Histoire de la pensée évolutionniste

14/10/2015
Histoire de la pensée
évolutionniste
Anaximandre de Milet (610 à 547 av. JC)
Fossiles marins = vie apparue dans les
océans (les humains sont sortis de la
bouche de poissons)
Empédocle (490 à 435 av. JC)
1ères formes de vie: sorties de terre
Accouplements entre ces formes (toutes sortes d’hybrides,
hermaphrodites, créatures à deux têtes)
Les créatures aberrantes ne survivent pas ou ne peuvent se
reproduire. Seules les créatures harmonieuses se
reproduisent et fondent de nouvelles créatures
Evol d’Evol (2)
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Aristote (284-322 av. JC)
Puisqu'en effet parmi les êtres les uns sont éternels et divins
tandis que les autres peuvent aussi bien exister ou non et
participent au pire comme du meilleur; comme l'âme est
meilleure que le corps matériel, l'animé meilleur que l'inanimé
parce qu'il a une âme, comme être est meilleur que ne pas
être et vivre que ne pas vivre, pour toutes ces raisons il y a
génération des animaux. Puisqu'il est impossible que la
nature de ce genre d'être soit éternelle, c'est seulement
dans une certaine mesure que ce qui naît est éternel.
Individuellement, il ne le peut pas. Mais il peut l'être du
point de vue de l'espèce. Voilà pourquoi il existe
perpétuellement un genre des hommes, des animaux, des
végétaux." (Génération des animaux II,1,731b))
 Propose
une classification hiérarchisée
linéaire (Scala Natura)
Scala Natura: I. les êtres humains, II. les Quadrupèdes vivipares, III. les Cétacés, IV. les Animaux sanguins ovipares, V. lesCéphalopodes, VI. les
Crustacés, VII. les Animaux segmentés, VIII. les Mollusques à coquilles, IX. les Zoophytes(entre animaux et végétaux), X. les Plantes supérieures, XI. les
Plantes inférieures, XII. les êtres inanimés
Evol d’Evol (3)
Théophrate (322 à 288 av. JC)
Elève d’Aristote, il distingue le monde
Animal / Végétal
Propose une classification « utilitaire » des
Végétaux (Historia planturum)
Pline l’Ancien (-23 à 79) : Historia
naturalis
Classification animaux & Végétaux selon
leur propriétés, leurs utilisations etc..
 Classification « utilitaire »
Evol d’Evol (4)
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Tchouang Tseu (IV s. av. JC, Chine)
Père du Taoïsme qui rejette la fixité des espèces,
celles-ci développent différemment des attributs en
réponse aux divers environnements
Al-Jahiz (776-868, Perse) « Les Animaux »
Evolution selon: Lutte pour l’existence,
Transformation et Influence de l’Environnement
Nasir Ad-Din at Tuni (1201-1274, Perse)
Précise que c’est la sélection des meilleurs
et l’adaptation, moteur du « takâmul »
(perfectionnement)
 Idées très «(pré)-darwiniennes »
F. Alakkarov, 2001 the evolutionary niew by Nasiraddin Tusi
http://azer.com/aiweb/categories/magazine/92_folder/92_articles/92_tusi.h
tml
Evol d’Evol (5)
Augustin d’Hippone (354-430)
(« Saint Augustin »)
Des créatures nouvelles peuvent apparaître à
partir de la décomposition de formes plus
anciennes -> relation de parenté
Pierre Belon (1517-1564)
« La comparaison du susdit
portraict des os humains
monstre combien cestuy cy qui
est d’un oiseau, en est
prochain »
Evol d’Evol (6)
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Bernard Palissy (1510-1590)
« Comment (les) ignorants affirment que la nature ou le
ciel ont créé (les fossiles) par des influences célestes ;
comme si l'on n'y trouvait pas les coquilles qui se sont
accrues par la longueur du temps, comme si dans l'écorce
des coquilles et des colimaçons on ne pouvait pas
compter les années ou les mois de leur vie... Nous ne
voyons en eux aucun instrument capable de creuser la
terre ou les pierres où on les trouve maintenant reclus....
