5 Les forces évolutives

La théorie de l'évolution dit que les espèces dérivent les unes des autres au cours du temps par modifications successives. 

Une espèce est définie comme une population d’individus suffisamment isolés génétiquement des autres populations. Certains allèles peuvent disparaître lors de la fondation d’une nouvelle population, on parle d’effet fondateur. Une nouvelle population ne peut posséder que les allèles apportés par les premiers individus. Comme il y a peu d’individus qui se déplacent lors d’une fondation, la probabilité que l’ensemble des individus ayant migré possède tous les allèles existants dans la population d’origine est faible. Ainsi au fur et à mesure des reproductions, de manière aléatoire, il y a une diminution de la fréquence de quelques allèles jusqu’à leur disparition au sein de la nouvelle population au cours des générations successives. On parle de dérive  génétique. Elle se produit de façon plus rapide lorsque l’effectif de la population est réduit. Ainsi si un ensemble d’individus s’isole du premier, l'intervention du hasard dans la fécondation modifie le taux de présence des allèles d’une génération à une autre. L’isolement des populations peut être d’origine géographique (un groupe se retrouve isolé du groupe de départ et il n’y a plus d’échanges reproducteurs et donc d’échanges génétiques) ou dû à un isolement reproducteur (apparition d’un caractère qui empêche la reproduction avec les individus ne présentant pas cette modification).

Ces modifications sont dues à des mutations des gènes. Si un gène est modifié, le caractère contrôlé par ce gène se trouve également modifié. Les modifications peuvent soit présenter un avantage (capacité de survie, de reproduction), soit présenter un désavantage, soit être neutres. Cela dépend de la modification mais également de l'environnement (une même modification est un avantage quelque part et un désavantage autre part). On parle de « sélection naturelle ». C’est l’élimination naturelle des individus ayant un phénotype peu avantageux dans un milieu. On la définit comme le mécanisme qui fait que les individus d’une espèce présentant les caractères les plus avantageux pour survivre dans un environnement, seront ceux qui vont plus facilement se reproduire. Ainsi les gènes, les allèles, qui, dans un milieu donné, confèrent un avantage reproductif aux individus qui les portent, tendent à voir leur fréquence augmenter dans une population. Ils vont peu à peu représenter la majorité de la population et donc modifier les caractères de l'espèce. Ces deux phénomènes amènent à l'apparition d’une nouvelle espèce. 

Représentation schématique de la dérive génétique couplée à la sélection naturelle:

Au fur et à mesure de l’avancée des générations, seuls les individus ayant pu survivre se sont reproduits ce qui modifie la proportion des allèles (billes de couleur) dans la population.

Source : Population bottleneck.jpg, par Professor marginalia, via wikimedia commons  CC-BY-SA-3.0

Schéma résumant les mécanismes possible d’apparition d’une nouvelle espèce :

©RS.2017

Les organismes vivants sont donc liés entre eux par des ancêtres communs. On dit alors qu'il existe des liens de parenté entre les êtres vivants. On peut ainsi classer les espèces par groupes (ou taxons) en fonction des caractères qu'elles présentent. En comparant les groupes entre eux on peut alors définir des caractères qu'ils partagent ou qui les séparent. On constitue ainsi des matrices de caractères traduisant des liens de parenté entre les espèces et groupes.

On peut ensuite représenter ces liens de parenté sous la forme de groupes emboîtés, reliant ainsi les taxons entre eux :

Classification emboîtée des vertébrés tétrapodes :

Un cadre correspond à un groupe. Dans l’encadré en haut à gauche du cadre est inscrit le caractère (l’attribut) qui a été retenu comme caractéristique du groupe. Dans l’encadré sont inscrits en italique les êtres vivants qui y sont classés et en gras le nom du groupe. Dans un groupe, si les êtres vivants peuvent être regroupés en sous-groupe, on représente d’autres encadrés. 

©RS.2017

On peut également représenter les relations entre les espèces sous forme d'un arbre de parenté, aussi appelé arbre phylogénétique. Un arbre de parenté ou d’évolution, est une représentation qui associe les groupes apparentés, c’est-à-dire qui possèdent un même ancêtre commun. Dans cet arbre, chaque branche est terminée par une espèce ou un groupe d’espèces. On peut positionner sur certaines branches les innovations évolutives (apparition, disparition ou transformation d’un caractère).

Chaque innovation évolutive est apparue chez un organisme qui l’a transmise à tous ces descendants. Cet organisme est donc un ancêtre hypothétique et commun, car partagé par tous les organismes possédant cette innovation évolutive. Les différents ancêtres communs sont positionnés aux nœuds de l’arbre (point de séparation de plusieurs branches). Les espèces qui sont proches sur l'arbre ont une parenté plus proche que celles qui sont éloignées.

Arbre phylogénétique représentant l’évolution des Vertébrés Tétrapodes et permettant de redessiner la classification emboîtée :

©RS.2018

Les forces évolutives - SVT - LA VIE 2nde #5- Mathrix