Image
image
image
image


Notes de cours...
 


Unité 2

 

Les théories de l'évolution


Autrefois, plusieurs pensaient que les espèces possédaient un ensemble fixe de caractères et que les populations ne changeaient pas au fil des temps. Suite à plusieurs observations, les scientifiques réfutèrent cette croyance et démontrèrent que les populations changent de façon graduelle avec le temps et que certaines espèces font place à de nouvelles espèces. Les travaux de Jean-Batiste de Lamarck et de Charles Darwin ont dominé l’étude de l’évolution pendant plusieurs années.

 

  1. Les théories de l'évolution

  1. La théorie de Lamarck (Jean-Batiste)

    C’est en 1809 que Jean-Batiste de Lamarck (1744-1829), naturaliste français, publie sa théorie pour expliquer la grande variété qu’il observait chez les organismes.  Selon ses observations, les espèces peuvent changer (évoluer) au fil des générations en s'adaptant à leur environnement.  Les organismes sont d'abord très simples et deviennent graduellement de plus en plus complexes, atteignant finalement une forme de perfection.  Selon lui, les espèces deviennent de mieux en mieux adaptés à leur environnement. 

    La théorie (transformisme) de Lamarck est fondée sur deux principes:

     

    1. L'usage et le non usage: les parties qu'un organisme utilise davantage se développent et se renforcent alors que celles peu utilisées s'atrophient (ex: le cou de la girafe vs les yeux de la taupe).

    2. L'hérédité des caractères acquis: les modifications acquises par un organisme peuvent être transmises à ses descendants (ex: le long cou de la girafe).

    En résumé, Lamarck croyait que les organismes modifiaient leur comportement en fonction des changements dans l'environnement.  Ainsi, les organismes pouvaient acquérir des traits au cours de leur vie et transmettre ces caractères acquis à leurs descendants.

    Lamarck appuya ses conclusions en utilisant la girafe comme exemple. Selon lui, les premières girafes n’avaient pas un long cou ni de longues pattes antérieures. Ce n’est qu’après avoir mangé toute l’herbe et toutes les feuilles des branches basses que les girafes ont dû s’étirer le cou pour atteindre les branches plus hautes. Leur cou s’est alors allongé de génération en génération et elles ont transmis ce caractère acquis à leurs rejetons qui ont maintenant tous le cou long.

    Bien que le mécanisme d'évolution de Lamarck ait été rejeté, il n'en demeure pas moins que ses observations perspicaces ont suscité beaucoup de réflexions et de discussions, en plus de démontrer que l'évolution est le résultat des adaptations graduelles des organismes à leur environnement.

     

     

  2. La théorie de Darwin (Charles)

    C’est en décembre 1831 que Charles Darwin (1809-1882), un naturaliste anglais, était invité à s’embarquer à bord du Beagle lors d’une exploration en Amérique du Sud. À 22 ans, il était chargé de faire la liste des plantes et des animaux qu’il observait au cours du voyage.

    De retour en Angleterre, au terme d’un voyage de cinq ans, il étudia ses collections, réfléchit à ses observations et poursuivit ses recherches. Darwin remarqua qu’il n’y avait jamais deux individus identiques dans une population. Il s’aperçut que les caractères variaient d’un organisme à l’autre et que ce sont ces variantes qui sont transmises aux générations suivantes plutôt que les caractères acquis. Graduellement, sa célèbre théorie de la sélection naturelle allait naître.

    Darwin conclut que la diversité d’adaptation qui existe chez les organismes vivants repose sur un processus naturel de modifications auprès des descendants d’une espèce. Selon cette idée, les membres de chaque génération présentent de légères différences par rapport à ceux précédents et les adaptations s’accumulent sur une longue période de temps, produisant ainsi des transformations majeures.

    Trajet du Beagle

    Biologie 12 (p.342)

    Finalement, la théorie de l’évolution de Darwin (1859) se résume ainsi: 

    1. Il y a des variations au sein des populations.

    2. Certaines variations sont plus favorables que d’autres à la survie et à la reproduction.

    3. Les organismes produisent plus de descendants qu’il ne peut en survivre (compétition).

    4. Avec le temps, les populations comptent une plus grande proportion d’organismes les mieux adaptés.

 

 

Sur les pas de Darwin aux Galapagos (Site - Cité des sciences et de l'industrie.
Théorie de l'évolution: De Darwin à la génétique (Tiré de l'émission C'est pas sorcier - 26 min.)

 

  • Voici un résumé du raisonnement de Darwin:

    Observation 1: Une population a le potentiel de grandir très rapidement car les organismes peuvent produire plus de descendants que nécessaire pour simplement remplacer les deux parents. Cependant, le nombre d’individus dans une population tend à demeurer relativement stable avec le temps.

    Conclusion 1: Tous les organismes nés ne survivent pas. Les organismes d’une population sont donc en compétition entre eux pour leur survie.

    Observation 2: Chaque membre d’une population diffère des autres au niveau de ses habiletés à obtenir des ressources, de résister aux conditions extrêmes du milieu ou de s’échapper des prédateurs.