Pourquoi trouve-t-on tant de fragments de coquilles
entre deux couches de pierres, sinon parce que ces
coquilles déjà déposées sur la plage y furent
recouvertes d'une terre rejetée par la mer, laquelle
terre est venue ensuite à se pétrifier ? "
« Recepte véritable » 1563
Incrustation de coquille de bivalve = fossiles
Evol d’Evol (7)
Francesco Redi (1626-1697)
Esperienze intorno alla generazione degl'insetti (1668)
 Pas de génération spontanée pour les macro-organismes
Anton van Leeuwenhoek (1632-1723)
« Perfectionneur » du microscope, il observe
la présence d’ « Animalcules »
(Org. microscopiques)
•… on continue à croire à la génération
spontanée pour les micro-organismes
Evol d’Evol (8)
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Benoît de Maillet (1656-1738)
Consul de France en Egypte
Observe des sites fossilifères
Ouvrage clandestin, publié après sa mort :
« Telliamed ou Entretiens d'un philosophe indien
avec un missionnaire français sur la diminution de
la mer, la formation de la terre, l'origine de
l'homme. » (1748)
Terre vieille de plusieurs millions d’années avec assèchement
progressif
Ressemblances entre animaux terrestres et animaux marins
Pressent que les animaux terrestres descendent de poissons
par une adaptation progressive des organismes
 Considéré comme précurseur du transformisme
Evol d’Evol (9)
Carl von Linné (1707-1778)
-Fixiste, il cherche a démontrer l’ordre divin
dans la nature
 Classification hiérarchique non linéaire
et nomenclature (« la connaissance des
choses périt par l'ignorance du nom »)
1758 Systema Naturae
 système binominal
(= 2 noms : Genre espèce)
Bufo bufo (Linnaeus, 1758)
 an zéro de la taxonomie
Classification arbitraire
6 races d’ Homo sapiens : Africanus, Americanus,
Asiaticus, Europeanus et Monstrosus (e.g. nains des
Alpes, géants de Patagonie)
Evol d’Evol (10)
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Bernard de Jussieu (1699-1777)
- docteur en médecine à Montpellier, puis Prof.
de Botanique au Jardin du Roi (Paris)
Ne suit pas la classification de Linné et développe la
1ere Classification des végétaux suivant un système
basé sur la morphologie des plantes (principe de
subordination des caractères)
 Classification naturelle
Antoine-Laurent de Jussieu (1748-1836)
Directeur du MNHN, il finalise le travail de son
oncle et publie un système de classification
basé sur des caractères communs.
« Exposition d'un nouvel ordre des plantes, adopté dans les
démonstrations du Jardin royal » 1774 et « Genera
plantarum secundum ordines naturales disposita » 1789
Evol d’Evol (11)
Georges Louis Leclerc, comte de Buffon
(1707-1788)
« Théorie de la Terre, Histoire générale des animaux et
Histoire de l’Homme » 1749
- estime l'âge de la Terre
(→ > 75 000 ans)
-Concept d’ « Espèces perdues »
-La diversité humaine suit les même
lois que pour les animaux
-Précurseur du transformisme
(transformisme des espèces nobles
et dégénération des autres)
Evol d’Evol (12)
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Jean-Baptiste de Monet, chevalier de Lamarck (1744-1829)
Elève de Buffon
Militaire et botaniste,
chaire des « Mollusques, vers et zoophytes »
Fondateur de la Biologie
Réconcilie les courants mécaniste et vitaliste
Théorie du transformisme (1809)
« Dans tout animal qui n’a point dépassé le terme de ses
développements, l’emploi plus fréquent et soutenu d’un
organe quelconque fortifie peu à peu cet organe, le
développe, l’agrandit et lui donne une puissance
proportionnée à la durée de cet emploi, tandis que le défaut
constant d’usage de tel organe l’affaiblit insensiblement, le
