chapitre 22 ancêtre commun : espèce: mutation: modification aléatoire de ladn; formation de...

LA «DESCENDANCE AVEC MODIFICATION»:

L’ÉVOLUTION SELON DARWINChapitre 22

7.1 Quelques définitions

Ancêtre commun :

Espèce:

Mutation: Modification aléatoire de l’ADN; formation de nouvelles protéines – de nouvelles caractéristiques

Les vivants d’aujourd’hui proviennent d’espèces ancestrales et sont une «descendance modifiée» Population dont les individus peuvent se reproduire entre eux dans un environnement naturel et donner naissance à une descendance capable à son tour de se reproduire

7.1 Quelques définitions

Évolution adaptative: Résultat de la sélection naturelle; caractères héréditaires rendant un organisme apte à survivre et à se reproduire dans un milieu donné

Le camouflage

7.2 Élaboration de la théorie de l’évolution

Au début, planète très jeune avec organismes comme aujourd’hui (6000 ans)

Plusieurs personnes ont élaboré des théories avant Darwin

Historique

7.2 Élaboration de la théorie de l’évolution

Carl Von Linné: Taxonomie

- Classement des êtres vivants (Fig. 1.14)

- «Pour la plus grande gloire de Dieu»

- Darwin va s’en servir comme argument en faveur de l’évolution

7.2 Élaboration de la théorie de l’évolution

Georges Cuvier : Paléontologie

- Étude des fossiles dans les strates des roches (Fig. 22.3)

- Plus la strate est profonde, plus les fossiles sont différents des formes d’aujourd’hui

- Il s’est opposé aux évolutionnistes catastrophisme (sécheresse ou

inondation)

Paléontologie

7.2 Élaboration de la théorie de l’évolution

James Hutton et Charles Lyell : Gradualisme et Uniformitarisme

- Des processus lents et petits, mais de longue durée peuvent causer des changements considérables

- Terre beaucoup plus vieille que 6000 ans

7.2 Élaboration de la théorie de l’évolution

Lamarck : Ancêtre commun (Fossiles) Transformisme - Comparer des fossiles avec espèces

contemporaines - Les espèces peuvent se transformer en

d’autres espèces 1 - Usage/non usage ; le besoin crée

l’organe

se développe

s’atrophie

7.2 Élaboration de la théorie de l’évolution

Exemple : - yeux atrophiés de la taupe - cou de la girafe qui s’allonge

2- Hérédité des caractères acquis

ex : cou des girafes de plus en plus long avec les générations (atteinte de feuilles de plus en plus hautes)

Théologie perturbée

7.2 Élaboration de la théorie de l’évolution

Charles Darwin - Né en 1809- L’origine des espèces (1859)- Grâce à son voyage à bord du Beagle

(1831) (Fig. 22.5)- En Amérique du Sud- Il formule sa théorie

Voyage du Beagle

7.2 Élaboration de la théorie de l’évolution

Observations :

Les espèces végétales et animales des régions tempérées d’Amérique du Sud ≠ les espèces des régions tempérées d’Europe

mais sont semblables aux espèces des

régions tropicales de l’Amérique du Sud

7.2 Élaboration de la théorie de l’évolution

Exemple : Géospizes (pinsons) des îles Galápagos (Fig. 22.6) Espèces semblables, mais distinctes (taille des

becs)

Ressemblaient à d’autres espèces vivant sur le continent sud-américain, mais n’existent pas ailleurs dans le monde

S’explique par la radiation adaptative (Fig. 24.11)

( vents et courants océaniques)

7.3 Les 2 volets du Darwinisme

Descendance modifiée :

Sélection naturelle

Les individus ayant des caractères phénotypiques les rendant plus aptes à survivre dans leur environnement se reproduiront le plus

Une nouvelle espèce émerge d’une forme ancestrale à la suite de l’accumulation d’adaptations à un milieu différent (Fig.22,7)

: inégalité des chances de reproduction.

7.4 Tableau d’inférences avec exemples de sélection naturelle Ernst Mayr, biologiste de l’évolution, a décomposé

la sélection naturelle en 5 propositions (constats) desquelles découlent 3 inférences (conclusions)

Proposition 1 :

Si tous les descendants de chaque

espèce survivaient et se reproduisaient, il y aurait un surnombre.

