelque chose (son milieu naturel, une situation politique nouvelle, une technologie qui bouleverse son organisation...).
- En biologie et dans le domaine de l'évolution, l'adaptation d'une espèce est l'ensemble de ses modifications héréditaires résultant d'une situation nouvelle. Dans le cas contraire on parle d'accomodation.
- En sociologie, l'adaptation sociale est l'intégration à un milieu de vie donné.
- En sport, l'adaptation est la capacité à autoréguler son propre comportement sous l’effet des contraintes du milieu de jeu, de son adversaire ...


STÉRÉOTYPE : en sciences humaines, l'image préconçue, toute faite, de ce sujet dans un cadre de référence donné, telle qu'elle y est habituellement admise et reconnue.

PHÉNOTYPE : ensemble des traits observables (caractères anatomiques, morphologiques, moléculaires, physiologiques, éthologiques) caractérisant un être vivant donné (ex: couleur des yeux, des cheveux, phénylcétonurie...).
L'ensemble des phénotypes observés chez un organisme vivant donné forme le phénome, étudié par la phénomique.

LE HAZARD : la théorie du chaos traite des systèmes dynamiques rigoureusement déterministes, mais qui présentent un phénomène fondamental d'instabilité appelé «sensibilité aux conditions initiales» qui, modulant une propriété supplémentaire de récurrence, les rend non prédictibles en pratique sur le « long » terme.
le hasard fait se rencontrer deux processus qui tout d'un coup concordent ET dans le temps ET dans l'espace.


THÉORIE :

une théorie (du grec theorein, « contempler, observer, examiner ») désigne couramment une idée ou une connaissance spéculative, souvent basée sur l’observation ou l’expérience, donnant une représentation idéale, éloignée des applications.

En mathématiques : ensemble d’affirmations dont certaines sont des axiomes et les autres des théorèmes démontrables à partir de ces axiomes et au moyen de règles de logique.

En physique : support mathématique, dérivé d'un petit ensemble de principes de base et d'équations, permettant de produire des prévisions expérimentales pour une catégorie donnée de systèmes physiques.

En sciences : modèle ou un cadre de travail pour la compréhension de la nature et de l'humain.

Pour qu’une théorie soit considérée comme faisant partie des connaissances établies, il est habituellement nécessaire que celle-ci produise une expérience critique, c’est-à-dire un résultat expérimental qui n’était prédictible par aucune autre théorie établie.

EINSTEIN : tant que les principes pouvant servir de base à la déduction n'ont pas été découverts, tout essai de déduire logiquement, à partie d'expériences élémentaires (observations), les concepts et les lois fondamentales de la mécanique est voué à l'échec.

GALILÉE : " je n'en ai pas fait l'expérience et je n'ai plus besoin de le faire. Je peux affirmer qu'il en est ainsi car il ne peut en être autrement "


PHILOGÉNÉTIQUE

CLASSIFICATION PHYLOGÉNÉTIQUE DE L'HOMME :
* Espèce Homo sapiens
* Genre Homo : inclut les espèces fossiles comme Homo neanderthalensis ou Homo erectus
* Hominines : les genres Australopithecus et Homo
* Homininés : les deux espèces de chimpanzés et les hominines
* Hominidés : gorille et Homininés (famille Hominidae dans la classification classique)
* Hominoïdés : on ajoute l'orang-outan
* Hominoïdes : on ajoute les gibbons
* Catarrhiniens : les singes de l'ancien monde
* Simiiformes : singes
* Haplorrhiniens : singes et tarsiers
* Primates : la plus grande partie de l'ancien ordre Primates dans la classification classique
* Euarchontes : s'ajoutent les Scandentiens (toupayes) et Dermoptères
* Euarchontoglires : s'ajoutent les Glires (lapins et rongeurs)
* Boréoeuthériens : s'ajoutent les Laurasiathériens (insectivores, carnivores et ongulés)
* Euthériens : s'ajoutent les Xénarthres et les Afrothériens pour compléter les mammifères placentaires
* Thériens : s'ajoutent les marsupiaux
* Mammifères : l'ancienne classe du même nom, les précédents plus les monotrèmes (ornithorynques et échidnés)
* Amniotes : s'ajoutent les anciennes classes des reptiles et des oiseaux
* Tétrapodes : s'ajoutent en gros les amphibiens
* Sarcoptérygiens : s'ajoutent dipneustes puis cœlacanthes
* Ostéichthyens : s'ajoutent les actinoptérygiens (la majeure partie des « poissons osseux »)
* Gnathostomes : s'ajoutent les chondrichtyens (requins et raies)
* Vertébrés : puis les lamproies
* Crâniates : s'ajoutent les myxines
* Chordés : s'ajoutent amphioxus et ascidies
* Deutérostomiens : s'ajoutent les échinodermes (étoiles de mer, oursins…) et hémichordés
* Bilatériens : animaux symétriques : s'ajoutent aux précédents, entre autres, les protostomiens qui incluent, entre beaucoup d'autres, différents groupes de vers, les arthropodes (insectes), les mollusques (escargots)
* Eumétazoaires : animaux organisés, s'ajoutent aux précédents les cnidaires par exemple
* Métazoaires : l'ancien règne animal, s'ajoutent aux précédents différents groupes d'éponges
* Holozoaires : s'ajoutent les Choanoflagellés et les Mésomycétozoaires, protozoaires plus proches parents des animaux que des champignons
* Opisthocontes : s'ajoutent, entre autres, les champignons
* Unicontes : s'ajoutent la plupart des amibes
* Eucaryotes : Le domaine Eukaryota de la classification classique, êtres vivants à cellules à noyau ; s'ajoutent aux précédents listés ci-dessus la lignée verte (algues vertes, algues rouges, plantes à fleurs), la lignée brune (algues brunes…) et toute une collection de groupements d'espèces unicellulaires

- De bas en haut de cette liste les taxons sont tout autant de clades qui incluent tous ceux qui se trouvent au-dessus d'eux.
- Les rangs taxinomiques parfois cités en marge (ordre, famille, embranchement etc) n'ont de sens que dans les classifications dites traditionnelles ou classiques.
- La classification phylogénétique ne conserve que les deux premiers rangs, l'espèce et le genre, car la nomenclature binominale elle-même est aussi conservée afin de pouvoir continuer à donner nom aux espèces.


LA BIODIVERSITÉ

think biodiversity

Étymologiquemnt, la biodiversité est la diversité naturelle des organismes vivants.
Edward O. Wilson la considère comme la totalité de toutes les variations de tout le vivant .

Bien que la biodiversité soit aussi ancienne que la vie elle-même, le concept scientifique de biodiversité est de fait, lui, assez récent et relativement complexe.

La biodiversité EST la vie.
Issue de l'évolution, elle permet à celle-ci de s'exprimer encore et toujours.

À ce titre il est essentiel de la préserver, de la protéger.
Et pas uniquement pour les avantages économiques qu'elle nous accorde :
- de nouvelles plantes découvertes = de nouveaux médicaments
- des espèces végétales préservées = assurance alimentaire lors des modifications du climat
...

Menacer et détruire la biodiversité est non seulement mettre en péril la survie de notre espèce mais aussi affaiblir et appauvrir le monde vivant dans son ensemble.

La perception et la compréhension de la biodiversité par les individus ainsi que par les peuples sont essentielles pour permettre sa préservation.
Seules des modifications de point de vue, et donc une prise de conscience, peuvent conduire à de nouveaux comportements de nos modes de vie et de choix politiques, économiques adaptés.