détériore, diminue progressivement ses facultés et finit par
le faire disparaître. »
Evol d’Evol (13)
La fonction crée l’organe
« Relativement aux habitudes, il est curieux d'en observer le produit dans la
forme particulière et la taille de la girafe (camelo-pardalis) : on sait que cet
animal, le plus grand des mammifères, habite l'intérieur de l'Afrique, et qu'il vit
dans des lieux où la terre, presque toujours aride et sans herbage, l'oblige de
brouter le feuillage des arbres, et de s'efforcer continuellement d'y atteindre. Il
est résulté de cette habitude soutenue depuis longtemps, dans tous les
individus de sa race, que ses jambes de devant sont devenues plus
longues que celles de derrière, et que son col s'est tellement allongé,
que la girafe, sans se dresser sur ses jambes de derrière, élève sa tête
et atteint à six mètres de hauteur (près de vingt pieds) ( ... ). Les efforts
dans un sens quelconque, longtemps soutenus ou habituellement faits par
certaines parties d'un corps vivant, pour satisfaire des besoins exigés par la
nature ou par les circonstances, étendent ces parties, et leur font acquérir des
dimensions et une forme qu'elles n'eussent jamais obtenues, si ces efforts ne
fussent point devenus l'action habituelle des animaux qui les ont exercés. «
Cette transformation est transmissible
(hérédité des caractères acquis … admise par tous à cette époque)
D’où l’hypothèse d’une transformation (non perceptible par
l’Homme) des espèces par complexification croissante
(Comment expliquer la présence de forme simple de nos jours?)
Evol d’Evol (14)
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Temps
Complexification
Evol d’Evol (15)
Apparition spontanée
Temps
Complexification
Evol d’Evol (16)
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Décrit des fossiles
(malacofaune du Bassin Parisien)
Définit les fossiles comme « des
dépouilles des corps vivants altérés
par leur long séjour dans la terre ou
sous les eaux, mais dont la forme et
l'organisation
sont
encore
reconnaissables".
Contrairement à Cuvier, Lamarck souligne
les analogies qui existaient entre les
espèces fossiles et les espèces actuelles.
Développe la classification de Jussieu et
introduit les 1ères clés de détermination
dichotomiques
(Philosophie Zoologique, 1809)
Evol d’Evol (17)
Augustin Pyrane de Candolle (1778-1841)
« Théorie élémentaire de la Botanique 1813 »
Botaniste suisse, il donne une série de règles
 création de la Taxinomie
Editées et divulguées par son fils Alphonse
« Lois de nomenclatures » 1867
A l’origine des 1er codes de Nomenclature Botanique et Zoologique
(1892-1905)
Code international de nomenclature zoologique (CINZ)
http://iczn.org
Code international de nomenclature botanique (CINB)
http://www.iapt-taxon.org
Evol d’Evol (18)
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Georges Cuvier (1769-1832)
Père de l’anatomie comparée et
de la Paléontologie des vertébrés
(sarrigue des gypse de Montmartre)
Remarques les changements fauniques au cours du temps mais
l’absence de forme intermédiaire entre les espèces « perdues »
et les espèces vivantes ne plaide pas pour une évolution
« progressiste »
 fixiste
NB: Structuration de l’enseignement primaire et supérieur (+ agreg) sous Napoléon 1er
Evol d’Evol (19)
Alcide d’Orbigny (1802-1857)
-Inventeur de la micropaléontologie
-Echelle biostratigraphique (27 étages)
-Catastrophiste et fixiste
(27 extinctions et 28 créations)
Richard Owen (1804-1892)
- « Cuvier » anglais
- Taxonomique des vertébrés (marsupiaux)
- Distingue les caractères
analogues/homologues
- Concepteur des « Dinosaures »
- Fixiste/Evolutionniste?
