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Évolution (biologie)
Arbre phylogénétique hypothétique de tous les organismes vivants. L'arbre est basé sur des séquences de l'ARNr 16S. À l'origine proposé par Carl Woese, il montre l'histoire évolutive supposée des trois domaines du vivant (bactéries, archées et eucaryotes).
Arbre phylogénétique hypothétique de tous les organismes vivants. L'arbre est basé sur des séquences de l'ARNr 16S. À l'origine proposé par Carl Woese, il montre l'histoire évolutive supposée des trois domaines du vivant (bactéries, archées et eucaryotes).

En biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences naturelles et de l'histoire naturelle des êtres...), l?évolution correspond aux modifications des espèces vivantes au cours du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.). Elle a entraîné une diversification de la vie (La vie est le nom donné :), depuis ses premières formes jusqu'à l?ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un...) des êtres vivants actuels, par une chaîne (Le mot chaîne peut avoir plusieurs significations :) de modifications buissonnantes. L?histoire (Les Histoires ou l'Enquête (en grec ancien Ἱστορίαι / Historíai) sont la seule œuvre connue de l'historien grec Hérodote. Le titre signifie littéralement...) de l'évolution de la vie peut être décrite sous forme d'un ou plusieurs arbres d'évolution , ou bien d'arbres phylogénétiques, qui se construisent grâce aux méthodes de la phylogénie.

L'évolution est aussi caractérisée par la création de nouvelles espèces, mais elle s'accompagne aussi d'extinctions d'espèces ou de taxons entiers.

Plusieurs types d'évènements doivent se produire pour modifier les caractéristiques d'une espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type » ou « apparence ») est le taxon de base de la...) au cours des générations. Le plus célèbre est probablement la sélection naturelle, qui a été proposée par Charles Darwin et décrite dans son ouvrage majeur l'Origine des espèces, en 1859.

Diverses théories se sont succédé pour conduire au consensus actuel : la théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance...) synthétique de l'évolution.

Cette théorie est admise par l'ensemble des scientifiques , seules certaines divergences persistent quant aux détails sur les modalités. Par exemple on peut citer celle ayant opposé ( En mathématique, l'opposé d’un nombre est le nombre tel que, lorsqu’il est à ajouté à n donne zéro. En botanique, les organes d'une plante sont dits...) Stephen Jay Gould et Richard Dawkins, sur l'intérêt d'introduire la notion d'équilibres ponctués.

À cause, entre autres, de ses implications sur l'origine de l'humanité, l'évolution a été, et reste toujours, mal admise par une bonne partie de la population, même dans les sociétés occidentales. Ses détracteurs se basent sur des analyses pseudo-scientifiques, ou religieuses.

Les arguments en faveur de l'évolution.

Indices tirés des êtres vivants actuels

De nombreux indices de l'évolution sont décelables, tant au niveau de la morphologie, qu'au niveau moléculaire et parfois même au niveau du comportement des organismes. En effet, par modifications successives, l'évolution modèle les structures, modifie leurs formes, tailles, ce qui fait qu'à partir d'une seule espèce (biologie), une deuxième espèce peut se former.

Ainsi on peut retrouver une relation de parenté entre 2 espèces , à partir de ressemblances, qu'on appelle homologie. En effet, ces homologies ont été héritées d'un ancêtre commun (En phylogénie, un ancêtre commun à plusieurs espèces est l'individu le plus proche dans le temps dont descendent toutes les espèces en question. Par exemple, l'homme et le chimpanzé ont un...) .

Quelques indices morphologiques :

- les baleines, animaux parfaitement adaptés à la vie aquatique gardent une trace (TRACE est un télescope spatial de la NASA conçu pour étudier la connexion entre le champ magnétique à petite échelle du...) de leurs ancêtres quadrupèdes par la présence d'os vestigials correspondant au bassin (ceinture pelvienne);

- la même constatation peut être faite chez certains serpents ;

- en observant l'aile d'un oiseau (Un oiseau (ou classe des Aves) est un animal tétrapode appartenant à l'embranchement des vertébrés. S'il existe près de 10 000 espèces d'oiseaux,...) ou d'une chauve-souris, on retrouve aisément la structure osseuse du membre antérieur de tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) tétrapode (voir Tetrapoda);

- les défenses des éléphants sont en fait des incisives à croissance continue ;

- les appendices masticateurs des arthropodes sont à l'origine des appendices locomoteurs réduits (il en va de même apparemment pour les Onychophores);