Toutes les espèces ont une grande fertilité

7.4 Tableau d’inférences avec exemples de sélection naturelle Proposition 2 :

Proposition 3 :

Inférence 1:

Les populations gardent une taille stable

Les ressources naturelles sontlimitées ( ou encore présence de prédateurs ou de toxines)Une partie seulement des

descendants survivent ( lutte pour la survie)

7.4 Tableau d’inférences avec exemples de sélection naturelle Proposition 4 :

Proposition 5 :

Inférence 2 :

Des variations permettent àchaque individu d’être unique

Ces variations sont héréditaires

Les individus ayant des caractéristiques favorables (+ aptes)survivent et se reproduisent davantage

7.4 Tableau d’inférences avec exemples de sélection naturelle Inférence 3 :

La sélection naturelle

Les caractères favorables s’accumulent ( parce quehéréditaires); la population se modifie lentement mais sûrement

correspond à l’inégalité des chances de reproduction, et son produit est l’adaptation des organismes d’une espèce à leur milieu de vie

Phalènes du bouleau

Phalènes du bouleau

Pas industries (pas de pollution) :

Beaucoup industries (pollution)

lichen sur arbre et phalènes claires

: lichen surarbre et phalènes sombres

Exemple de sélection naturelle

Résistance des bactéries aux antibiotiques :

Milieu sans antibiotique toutes bactéries

Milieu avec antibiotique

des bactéries résistantes

Exemple de sélection naturelle

Évolution du VIH (Fig. 22.13)

Résistant au 3TC; ce médicament imite nucléotide C

Les mutants distinguent le faux C du vrai

Pharmacorésistance

Pharmacorésistance

2 points clés de la sélection naturelle :

- La sélection naturelle est un processus de transformation graduelle et non de création.

- La sélection naturelle est tributaire du temps et de l’espace; elle favorise les caractères qui permettent la meilleure adaptation au milieu immédiat. (caractère favorable dans une situation peut devenir nuisible dans une autre)

7.5 Signes de l’évolution

A) Homologie anatomique (anatomie comparée)

- Structures homologues : structures semblables car ancêtre commun (qu’importe la fonction) (Fig. 22.14)

7.5 Signes de l’évolution

- Organes vestigiaux :

Exemples : serpent os du bassin (reptiles

marcheurs) appendices vermiformes,

coccyx

- Rotule + colonne vertébrale de l’humain =

structures atrophiés peu ou pas utiles

structures pour mammifères tétrapodes (maux de dos et de genoux avec le temps)

7.5 Signes de l’évolution

B) Homologie embryonnaire - Le développement embryonnaire répète

l’histoire évolutive de l’espèce

- Le développement embryonnaire d’espèces différentes est très semblable

Ex: embryons des vertébrés sacs branchiaux

(Fig.22.15) Poulet vs humain

7.5 Signes de l’évolution

C) Homologie moléculaire (Fig.22.16) Le code génétique est quasi-universel

(ADN et ARN) chez végétaux et animaux (permet les OGM); même codon pour acide aminé

Humains et bactéries possèdent beaucoup de gènes en commun

7.5 Signes de l’évolution

D) Biogéographie

(Fig.22.17) Évolution convergente

Deux espèces de lignées différentes peuvent finir par se ressembler du fait qu’elles occupent un environnement semblable.

C’est l’étude de la distribution géographique des espèces

7.5 Signes de l’évolution

E) Archives géologiques- Ordre des fossiles dans les stratesEx: Procaryotes dans roches + vieilles puisque

ancêtres des vivants

Fig. 22.18: Certains fossiles font le lien entre ancêtre et actuel (fossiles

transitionnels)

Preuves fossiles que oiseaux descendent d’une même branche de Dinosaures

7.5 Signes de l’évolution

F) Sélection artificielle (faite par les humains)

(Fig. 22.10): Permet une visualisation rapide de ce qui s’est probablement produit très lentement

Sélectionnent des géniteurs possédant les caractères souhaités; vaste éventail de formes