Evol d’Evol (20)
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Geoffroy st Hilaire (1722-1844)
-Adopte les principes d’anatomie
comparée de Cuvier
(définit la notion d’homologie et
d’unité de composition organique)
-Adopte le transformisme de
Lamarck... forte opposition au
fixisme de Cuvier
- Pont entre embryologie et
anatomie comparée
Evol d’Evol (21)
Edward D. Cope (1840-1897)
- Paléontologue et herpétologue à l’Académie
- Grand récolteur de dinosaures fossiles (avec
Marsh)
- Concept de « lignée fossiles »: participe au début
du mouvement « Neo-Lamarckiste » américain
Charles Lyell (1797-1875)
Echelle stratigraphique
(Cénozoïque)
Concept d’Uniformitarisme
Evol d’Evol (22)
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Alfred Russel Wallace (1823-1913)
« …chaque espèce est apparue tant dans l'espace que
dans le temps avec une espèce apparentée proche… »
« On the Law that has regulated the
Introduction of New Species » 1855
« …divergence évolutionniste d'espèces par rapport à
d'autres semblables suite à des pressions
environnementales… » = sélection naturelle
« On the Tendency of Species to form Varieties » 1858
 « Mêmes conclusions » que
Darwin mais avec statut social
moindre.
Evol d’Evol (23)
Charles Darwin (1809-1882)
Expédition du Beagle (1831-1836)
-Récolte et publie des fossiles d’Amérique
du Sud (1837)
Erreurs (plaques de Glyptodon
attribuées à tort à megatherium)
Restauration de Glyptodon par Owen
?Espèces disparues/espèces nouvelles
Evol d’Evol (24)
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Charles Darwin (1809-1882)
Toujours à partir des
observations faites durant
l’expédition du Beagle
(1836), il finalise le
modèle d’évolution des
récifs passés (1842)
http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosdarwin/darwin.html
(modèle de Darwin)
Evol d’Evol (25)
Charles Darwin (1809-1882)
« Enfin un rayon de lumière m’est venu et je suis presque convaincu que les
espèces ne sont pas (c’est comme si j’avouais un crime) immuables. Je pense que
j’ai découvert (c’est une présomption) le moyen simple par lequel les espèces
deviennent remarquablement adaptées à des fins variées. » (1844)
Les pinsons des Galápagos
Evol d’Evol (26)
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Charles Darwin (1809-1882)
« De l’origine des espèces » (1859)
« Les espèces qui survivent ne sont pas les espèces les plus fortes,
ni les plus intelligentes, mais celles qui s’adaptent le mieux au changement. »
Charles Darwin
Evol d’Evol (27)
Charles Darwin (1809-1882)
Variations entre individus
« Filtre environnemental »
Survie des plus « aptes », à l’origine des générations suivantes
= sélection naturelle
Evol d’Evol (28)
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Critiques philosophiques et religieuses
Transmission des caractères?
Qu'est ce qui est transmis et comment ?
NB : on croit toujours à l'hérédité des
caractères acquis (mais la théorie de
Darwin fonctionne sans ça !)
Comment générer de la variabilité ?
Evol d’Evol (29)
Critiques/versions du Darwinisme:
- Le Créationnisme
- L’orthogenèse (« la vie possède une tendance
innée au chgt vers une plus grande perfection »,
Osborn)
- Le Néo-Lamarkisme (Transformation >> SN,
Haeckel; Cope etc..)
- Le Saltanionisme (Les « Mutationnistes », De
Vries, Johanssen, Bateson, Morgan, Muller)
- Intelligent design
Evol d’Evol (30)
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Ernst Haeckel (1834-1919)
- Illustre et vulgarise le Darwinisme et le principe de
« Triple parallélisme »
- Anatomiste, il présente les
premières études de
Développement
Triple parallélisme:
ordre d’apparition des fossiles = relation de
parenté = ordre d’apparition ontogénétique
Evol d’Evol (31)
Louis Pasteur (1822-1895)
Travaille sur les microbes
En 1864 (deux siècles après Redi !),
démontre définitivement que les microorganismes
n'apparaissent pas non plus par génération spontanée !
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August Weismann (1834-1814)
-Opposant au créationnisme et Darwiniste
convaincu
- Considéré comme un précurseur du
néodarwinisme
- Théorie du plasma germinatif
Approche expérimentale sur l'hérédité
Coupe la queue de souris (22 générations)
… les descendants ont toujours une queue !
→ met à mal l'hérédité des caractères acquis
(mais critiquable : il s'agit de mutilations, pas de caractères acquis
naturellement)
Sans génération spontanée ni hérédité des caractères acquis,
la théorie de Lamarck ne tient plus !