- les membres des tétrapodes proviennent des nageoires de vertébrés (Les vertébrés forment un sous-embranchement du règne animal. Ce taxon, qui dans sa version moderne exclut les myxines, est considéré comme monophylétique. Il appartient...) aquatiques ;

- dans le monde (Le mot monde peut désigner :) végétal (Les classifications scientifiques classiques regroupent sous le terme végétal ([veʒetal]/[veʒeto]) plusieurs lignées d'organismes vivants qui, selon l'origine étymologique du terme, végètent....), la présence d'une double membrane autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter,...) des plastes et la présence d'un A.D.N. circulaire à l'intérieur de ceux ci trahissent une origine endosymbiotique procaryote (Le terme « procaryote » (Prokaryota ou Prokarya), du grec pro (avant) et caryon (noyau), est d'abord une référence à une structure cellulaire...).

Indices biochimiques :

- l'ensemble du vivant est constitué des mêmes "briques élémentaires", notamment au niveau du code génétique (Le code génétique désigne le système de correspondance mis en jeu lors de la transformation de l'information génétique des gènes en protéines, au cours du processus de traduction. Les ribosomes traduisent...) qui est d'une singulière unicité ;

- le support de l'information héréditaire est toujours l'A.D.N. pour l'ensemble du vivant (parfois l'A.R.N. pour les rétrovirus) ;

- le séquençage (En biochimie, le séquençage consiste à déterminer l'ordre linéaire des composants d'une macromolécule (les acides aminés d'une...) de l'A.D.N. à fait apparaitre de nombreuses régions étroitement apparentés (gènes paralogues) qui peuvent avoir donnés des protéines à fonctions ou structures différentes (hémoglobines, myoglobines...) ;

- les éléments transposables (transposons - voir Élément transposable) semblent étroitement liés aux virus (Un virus est une entité biologique qui nécessite une cellule hôte, dont il utilise les constituants pour se multiplier. Les virus existent sous une forme extracellulaire ou...) s'intégrant dans le génome (Le génome est l'ensemble du matériel génétique d'un individu ou d'une espèce codé dans son ADN (à l'exception de certains virus dont le génome est...) de leurs hôte.

Indices comportementaux :

- certains lézards qui pratiquent une reproduction asexuée, persistent à réaliser des simulacres d'accouplements lors desquels une femelle (En biologie, femelle (du latin « femella », petite femme, jeune femme) est le sexe de l'organisme qui produit des ovules, dans le cadre...) monte sur une autre. Ce comportement est à mettre en relation avec une origine récente de ces espèces parthénogénétiques.

Voir aussi : Théories de l'évolution

La classification du vivant cherche à retracer l'évolution.

La mise en évidence de ces parentés entre espèces ou groupes d'espèces, permet de tracer entre eux des ramifications qui se rejoignent et d'établir des arbre (Un arbre est une plante terrestre capable de se développer par elle-même en hauteur, en général au delà de sept mètres. Les arbres...) d'évolution ou arbre phylogénétique.

En parcourant l'arbre du vivant établi par la méthode phylogénétique, depuis sa base, on peut se représenter l'histoire de l'évolution : l'apparition des premiers vertébrés terrestres, des végétaux à fleurs ...

L'évolution aujourd'hui.

L'évolution, bien que lente (La Lente est une rivière de la Toscane.) et rarement observable (Dans le formalisme de la mécanique quantique, une opération de mesure (c'est-à-dire obtenir la valeur ou un intervalle de valeurs d'un...) à l'échelle humaine peut parfois être décelée chez les espèces à reproduction rapide. Ainsi, les moustiques sont parfois localement devenu résistants à des insecticides. Il en va de même pour les bactéries (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart des bactéries possèdent une paroi cellulaire glucidique, le...) responsables de pathologies humaines, souvent multirésistantes aux antibiotiques. Enfin, on peut constater le travail d'une évolution divergente récente dans le cas de la colonie de crabe (Crabe est un nom vernaculaire ambigu utilisé en français pour désigner de nombreuses espèces de crustacés décapodes, pour la plupart comestibles. Ce terme proviendrait soit du néerlandais crabbe...) découverte sous Rome : (lien)

Mécanismes de l'évolution

L'évolution résulte de l'action de plusieurs mécanismes évolutifs susceptibles de modifier la fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par...) des génotypes dans une population, et par conséquent de modifier des caractères morphologiques, physiologiques ou comportementaux. Le processus est dans tous les cas identique, dans le même ordre:

  1. Apparition d'un nouveau caractère héréditaire chez un ou quelques individus.
  2. Ce nouveau caractère se répand dans les populations, soit parce qu'il est plus adapté à l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend actuellement à prendre...), soit à cause d'un effet de hasard (Dans le langage ordinaire, le mot hasard est utilisé pour exprimer un manque efficient, sinon de causes, au moins d'une reconnaissance de cause à effet d'un événement.).

