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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
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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.
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