Grégor Mendel (1822-1884)
Mathématicien, Contemporain de Darwin
(qui n'a pas perçu l'intérêt de ses travaux)
-Contrairement à Darwin (approche empirique), Mendel
développe des approches expérimentales et des
analyses mathématiques
Approche expérimentale:
7 caractères
croisements contrôlés
28000 individus
Analyse mathématique
Sur 15 espèces en tout !
Evol d’Evol (34)
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Les proportions de plantes ayant 1 caractère donné
sont constantes au cours de génération
La graine hérite de chaque parent un « élément
déterminant » du caractère transmissible et
inaltérable
= Transmission héréditaire des caractères
(Loi de Mendel, 1866)
AA
aa
Uniformité des hybrides F1
Aa
AA Aa Aa
Aa
aa
Disjonction des caractères en F2
Ségrégation indépendante des caractères
 Variabilité expliquée
Evol d’Evol (36)
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Hugo de Vries (1848-1935) botaniste
Carl Correns (1864-1933) botaniste
Erich von TschermakSeysenegg (1871-1932)
botaniste
Redécouverte des lois de Mendel (1900)
Evol d’Evol (37)
Hugo de Vries (1848-1935)
-Transmission des caractères par l’intermédiaire de « Pangènes »
- Caractères originaux pouvant surgir alors qu’aucun des parents ne
les portent = « mutation » (« Théorie des mutations », 1901)
Les « pangènes » deviennent des « gènes »,
génotypes et phénotypes (1913)
Wilhelm
Johanssen
(1857-1927)
Étude des gènes = Génétique
William Bateson
(1861-1926)
Evol d’Evol (38)
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Thomas Morgan (1866-1945)
Théorie chromosomique de l’hérédité (« the mechanism
of mendelian heredity », 1915)
Génétique généalogique (« the theory of the gene »,
1926)
- des traits phénotypiques sont liés au sexe,
le trait "couleur de l'œil" est
probablement porté par le chromosome
sexuel et que d'autres gènes sont
probablement portés par d'autres
chromosomes
= localisation des gènes sur le
chromosomes, carte génétique
Evol d’Evol (39)
Les mendéliens « Mutationnistes »
(« les généticiens »)
De Vries, Johanssen, Bateson, Morgan, Muller
« La mutation à l’origine des innovations »
Les mendéliens « Sélectionnistes »
(« les statisticiens et biométriciens»)
« La sélection explique l’innovation »
Galton (Galtoniens, évolution discontinue)
Pearson (Darwiniens, évolution continue)
Evol d’Evol (40)
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Vers la synthèse « néodarwinienne »
Transmission du
matériel héréditaire
Modélisation
mathématique
Sewal Wright
(1889-1988)
Ronald Fisher
(1890-1962)
Evolution des
populations
Génétique formelle  génétique des populations
Evol d’Evol (41)
Vers la synthèse « néodarwinienne »
T. Dobzhansky
(1900-1975)
généticien
Genetics and the Origin of
Species, 1937
E. Mayr
(1904-2005)
systématicien
Systematic and
the Origin of Species, 1942
G.G. Simpson
(1902-1984)
paléontologue
Tempo and Mode in
Evolution, 1944
J. Huxley
(1887-1975)
biologiste
Evolution: the modern
synthesis, 1942
G.L. Stebbins
(1906-2000)
botaniste
Variation and Evolution in
Plants 1950
« Théorie synthétique de l’évolution »
Evol d’Evol (42)
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La synthèse « néodarwinienne »
-l'évolution est graduelle et se produit par variations
continues
-c'est la sélection naturelle qui est le moteur principal de
l'évolution, en privilégiant les espèces les mieux adaptées à
leur environnement.
- le changement évolutif par mutation peut se faire de deux
façons : l'anagenèse (une lignée descendante remplace une
lignée ancestrale dans la continuité) et la cladogenèse (une
lignée ancestrale se scinde en deux lignées descendantes).