L'apparition de caractères nouveaux et héréditaires

Les mécanismes de
l'évolution biologique

A l'échelle des populations :
sélection (écologique, sexuelle)
dérive génétique (La génétique (du grec genno γεννώ = donner naissance) est la science qui étudie l'hérédité et les gènes.)

A l'échelle des individus :
mutation génétique, recombinaison

Evolution des espèces :
spéciation, adaptation, extinction (D'une manière générale, le mot extinction désigne une action consistant à éteindre quelque chose. Plus particulièrement on retrouve ce terme dans plusieurs domaines :)

"Rien en biologie n'a de sens,
si ce n'est à la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La lumière est intimement liée...) de l'évolution
"
Theodosius Dobzhansky, 1973

A chaque génération de nouveaux variants génétiques apparaissent qui peuvent eux-même transmettre leur patrimoine génétique au moment de la reproduction (La Reproduction. Eléments pour une théorie du système d'enseignement est un ouvrage de sociologie co-écrit par Pierre Bourdieu et Jean-Claude...). Ces sources de diversité génétique (La diversité génétique est une caractéristique décrivant le niveau de variétés des gènes au sein d'une même espèce (voire sous-espèce). On parle de diversité intraspécifique. C'est un...) sont :

  • les mutations ponctuelles dans la séquence d'ADN des gènes ;
  • les réarrangements chromosomiques ;
  • les recombinaisons ou brassage génétiques qui se produisent lors de la reproduction sexuée et, chez les bactéries, lors de transferts d'ADN entre cellules.

On peut ajouter à cette liste une autre source de diversité génétique que sont les migrations par lesquelles le stock génétique dans une population donnée (Dans les technologies de l'information, une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction, d'un événement, etc.) se voit renouvelé par l'arrivée d'autres membres de l'espèces porteurs d'un pool génétique différent.

La mutation

Les mutations résultent d'erreurs lors de la réplication des gènes. Ces modifications accidentelles peuvent être transmises à la descendance, donnant naissance à des individus porteurs de gènes nouveaux, qu'aucun de leurs parents ne portait.

Il existe plusieurs types de mutations (mutations ponctuelles, duplications de gènes, cassures des chromosomes, insertions ou délétions de séquences). Ces différentes modifications suffisent à expliquer la diversité génétique observée dans la nature.

Il peut s'y ajouter des mutations par échange de matériel génétique entre espèces, par différents mécanismes naturels :

  • les bactéries sont capables d'intégrer et d'utiliser du matériel génétique (des plasmides) échangé entre deux bactéries, voire simplement présent dans le milieu. Le plus souvent cela ne conduit pas immédiatement à la définition (Une définition est un discours qui dit ce qu'est une chose ou ce que signifie un nom. D'où la division entre les définitions réelles et les...) d'une nouvelle espèce, mais le phénomène peut y contribuer et il contribue de façon importante à la sélection naturelle (par exemple, de nombreuses résistances aux antibiotiques se diffusent de cette façon).
  • les virus peuvent servir de vecteurs de transfert de matériel génétique d'une espèce vers une autre, même très différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de dualité d'une application...); le plus souvent, l'infection virale conduit à la mort (La mort est l'état définitif d'un organisme biologique qui cesse de vivre (même si on a pu parler de la mort dans un sens cosmique plus général, incluant par exemple la mort des étoiles)....) de la cellule victime, mais ce n'est pas nécessairement le cas, et la cellule cible peut participer à la reproduction (notamment pour les plantes). Un des exemples les mieux connus (et les plus utilisés par la recherche) est celui du tabac et des mosaïques.
  • les plantes peuvent s'hybrider, conduisant à de nouvelles espèces (le blé (« Blé » est un terme générique qui désigne plusieurs céréales appartenant au genre Triticum. Ce sont des plantes annuelles de la...) étant un exemple typique).

Finalement, il faut mentionner les symbioses strictes, qui sont des créations de nouvelles espèces à partir d'anciennes, mais sans échange ni fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour une substance constituée de molécules toutes...) du matériel génétique (au moins dans un premier temps). Les lichens et, selon l'hypothèse de l'endosymbiose, les organites dits " autonomes " à l'intérieur des cellules (chloroplastes, mitochondries) relèvent de ce type d'association.

