01.09-C20 ENVIRONNEMENT-ch1 5 27/04/09 10:55 Page 20 L’APPARITION DE NOUVELLES ESPÈCES Actuellement le rythme d’extinction des espèces dépasse celui de leur apparition. L’explication des mécanismes de la spéciation qui voit naître de nouvelles espèces à partir d’anciennes paraît être une voie à explorer pour lutter contre l’érosion de la biodiversité. ESPÈCES ET ÉVOLUTION Le processus de formation des espèces ou spéciation est un concept qui dépend largement de modifications au sein de chaque espèce, et ces deux phénomènes interdépendants sont à l’origine de l’évolution des êtres vivants. q Le fonctionnement de l’évolution Le processus d’évolution est fondé sur la diversité génétique au sein de chaque espèce, en effet, celle-ci rend possible des variations intraspécifiques (à l’intérieur de l’espèce) qui apparaissent accidentellement au moment de la reproduction; des mutations de gènes ou erreurs de transcription de l’ADN sont sources d’innovation, le rejeton se voit posséder de nouveaux gènes qui n’existent pas chez ses géniteurs. Ces variations sont multiples : il peut s’agir de mutations ponctuelles, de duplications, d’ajouts ou Un exemple de spéciation de délétions de fragments de gènes. De tels échanges peuvent également Dans les Galápagos une multitude d’esintervenir entre espèces différentes par pèces de pinsons de Darwin ont pu l’intermédiaire de bactéries ou de virus s’adapter aux divers modes de nutrition (cette particularité est d’ailleurs utilisée grâce à leurs becs aux formes bien spépour la fabrication des OGM). cifiques et différentes, ils occupent différentes niches écologiques et ne sont Certaines mutations sont létales (elles plus interféconds. apportent la mort) et donc défavorables, d’autres neutres car les protéines synthétisées à partir des gènes gardent leur fonction et celles qui sont les plus avantageuses auront plus de facilité à se transmettre à la descendance par l’intermédiaire des cellules reproductrices, c’est la sélection naturelle proposée par Darwin dans son ouvrage L’Origine des espèces. Les mutants avantagés sont plus compétitifs et ont plus de descendants que les autres mutants souvent moins fertiles ou incapables d’arriver à l’âge adulte donc de procréer. q Séparation de deux espèces et spéciation La notion d’espèce peut se définir génétiquement de différentes façons, la plus synthétique serait la suivante: il s’agit d’un groupe d’individus possédant en commun un pool de gènes et capables de se reproduire entre eux dans les conditions naturelles (et d’avoir une descendance fertile). Pour qu’il y ait spéciation, il faut qu’il y ait isolement reproductif, ce qui sous-entend un obstacle à la reproduction au sein de l’espèce. Celui-ci peut être géographique (une popu20 01.09-C20 ENVIRONNEMENT-ch1 27/04/09 10:55 Page 21 lation isolée par un bras de mer, une montagne, un désert…). Le groupe évolue différemment et devient alors incapable de se reproduire avec ses anciens congénères, une nouvelle espèce est née; l’isolement peut être aussi comportemental (rythmes de vie différents, signaux de pariades nuptiales non captés car trop différents, c’est le cas des chants spécifiques des grillons mâles); l’isolement devient génétique quand toute une série de mutations rendent les populations incompatibles pour la reproduction, on ne parle plus alors de sous-espèces mais d’espèces différentes. LES CONSÉQUENCES DE LA SPÉCIATION Plus le temps passe, plus les populations isolées voient croître leurs divergences génétiques, toute reproduction entre espèces apparentées devient alors impossible. q Gènes impliqués Depuis peu, certains gènes responsables de la spéciation ont été identifiés comme étant responsables de l’isolement sexuel (certains d’entre eux sont, par exemple, impliqués dans la fabrication des spermatozoïdes). D’autres gènes, appelés gènes architectes, sont responsables des différences majeures entre espèces différentes qui proviennent de la même espèce mère; les différences s’observent surtout au niveau morphologique et anatomique. q Durée et intérêt de la spéciation La durée de la spéciation varie d’une espèce à l’autre; on peut l’évaluer par le début d’apparition des espèces : l’ours blanc est apparu il y a 20000 ans tandis que le ginkgo biloba est un véritable fossile vivant puisque cet arbre a des ancêtres datés d’il y a quelque 300 millions d’années, avant la fin de l’ère primaire. Gènes architectes La spéciation a ceci de précieux qu’elle permet de conserver des innovaEncore appelés gènes homéotiques ou tions génétiques pour une meilleure gènes de développement, ils gouvernent adaptation aux changements de milieu. la position des organes tout au long des Les mutations positives produites dans axes de polarité de l’embryon; ces gènes les populations seront transmises au fil ou « sélecteurs de position » permettent des générations et seront les garantes le remplacement d’une partie du corps par une autre; on peut citer l’exemple des d’adaptations spécialisées avec possibipoissons crossoptérygiens, qui se sont lité pour les individus de vivre dans des vus affublés des premières ébauches de écosystèmes extrêmes. pattes à la place de nageoires par simple L’intérêt majeur est donc la conservadécalage de l’activité de deux gènes archition de la biodiversité à travers la spéciatectes. Ces « macromutations » peuvent expliquer en grande partie les « bonds en tion. On peut ainsi envisager de sauver avant » dans les mécanismes d’évolution certaines plantes cultivées en difficulté, des espèces. grâce aux réserves de gènes présents dans les forêts tropicales riches en espèces différentes et préserver chez les animaux domestiques la partie ancestrale qui demeure au niveau de certains gènes. Ainsi, une collection de graines précieuses est conservée au froid au Spitsberg dans le flanc de la montagne depuis février 2008. 21