= Mécanisme de « spéciation »
Evol d’Evol (43)
A. Wegener (1880-1930)
Dérive des continents (1915)
 explique les distributions
fauniques et floristiques
actuelles, et implique de
travailler à la fois dans le temps
et l’espace pour la définition
des espèces (Mayr, 1982)
Evol d’Evol (44)
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- Révolution phylogénétique
-
Développement / redécouverte de l’Evo-Devo
(gènes du Développement)
-
Développement des théories néodarwiniennes (Gènes égoïste, Reine
rouge, théorie du handicap…etc Hamilton, Price, Maynard Smith…)
-
(re)découverte de l’Epigénétique
Evol d’Evol (45)
Emil Hans Willi Hennig (1913-1976)
- Distingue « ce qui est plus proche de qui »
(phyloG) de « ce qui descend de qui » (généalogie)
- fondements de la classification phylogénétique
reposant sur le concept de Clade Monophylétique
(cladism) / phénétique
(1950) Basic outline of a theory of phylogenetic systematics
(1966) Phylogenetic Systematics (University of Illinois Press)
Père de la “cladistique” (E. Mayr)
Travaux surtout développés dans les
années 70 par J, S. Farris, W, Fitchand,
and H, Wagner,
Evol d’Evol (46)
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14/10/2015
G.H.F. Nuttall (1904)
Utilise pour la première fois les incompatibilités immunologiques
entre primates pour estimer leur distance évolutive relative
Linus Pauling & Emile Zuckerkandl (1965)
« Horloge Biologique » = mutation génétique s’accumule à un
rythme constant
1984 PCR
1986 Woese & Olsen
(Endosymbiose Mito/Chloro
révélées par 16s)
1990 GenBank
Evol d’Evol (47)
Motoo Kimura (1924-1994)
Théorie neutraliste de l’évolution (1980)
(théorie de la mutation et de la dérive aléatoire)
« les mutations sont à la fois l’aliment de la sélection naturelle –
puisque sans elle la sélection est insuffisante à enchaîner sur
de nouveaux génotypes – et suivent des régularités qui ne sont
pas celles de la sélection naturelle. »
« Là où il y a sélection, il y a des contraintes sur la fixation des mutations ; lorsqu’il n’y a
pas sélection, la plupart des mutations sont neutres et donc il y a évolution rapide au niveau
moléculaire »
 réservoir de mutations qui deviennent avantageuses par suite de changements
d’environnements.
« longue phase faite surtout d’évolution moléculaire, avec une « sélection stabilisatrice » qui
essentiellement supprime les allèles délétères, et phase de « sélection directionnelle »,
c’est-à-dire sélection changeant la valeur adaptive de traits phénotypiques en réponse à un
changement environnemental » (pp.418-421).
Evol d’Evol (48)
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Avec l’avènement des données
moléculaires,
Méthode Phénétique (classification basée
sur la ressemblance globale = distances)
Développée par Sneath (1923-2011) et
Sokal (1926-2012) en phylogénie
Méthode Probabiliste (classification basée
sur le maximum de vraisemblance =
probabilité conditionnelle)
Méthode de Fisher (1922), application en
phylogénie suggérée par Edwards et
Cavalli-Sforza (1964) puis appliquée par
Neyman (1971) et Felsenstein (1981)
Evol d’Evol (49)
S. J. Gould, (1941-2002)
N Eldredge & S. J. Gould (1972)
Equilibres Ponctués : « stase et spéciation »
(Ponctualisme)
Replace le débat de l’évolution sur le plan du processus général.
Réintroduit la notion de hasard et de contingence
Evol d’Evol (50)
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Hétérochronies du développement (Gould, 1977)
Réactualise Goldsmith (1930 « Monstres prometteurs »)
Ouvre la voie de la Génétique du Développement
(gènes du dev)
Evol d’Evol (51)
L. Thaler (1930-2002)
Paléontologue, il rapporte la
vision de G.G. Simpson
en France
Fédère la Paléontologie, la
Génétique et l’Ecologie =
Création de l’ISEM (1980)
Institut des Sciences de
l’Evolution de Montpellier
http://www.isem.univ-montp2.fr
Evol d’Evol (52)
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