Les mutations augmentent la variabilité génétique au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale supérieure du torse d'un animal, et en...) d'une population. Cependant, elles sont rarement bénéfiques à l'individu (Le Wiktionnaire est un projet de dictionnaire libre et gratuit similaire à Wikipédia (tous deux sont soutenus par la fondation Wikimedia).) qui les porte car elles peuvent détruire l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) d'un gène (Un gène est une séquence d'acide désoxyribonucléique (ADN) qui spécifie la synthèse d'une chaîne de polypeptide ou d'un acide ribonucléique (ARN) fonctionnel. On peut...) essentiel.

La migration

La migration est une force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale...) de l'évolution qui augmente la variabilité génétique d'une population. De nouveaux arrivants en provenance d'une population éloignée amènent des allèles nouveaux, augmentant le pool génétique de la population d'accueil.

Le nouveau caractère se répand dans les populations

Les mécanismes de l'évolution supposent qu'un ensemble d'individus, regroupés en une espèce sur la base de caractères partagés, évoluent " conjointement. " Se pose donc le problème de la spéciation, c'est-à-dire de l'évolution des espèces au-delà des simples individus.

La dérive aléatoire

Lorsqu'une petite population est isolée du reste d'une population-mère (par exemple, par isolement sur une petite île), certains types d'allèles tendent à disparaître, du fait de faible nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de copies distribuées dans le pool génétique de la population au départ. Au fil des générations, la population dérive alors, acquérant des caractéristiques qui lui sont propres (ex: petitesse (mammouth nain de Sicile), gigantisme (Le gigantisme (du grec gigas, gigantos « géant ») est un état caractérisé par une croissance excessive. Le gigantisme n'est pas un terme médical couramment utilisé à l'heure actuelle ; de...) (varan de Komodo) parmi les espèces insulaires). La dérive est une force de l'évolution qui diminue la variabilité génétique au sein de la population. La dérive influe sur la fréquence des allèles. Elle ne crée en aucun cas de nouveaux allèles. Certains allèles vont être surreprésentés et d'autres sous-représentés par rapport à la population d'origine. Cette modification de la fréquence s'explique par une erreur d'échantillonnage (L'échantillonnage est la sélection d'une partie dans un tout. Il s'agit d'une notion importante en métrologie : lorsqu'on ne peut pas saisir un événement dans son ensemble, il faut effectuer des mesures en nombre fini, afin...). (hasard)

La sélection naturelle

Sélection naturelle et mutation
Sélection naturelle et mutation

Elle diminue la variabilité génétique d'une population en enlevant certaines combinaisons génétiques défavorables dans le milieu où elles se produisent. Cependant elle peut aussi maintenir à une fréquence stable, des nouveaux variants génétiques, sans pour autant éliminer les anciennes versions. C'est le cas pour l'allèle de la drépanocytose (La drépanocytose (du grec drepnos, faucille), également appelée hémoglobinose S, sicklémie, ou anémie à cellules falciformes (sickle-cell anemia en anglais), est une maladie héréditaire qui se...). La sélection naturelle participe donc à l'augmentation de la diversité génétique.

