the document
publicité
De la diversification des êtres vivants à l'évolution de la biodiversité ! PLAN 1 La diversité des individus d'une population varie au cours du temps, c'est l'évolution A) Les diversités génomiques et phénotypiques sont nécessaires à ces modifications de populations population ne pouvant se modifier que si une variabilité naturelle des individus existe diversité apportée par les diversifications génétiques et phénotypiques associées à la reproduction et à la transmission imparfaite de certains caractères B) L’évolution des effectifs d’une population population : définie par les proportions relatives des divers organismes qui la composent modification de la population : variation de ces proportions relatives au cours des générations évolution : survie et reproduction différentielles des différents individus Transition : l’évolution se caractérise par une modification au cours du temps des populations du fait de la diversification créée à chaque génération. Cette diversification entraîne un différentiel de survie et de reproduction. Ce différentiel est à la base des mécanismes fondamentaux de l’évolution. 2 Les mécanismes de l’évolution : sélection naturelle et dérive génétique A) La sélection naturelle : un différentiel de survie et de reproduction en lien avec le milieu de vie pression sur les organismes imposée par le milieu. Ex. : stock de nourriture limité, modification des conditions de vie lors d’une marée, etc. concurrence entre les organismes : accès à la nourriture, à la reproduction, à un milieu protégé, etc. paramètres contrôlant la survie et la reproduction des organismes en fonction de leurs aptitudes (= phénotype) dans un environnement donné B) La dérive génétique : une variation au hasard de la fréquence des allèles dans une population prédomine dans les populations à faible effectif ou lorsque tous les individus n’ont pas accès à la reproduction à chaque génération, production de descendants non représentatifs de la génération précédente par simple effet du hasard fixation aléatoire d’un allèle dans la population, sans lien avec ses effets phénotypiques. Ex. : expérience de Buri Transition : l’évolution agit principalement par deux mécanismes : la sélection naturelle et la dérive génétique. La première considère le différentiel d’aptitude des différents phénotypes (donc des génotypes dans un environnement donné) alors que la seconde n’est qu’un processus contrôlé par le hasard des combinaisons gamétiques. 3 Les espèces et la spéciation A) L’espèce : une notion changeante l’espèce : différentes définitions au cours de l’histoire des Sciences une notion devant prendre en compte la morphologie, la génétique, la reproduction, l’écologie, etc. pourtant c'est un concept fondamental pour comprendre et étudier l’évolution B) La notion actuelle d’espèce population d’individus isolés génétiquement des autres populations isolement génétique pouvant provenir d’un isolement géographique importance du concept de « barrière de reproduction » dans cette définition dans ce cadre, espèce = réalité statistique et collective, mais les limites sont floues. Ex. : que faire des variations non génétiques ? Des hybrides fertiles ? C) La spéciation : les espèces dans un contexte évolutif dynamique ex. : apparition d’une nouvelle espèce de moustique dans le métro de Londres durée de vie limitée des espèces par le processus d’évolution, une espèce ne peut provenir que d’une autre espèce : phénomène de spéciation la disparition d’un ensemble individualisé d’individus peut être couplée à l’apparition d’un nouvel ensemble individualisé Bilan : l’évolution est le processus par lequel des populations d’organismes voient leurs effectifs changer, tant qualitativement que quantitativement, à chaque génération. L’évolution n’est possible que si une diversité est déjà disponible. Cette diversité est entre autre soumise à deux forces évolutives : la sélection naturelle et la dérive génétique. Finalement, l’évolution peut mener à l’individualisation d’une population d’individus qu’on appellera une espèce (bien que ses limites puissent être floues). De la diversification des êtres vivants à l'évolution de la biodiversité ! HISTOIRE DES SCIENCES 1735 Parution de Systema Naturae de C. Von Linné, premier ouvrage de classification des espèces vivantes connues avec une nomenclature binominale 1859 Parution de L’origine des espèces de C. Darwin, livre fondateur de la discipline de la biologie évolutive 1942 Mayr : « les espèces sont des groupes de populations naturelles, effectivement ou potentiellement interfécondes, qui sont génétiquement isolées » 1956 Démonstration expérimentale des effets de la dérive génétique chez des populations de drosophile à faible effectif par P. Buri 1992 Sommet de la Terre à Rio de Janeiro : adoption de la convention sur la diversité biologique (conservation et utilisation durable de la biodiversité) De la diversification des êtres vivants à l'évolution de la biodiversité ! SCHÉMAS La dérive génétique Lors du processus de dérive génétique, la production aléatoire de gamètes et de zygotes participe à la formation d’un ensemble d’individus non-représentatifs de la population initiale. Par simple effet du hasard (amplifié dans les petites populations), un allèle (symbolisé par le phénotype rouge ici) peut disparaître dans les générations suivantes. La sélection naturelle Lors du processus de sélection naturelle, des individus de phénotypes différents survivent et se reproduisent de manières différentes selon le milieu dans lequel ils vivent. Ici, la diversité initiale est représentée par la mélanisation des phalènes du bouleau, alors que la pression sélective est symbolisée par la prédation par les oiseaux. De la diversification des êtres vivants à l'évolution de la biodiversité ! DÉFINITIONS Biodiversité = diversité biologique Variabilité de tous les êtres vivants d’un endroit donné. Elle comprend aussi bien les diversités génétique, intraspécifique, interspécifique que celle des écosystèmes. Dérive génétique Modification aléatoire des fréquences alléliques d’une population au cours du temps. Ses effets (diminution du polymorphisme et fixation aléatoire d’un allèle) sont les plus importants dans les populations à faible effectif. Espèce Concept permettant d’englober tous les individus interféconds vivant à un moment et à un endroit donnés. La barrière à la reproduction permet généralement de délimiter deux espèces. Évolution Processus par lequel les diversités génétiques et phénotypiques d’une population changent au cours du temps. Hybride Individu provenant de la fécondation entre deux gamètes d’espèces différentes. Lorsqu’il est viable, il est souvent stérile et ne peut donc donner lieu à une nouvelle espèce. Population Ensemble cohérent d’individus d’une même espèce à un moment et à un endroit donnés. Sélection naturelle Processus par lequel un individu survit et/ou se reproduit mieux que les autres individus de sa population du fait d’un avantage sélectif conféré par son génotype et son phénotype dans un environnement donné. Spéciation Événement d’apparition d’une nouvelle espèce à partir d’une autre préexistante. Elle correspond à l’individualisation d’un nouvel ensemble d’individus formant une population différente de la précédente. Valeur sélective (fitness) Capacité d’un individu à contribuer à la génération suivante, c’est-à-dire à transmettre son génome. C’est une valeur qui se comprend en termes de survie et de reproduction.