    Conclusion 2: Les différences entre les membres d’une population aident à déterminer lesquels pourront survivre et se reproduire avec succès, et ainsi produire un plus grand nombre de descendants. Ces traits « supérieurs » qui leur donnent une meilleure valeur d’adaptation à leur environnement est le résultat de la sélection naturelle.

    Observation 3: Certaines variations bénéfiques pour la survie et la reproduction sont héréditaires et transmises des parents aux descendants.

    Conclusion 3: Puisque les individus les mieux adaptés produisent plus de descendants, les gènes de ces individus seront transmis à un plus grand nombre d’individus dans les générations suivantes. Ces traits avantageux modifient alors la proportion du pool génique de la population, résultat de la sélection naturelle.

 

  1. Les types d'évolution

  1. L'évolution divergente

    L’évolution divergente est caractérisée par des espèces qui proviennent d’un ancêtre commun mais qui divergent ou deviennent de plus en plus distinctes. Ce type d’évolution a lieu lorsque des populations changent à mesure qu’elles s’adaptent à leur milieu respectif. Avec le temps, ces populations se ressemblent de moins en moins et finissent par former deux espèces différentes.

    Exemple: Les pinsons (géospizes) des îles Galapagos proviennent tous d’un ancêtre commun. Cependant, puisque certains ont migré dans des milieux différents, ils ont évolué différemment selon leur environnement.

    Géospizes - ancêtre

     

  2. L'évolution convergente

    L’évolution convergente est caractérisée par des espèces non apparentées qui possèdent des caractères semblables. Ce mode d’évolution s’observe quand deux espèces non apparentées sont adaptées à des milieux similaires.

    Exemple: Les oiseaux et les chauves-souris ont évolué de façon indépendante et à différentes époques. Toutefois, ces organismes sont exposés au même environnement, l’air. Puisqu’ils n’ont pas d’ancêtre commun, ils ont développé des ailes très différentes.

Colibri (Chordé)

Sphynx-colibri (Arthropode)

Le colibri et le sphynx-colibri appartiennent à des embranchements différents. Leurs ressemblances est le résultat de l’évolution convergente.

 

  1. Coévolution

    Bien que la coévolution puisse prendre plusieurs formes*, elle est généralement caractérisée par des organismes étroitement liés les uns aux autres et qui ont chacun évolué sous l'influence de l'autre.

    Exemple: La plupart des plantes dépendent des animaux et des insectes pour la dissémination de leur pollen. Les plantes ont élaboré des stratégies pour attirer les insectes et les animaux qui se nourrissent de nectar

 

Organisme en coévolution avec les plantes

Adaptation de la plante

Avantages

Oiseaux

Pétales rouge vif Attire les oiseaux et non les insectes parce que ces derniers ne perçoivent pas les couleurs.
Inodore Les oiseaux ont un mauvais odorat.
Nectar situé dans de longs tubes larges Convient au long bec rigide des oiseaux.

Abeilles

Possède un léger parfum sucré L'insecte possède un odorat développé.
Fleurs jaunes, bleues Contrairement au rouge, ces couleurs sont éclatantes.

 

*Notes complémentaires

Plusieurs populations résultent d'une coévolution dite en symbiose, c'est-à-dire que deux espèces différentes entretiennent des relations en vivant en contact direct.  Bien que certains biologistes la définissent différemment, de façon générale, la symbiose peut avoir des effets bénéfiques, nuisibles ou neutres sur les espèces en relation. 

La symbiose comprend le mutualisme, le commensalisme et le parasitisme.  Le mutualisme (+/+) étant une relation qui profite aux deux organismes (ex: digestion de la cellulose par les microorganismes des intestins des termites et des ruminants; relation entre les acacias (plante) et les fourmis porte-aiguillon qui se nourrissent des glucides produits par la plante tout en attaquant les prédateurs qui s’approchent des acacias). Le commensalisme (+/0) est plutôt le résultat d'une interaction avantageuse pour l'une des deux espèces, sans pour autant nuire ou aider l'autre de façon significative (ex: Les algues qui croissent sur les carapaces des tortues assurent leur survie mais nuisent aux tortues; Les balanes (crustacés) qui s'attachent aux baleines).  Finalement, le parasitisme (+/-) représente la relation d'un parasite qui se nourrit au dépens de son hôte, lui nuisant ainsi sans nécessairement le tuer (ex: le ténia (ver solitaire) à l'intérieur de l'intestin d'un organisme ou les pucerons à la surface d'un arbuste).

La coévolution peut également avoir lieu entre un prédateur et sa proie. Par exemple, le guépard aura plus de chances de capturer la gazelle la moins rapide d'un groupe.  Sur plusieurs générations, celles les plus rapides (dans le présent cas) pourront survivre et favoriser le développement d'une population de gazelles de plus en plus rapides. À son tour, le guépard sera confronté à une pression sélective face ce moyen de défense (i.e. rapidité) de la gazelle.

 

Contact | Carte du site


image


image
image
image