Devenir des mutations et caractères hérités

  • Les mutations se font toujours au hasard, et sont le plus souvent létales. La plupart du temps, elles perturbent gravement le fonctionnement de l'organisme mutant. Bien sûr, il arrive aussi qu'elles soient neutres (en modifiant un caractère sans pour autant le rendre moins fonctionnel) ou avantageuses; le cas est beaucoup plus rare, mais les mutations portent sur des millions d'individus pendant des dizaines de milliers de générations ou davantage, ce qui assure un facteur multiplicatif de 1010 à chacun de ces événements aléatoires.
  • C'est la sélection naturelle, mise en évidence par Darwin, qui se charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice non pécuniaire pour être transporté.) de " faire le tri " entre les différentes variations. Il s'agit d'un processus purement mécanique : les mutants défavorisés auront tendance soit à mourir plus jeunes que les autres, soit à trouver plus difficilement un compagnon de reproduction. Dans un cas comme dans l'autre, ils laisseront moins (voire pas du tout) de descendants. Les mutants neutres mourront en moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur qu'auraient...) au même âge que les autres, auront globalement autant d'enfants et pourront donc répandre leurs nouveaux caractères dans une population sous l'effet du hasard. Quant aux mutants avantagés, ils seront plus compétitifs et auront donc en moyenne plus de descendants. Une mutation qui permet de mieux échapper à un prédateur (Un prédateur est un organisme vivant qui met à mort des proies pour s'en nourrir ou pour alimenter sa progéniture. La prédation est très courante dans la nature où les...), de mieux s'orienter, de mieux séduire le sexe (Le mot sexe désigne souvent l'appareil reproducteur, ou l’acte sexuel et la sexualité dans un sens plus global, mais se réfère aussi aux...) opposé, d'avoir plus de descendants, de mieux résister aux maladies, de mieux tirer profit d'une vie en société aura tendance à faire baisser le taux de mortalité (La mortalité, ou taux de mortalité est le nombre de décès annuels rapporté au nombre d'habitants d’un territoire donné. Elle se distingue de...) chez les mutants ou à améliorer leur succès reproductif.
  • Génération après génération, la sélection naturelle favorise les mutations qui se transmettent le plus, dans les populations (la dérive génétique, qui se fait au hasard, permet également à quelques mutations neutres de se fixer dans le génome de l'espèce). L'adaptation des populations tend donc progressivement à s'améliorer ; l'émergence d'organes aussi complexes et aussi fonctionnels que l'?il humain ou le radar (Le radar est un système qui utilise les ondes radio pour détecter et déterminer la distance et/ou la vitesse d'objets tels que les avions, bateaux, ou encore la pluie. Un...) de la chauve-souris s'explique par un tel processus de sélection cumulative. En revanche, l'existence de caractères sans utilité adaptative apparente peut s'expliquer par la fixation au hasard de mutations neutres. L'hypothèse dite de " l'auto-stop ", ou " hitch hiking " en anglais, explique la fixation des mutations neutres par la mutation sur le même chromosome (Le chromosome (du grec khroma, couleur et soma, corps, élément) est l'élément porteur de l'information génétique. Les chromosomes contiennent les gènes et...) de deux gênes (Gênes (Genova en italien, Zena en ligurien) est une ville italienne, capitale de la Ligurie, deuxième port de la Méditerranée derrière Marseille. Elle compte 615 686 habitants et 878 000 au sein de son...), l'une étant neutre et l'autre étant positive qui se transmettront simultanément.

La création d'espèces nouvelles: la spéciation

Une espèce , c'est un ensemble de populations dont les individus sont interféconds (interfertiles), isolées du point (Graphie) de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) reproductif des autres êtres vivants;

On considère donc que 2 populations forment deux espèce discinctes lorsque il n'y a pas d'échange génétique possibles entre elles. Les 2 populations vont évoluer indépendamment l'une de l'autre, avec l'accumulation de différences importantes.

  • Lorsque deux espèces différentes apparaissent à partir d'une seule, on parle de spéciation. Pour qu'il y ait spéciation, il faut qu'il y ait formation, à un moment donné, de deux communautés isolées dans la population.
  • La spéciation dite allopatrique est un phénomène concernant deux ou plusieurs populations isolées géographiquement, séparées les unes des autres par des barrières géographiques (océan, montagne (Une montagne est une structure topographique significative en relief positif, située à la surface d'astres de type tellurique (planète...)?). Un petit isolat peut aussi se former en périphérie (Le mot périphérie vient du grec peripheria qui signifie circonférence. Plus généralement la périphérie désigne une limite éloignée d'un objet...) de l'aire globale de distribution de l'espèce. Chaque population va alors pouvoir évoluer indépendamment, d'autant plus rapidement qu'elle est petite (les mutations se fixent plus facilement, pour des raisons mathématiques (Les mathématiques constituent un domaine de connaissances abstraites construites à l'aide de raisonnements logiques sur des concepts tels que les nombres, les figures, les structures et les transformations. Les...), dans les petites populations) et ainsi accumuler des remaniements chromosomiques pour finir par former une nouvelle espèce.
  • Il arrive aussi qu'un isolement reproducteur apparaisse au sein d'une population qui ne sera jamais séparée géographiquement : c'est la spéciation sympatrique. Il suffit pour cela que quelques individus changent de période de reproduction ou de signaux pour la parade nuptiale pour que les autres représentants de l'espèce cessent rapidement de s'accoupler avec eux ; il y a alors formation de deux communautés se partageant le même espace, mais s'isolant (Un isolant est un matériau qui permet d'empêcher les échanges d'énergie entre deux systèmes. On distingue : les isolants électriques, les isolants thermiques, les isolants phoniques et les isolants...) sur le plan de la reproduction. Les deux populations, en évoluant chacune de leur côté, pourront finir par se transformer en deux espèces complètement (Le complètement ou complètement automatique, ou encore par anglicisme complétion ou autocomplétion, est une fonctionnalité...) différentes.
  • Comme les spéciations sont des phénomènes relativement courts, qui se produisent dans de petites populations isolées, on observe souvent une certaine discontinuité entre les différentes espèces dans les archives fossiles. Une espèce peut rester en stase pendant très longtemps, puis être " assez rapidement " (à l'échelle géologique s'entend) remplacée par une autre.

