Lakhasly

Ce chapitre explique les mécanismes de l'évolution, notamment la dérive génétique et la sélection naturelle. La dérive génétique, processus aléatoire affectant les allèles neutres, est illustrée par l'exemple de la porphyrie en Afrique du Sud, où un faible nombre de migrants a conduit à une fréquence allélique beaucoup plus élevée que dans la population source, un phénomène appelé "effet fondateur". La sélection naturelle, quant à elle, favorise les individus les mieux adaptés à leur environnement. L'exemple de la phalène du bouleau montre comment la pollution a inversé l'avantage sélectif des formes claires vers les formes sombres. Finalement, la spéciation, formation de nouvelles espèces, peut résulter d'un changement d'environnement isolant des populations, ou de modifications génétiques créant un isolement reproductif.

Chapitre 3 : LES MECANISMES DE L’EVOLUTION

La dérive génétique et la sélection naturelle sont des mécanismes d'évolution pouvant modifier la diversité allélique au sein d'une population. Ces processus peuvent conduire, au cours du temps, à la différenciation des populations et à la genèse de nouvelles espèces.
Comment l’évolution de la biodiversité s’explique t-elle ?

I- L’action de la dérive génétique sur les populations
La dérive génétique est un processus aléatoire .Elle agit sur plusieurs allèles d’un même gène .Ces allèles ne donne ni avantage ni désavantage, on dit qu’ils sont neutres. La fréquence de certains allèles va évoluer de façon aléatoire au cours des générations .Ce choix aléatoire se fait lors de la reproduction des individus. Ce mécanisme est plus marqué dans les populations à faible effectif.
La dérive génétique est donc un mécanisme de l’évolution qui aboutit à la création d’une nouvelle espèce à partir d’une population d’individus.
Exemple
Par exemple chez l’Homme, il existe une maladie génétique, la porphyrie, qui affecte les porteurs de l’allèle responsable (quelques symptômes) mais n’affecte pas leur durée de vie ni leur fécondité. Ces individus se reproduisent et donc transmettent leurs allèles de façon aléatoire comme tous les individus de l’espèce humaine. 800 individus des Pays-Bas ont migré en Afrique du Sud au cours du 17ème siècle. Un couple de migrants était porteur de l’allèle responsable de la porphyrie. La fréquence de l’allèle dans la population initiale était de 1/100 000.
Or la fréquence de l’allèle dans la population migrante est de 2/800 (2 personnes sur 800 migrants) soit beaucoup plus que dans la population initiale. Cette population migrante est isolée de la population initiale. Il n’y a donc plus d’échanges d’allèles entres individus de ces 2 populations. La fréquence de l’allèle dans la population actuelle des Pays Bas est toujours de 1/100 000. Par contre, la fréquence dans la population blanche d’Afrique du Sud originaire des Pays Bas est aujourd’hui de 1/100, soit 1 000 fois plus grande que dans la population initiale. Et tous les individus sont des descendants du couple de migrants porteurs de l’allèle. Ainsi, la fréquence des allèles dont la présence est sans conséquence sur la fertilité et la survie des individus varie d’une génération à la suivante sous le seul effet du hasard. C’est ce que l’on appelle la dérive génétique. Cette forme particulière de dérive génétique est appelée « effet fondation ».

II- L’action de la sélection naturelle sur les populations
Certains individus dans une population ont un avantage dans la reproduction. Lors de la reproduction, ils ont plus de chance de transmettre leurs caractères génétiques que les individus présentant un désavantage. Les ressources de l’environnement varient au cours du temps. Lorsque ces ressources se raréfient, elles peuvent conduire à la diminution de certaines espèces.
La sélection naturelle est donc un processus dirigé par l’environnement .L’environnement sélectionne les individus les plus aptes à se maintenir et à se reproduire. Par ailleurs c’est tri naturels des êtres vivants exercé par une pression de sélection .Lorsqu’une population est soumise à une contrainte (pression de sélection), les êtres vivants qui sont les moins gênés par cette contrainte sont avantagés par rapports aux autres et vont progressivement les remplacer.
Exemple 1
Il existe une espèce de papillon, la phalène du bouleau qui vit sur les troncs du bouleau, de couleur claire. La population initiale a un corps de couleur claire qui se confond avec la couleur du tronc des arbres. Ainsi, ils sont peu visibles des oiseaux prédateurs. Or apparait une forme sombre par mutation. Ce nouveau phénotype réduit la durée de vie des individus porteurs de l’allèle dans les régions non polluées où les troncs de bouleaux restent clairs. Par contre, au cours du 19ème siècle, le développement industriel a provoqué une forte pollution de certaines régions où les troncs des bouleaux sont devenus sombres, noircis par les suies. Ainsi, dans ces régions, la forme sombre des phalènes est devenue un avantage dans la compétition entre les individus ; leur taux de survie est devenu supérieur à celle des formes claires, car moins visibles des oiseaux. Par voie de conséquence, comme ils vivent plus longtemps, les individus transmettent plus facilement leurs allèles dont celui de la forme sombre. Au cours du temps, dans les régions non polluées, la forme claire reste dominante. Mais dans les régions polluées la forme sombre devient progressivement majoritaire. Ainsi, cette différence de survie est à l’origine de l’évolution des populations. Ce principe est celui de la sélection naturelle. Sous la pression du milieu, les individus les mieux adaptés ont plus de chance de survivre et donc de transmettre leurs allèles.

Exemple 2

III- La spéciation : la formation de nouvelle espèce

1- La spéciation par changement d’environnement.
Une population initiale peut former deux sous-populations lors d’une modification de l’environnement (l’apparition d’une chaine de montagne, d’un glacier ou d’un océan) qui sépare la population initiale en deux sous –populations. Les deux sous-populations séparées par ce changement d’environnement forment deux espèces distinctes plus que la reproduction entre est devenue impossible.

2- La spéciation par modification génétique
En effet certaines modifications génétiques dans une population peuvent conduire a l’isolement reproductif des individus porteurs de la modification génétique (l apparition d’une mutation ou de nouveaux gênes chez certains individus d’une population peut les isoler des autres individus).Ces individus ne peuvent plus se reproduire avec le reste de la population. Ils vont alors former une nouvelle espèce s’ils peuvent se reproduire entre eux.
Exemple