Les mutations à l'origine des grandes modifications évolutives

Certaines mutations minimes permettent à l'évolution d'agir très rapidement. On connaît des gènes régulateurs, dits gènes homéotiques, qui déterminent les grandes lignes du développement et du plan d'organisation (Une organisation est) de chaque partie du corps. Lorsque ces gènes (qui régulent eux-mêmes quelques milliers d'autres gènes) mutent, l'individu obtenu est souvent porteur de caractères nettement différents de ceux de ses parents. Certains " sauts évolutifs " s'expliquent par ce type de " macro-mutations " (que Goldschmidt avait découvert en proposant sa théorie du " monstre prometteur "). Par exemple, l'apparition de doigts et la disparition des rayons au bout de la nageoire des poissons (Les Poissons sont une constellation du zodiaque traversée par le Soleil du 12 mars au 18 avril. Dans l'ordre du zodiaque, elle se situe entre le Verseau à...) crossoptérygiens (c'est-à-dire la formation des premières ébauches de pattes) s'expliquent par un simple décalage de l'activité de deux gènes homéotiques : Hox-a et Hox-b. Cette étape évolutive-là n'a pas nécessité des milliers, ni même des dizaines de mutations différentes : les gènes homéotiques ont permis l'émergence rapide de caractères radicalement nouveaux. Même si les " macro-mutations " donnent le plus souvent des " monstres " incapables de survivre et même si le processus, lent et sûr, de sélection cumulative de milliers de mutations minuscules a apparemment joué un rôle plus important dans l'évolution, il est de fait que certains " monstres prometteurs " ont permis à l'évolution de faire de grands bonds en avant.

D'autres mutations modifient la chronologie du développement : on parle d'hétérochronies. Elles peuvent être à l'origine de l'apparition d'une espèce plus juvénile (paedomorphique) ou, au contraire, plus adulte (hypermorphique) que son ancêtre. On connaît plusieurs exemples d'histoires évolutives qui ont fait intervenir les hétérochronies. L'axolotl, un urodèle mexicain qui passe sa vie entière à l'état larvaire sans jamais se métamorphoser, est paedomorphique par rapport à son ancêtre l'ambystome. Une simple hétérochronie a permis l'apparition d'une espèce complètement différente. De même, il semblerait que l'homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme ». Par distinction, l'homme...) soit paedomorphique par rapport à ses ancêtres simiens, car il garde toute sa vie des caractères juvéniles que le chimpanzé (Le terme chimpanzé désigne aujourd'hui deux espèces de grands singes qui forment la tribu des Panines (genre Pan), membres de la famille des Hominidés et de l'ordre des primates . Ces anthropoïdes...) et le gorille (Les gorilles (Gorilla) forment le genre le plus grand des primates anthropoïdes. Avec huit autres genres de Singes, ils font partie de la super-famille des Hominoïdes.) perdent. De plus, les phases générales de son développement sont ralenties par rapport à celles des grands singes.

L'apparition de nouveaux gènes s'explique principalement par la duplication de gènes préexistants. On connaît plusieurs " familles de gènes " dont les différents membres sont apparemment issus de plusieurs duplications d'un même gène ancestral. Par la suite, chacun des exemplaires " dupliqués " a pu muter et évoluer indépendamment des autres. Plusieurs familles multigéniques sont de toute évidence apparues grâce à ce processus.

De même, des duplications de l'ensemble du génome (polyploïdisations) ont également pu jouer. Par exemple, on estime que deux épisodes de polyploïdisations se sont produits depuis la séparation (D'une manière générale, le mot séparation désigne une action consistant à séparer quelque chose ou son résultat. Plus particulièrement il est...) des deutérostomiens (soient essentiellement les échinodermes et les chordés dont les vertébrés) et des protostomiens (les invertébrés) sur la branche des vertébrés. On retrouve ainsi que beaucoup de gènes, comme HedgeHog (Hedgehog est une protéine qui fut découverte en 1995 dans la drosophile. Elle est impliquée dans le développement embryonnaire, et joue un rôle important dans la mise...) impliqué dans le développement des polarités chez la drosophile, existent en trois ou quatre exemplaires chez les vertébrés (Desert HedgeHog, Indian HedgeHog et Sonic HedgeHog) pour des fonctions similaires.

L'évolution tend-elle vers un accroissement de la complexité ?

Il n'existe pas de consensus sur la définition même de complexité (La complexité est une notion utilisée en philosophie, épistémologie (par exemple par Anthony Wilden ou Edgar Morin), en physique, en biologie (par exemple par Henri...). Elle est souvent estimée par le nombre de types cellulaires identifiables chez un organisme, mais cette estimation n'est pas, ou peu, corrélée à la taille du génome ou au nombre de gènes (complexité du génome) et ne saurait en aucun cas être une mesure indiscutable. L'accroissement de la complexité est un phénomène marginal (Marginal (sous-titrée Anthologie de l'imaginaire) est une collection des éditions OPTA, vouée aux anthologies thématiques de science-fiction.) et plutôt exceptionnel dans l'évolution. La plupart des espèces sont encore au stade (Un stade (du grec ancien στ?διον stadion, du verbe ?στημι istêmi, « se tenir droit et ferme ») est un équipement...) unicellulaire (plus de 99 % des êtres vivants sont des bactéries), seules quelques rares lignées ont évolué vers une complexification.

Dans certains cas, cependant, la sélection naturelle a pu favoriser les organismes les plus complexes. Chez les mammifères, on observe une tendance à l'accroissement de la taille du cerveau ; on l'explique généralement par une " course aux armements " entre proies et prédateurs (voir la théorie de la reine rouge). Dans les deux cas, un système nerveux (Le système nerveux est un système en réseau formé des organes des sens, des nerfs, de l'encéphale, de la moelle épinière, etc. Il...) central plus performant peut sauver la vie de l'animal (Un animal (du latin animus, esprit, ou principe vital) est, selon la classification classique, un être vivant hétérotrophe, c’est-à-dire qu’il se nourrit...). De même, des " fédérations de cellules ", ébauches d'organismes pluricellulaires, ont pu dans certaines circonstances être plus efficaces que les bactéries isolées pour leur permettre de survivre. Cependant, il est plausible que l'accroissement de la complexité ait pu, dans certains cas, correspondre à un caractère neutre et être fixé par la dérive génétique.

Une image donnée par Richard Dawkins

Pour se trouver mille ancêtres différents, il faut remonter en arrière d'une dizaine de générations, ce qui représente quelques siècles. Or, avant le XIXe siècle, la moitié au moins des enfants mouraient en bas âge : on peut donc se demander combien de nos mille derniers ancêtres sont morts en bas âge, et la réponse n'est pas " au moins la moitié ", mais bien entendu zéro (Le chiffre zéro (de l’italien zero, dérivé de l’arabe sifr, d’abord transcrit zefiro en italien) est un symbole marquant une position vide dans l’écriture des nombres en...), par définition. Nous ne sommes donc nullement représentatifs de l'humanité passée, car descendants d'une longue lignée de gens qui ont tous eu la chance d'amener une progéniture à l'âge de la procréation (c'est-à-dire survivre et trouver un partenaire, entre autres). Une génération peut avoir de la chance. Quand une dizaine en a coup sur coup, on peut supposer que cette " chance " correspond en fait à un ensemble de facteurs favorables qui se retrouvent de l'une à l'autre (facteurs qui ne sont pas tous génétiques : ils peuvent être culturels, religieux, économiques, etc.) Cette considération à elle seule montre que même à notre échelle, nous avons participé un tout petit peu, sur les quelques derniers siècles, à l'évolution. D'ailleurs notre simple choix d'un conjoint se révèle, comme le montre le biologiste (Sur les autres projets Wikimédia :) Geoffrey Miller (The Mating Mind) obéir à des choix pas toujours conscients qu'on peut rapprocher de l'eugénisme.

Richard Dawkins pousse (Pousse est le nom donné à une course automobile illégale à la Réunion.) plus avant ses spéculations en considérant l'être vivant comme un conteneur (Dans le domaine du transport, un container (de l'anglais), parfois francisé en conteneur, est un caisson métallique, en forme de...) à gènes (ce serait en tout cas le point de vue des gènes, s'ils en avaient un!). Pour lui les produits des gènes - cellules, tissus, organes, organismes, sociétés - servent (Servent est la contraction du mot serveur et client.) aux gènes à se répliquer et à survivre. En quelque sorte, à la question : " De l'?uf ou la poule (Poule est un nom vernaculaire ambigu en français. Une « poule » est une femelle de plusieurs espèces de galliformes, en particulier la...), qui est le premier ? ", il répond : " La poule est le moyen trouvé par l'?uf pour faire d'autres ?ufs. ". Ce renversement de perspective considère l'être vivant comme la marionnette (Dawkins utilise le terme de véhicule-robot) de ses gènes.

Tout en la reconnaissant ingénieuse, Stephen Jay Gould a mis en garde contre une prise trop à la lettre de cette vision. Les gènes ne possèdent ni intention, ni projet au sens que nous donnons à ces termes. Dawkins n'a utilisé le terme qu'en tant que métaphore parlante, mais ses lecteurs n'ont pas toujours saisi la nuance.

En outre, il convient de se rappeler que les facteurs de survie ne sont pas seulement génétiques, ce qui est bien évident chez l'homme, mais ce qui est aussi le cas chez de nombreux animaux (par exemple, le chant des oiseaux, essentiel dans leur reproduction, dépend d'un apprentissage).

L'entraide, facteur de l'évolution

C'est ainsi qu'elle sera développée (En géométrie, la développée d'une courbe plane est le lieu de ses centres de courbure. On peut aussi la décrire comme l'enveloppe de la famille des droites...), en 1902, par Pierre Kropotkine dans son livre L'Entraide : Un facteur de l'évolution une critique claire vis-à-vis du darwinisme social.

Dans cet ouvrage, le prince et anarchiste russe répond, spécifiquement, aux théories de Thomas H. Huxley publiées dans La Lutte pour l'existence dans la société humaine en 1888. Kropotkine, sans nier la théorie de l'évolution de Darwin, y précise que les mieux adaptées ne sont pas nécessairement les plus agressives, mais peuvent être les plus sociales et solidaires. Il fournit des exemples empiriques du règne animal, ainsi que de ce qu'il appelle les " Sauvages ", les " Barbares ", les villes médiévales, ainsi que le temps présent. Kropotkine ne nie pas non plus l'existence de compétition, mais pense que la compétition est loin de constituer le seul facteur de l'évolution, et que l'évolution progressiste est plutôt due à la socialisation et à l'entraide mutuelle.

Une histoire imaginée par Richard Dawkins

Cette histoire amusante n'a d'autre but que de bien fixer un point important de la théorie darwinienne.

Deux brontosaures voient un T-Rex avancer dans leur direction et se mettent à courir aussi vite qu'ils le peuvent. Puis l'un des deux dit à l'autre : " Pourquoi nous fatiguons-nous au juste ? Nous n'avons de toute façon pas la moindre chance d'arriver à courir plus vite qu'un T-Rex ! "

Et l'autre lui répond cyniquement :

" Je ne cherche pas à courir plus vite que le T-Rex. Je cherche juste à courir plus vite que toi ! "

L'idée est de rappeler que le processus concerne moins une compétition entre espèces, qu'une compétition à l'intérieur de chaque espèce.

Théories et citations

" Les changements chez une population sont nommés microévolution, et ils peuvent en effet être acceptés comme une conséquence d'un décalage des séquences de gène [sic]. Les changements à un niveau supérieur à celui de l'espèce ? impliquant l'origine de nouvelles espèces et l'établissement des modèles taxonomiques plus élevés - sont connus en tant que macroévolution. La question centrale de la conférence de Chicago (Chicago est une mégapole des États-Unis, située dans la partie nord du Middle West, à 1 280 kilomètres à l'ouest de New York et à plus de 3 200 kilomètres au nord-est de Los Angeles. C'est la plus grande ville...) était de savoir si les mécanismes sous-tendant la microévolution peuvent être extrapolés pour expliquer les phénomènes de macroévolution. Au risque de faire violence aux positions d'une partie des participants à la conférence, la réponse peut être donnée comme clairement, non. Ce qui n'est pas aussi clair, cependant, est de savoir si la microévolution est totalement indépendante de la macroévolution. Les deux peuvent plus probablement être considérées comme un continuum avec un chevauchement notable. " 
Roger Lewin, Evolutionary Theory Under Fire[1]

  1. ? Roger Lewin, Evolutionary Theory Under Fire, Science magazine, Volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) 210, 21 November 1980, p. 883-887. Cet article se rapporte à la conférence de Chicago en 1980 sur la macroévolution.

" L'évolution biologique est toujours en marche (La marche (le pléonasme marche à pied est également souvent utilisé) est un mode de locomotion naturel. Il consiste en un déplacement en appui...) et nous existons à l'intérieur de cette évolution. Or, on ne peut être à la fois dans le train (Un train est un véhicule guidé circulant sur des rails. Un train est composé de plusieurs voitures (pour transporter des personnes) et/ou de plusieurs wagons (pour transporter des marchandises), et peut être tracté par...) et regarder passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) le train. C'est pourquoi il est si difficile à l'homme de se comprendre lui-même. " 

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