LES MECANISMES DE L`EVOLUTION

LES MECANISMES DE L’EVOLUTION
L’évolution est l’apparition de nouveaux types d’organismes à partir d’êtres préexistants, par accumulation de
mutations sur de très longues durées.
Deux mécanismes sont moteurs de l’évolution :
-l’apparition aléatoire d’innovations génétiques,
-le tri de celles-ci par sélection naturelle.
I.
LES INNOVATIONS GENETIQUES.
Malgré des mécanismes fiables, la transmission de l’information génétique (ADN), de cellules en cellules ou de
générations en générations, la soumet à d’inévitables accidents génétiques, sources d’innovation.
1. Les mutations ponctuelles, créatrices d’allèles.
Ex. possible : HbS/HbA
Définition :
-erreur de replication de l’ADN ou modification chimique spontanée
-affecte 1 ou quelques nucléotides
-par substitution, délétion ou addition
-transmissibles à la descendance de la cellule germinale mutée
-aléatoire et rare
conséquences phénotypiques variables :
Mutations silencieuse, faux-sens, neutre, non-sens, décalante.
Créatrices d’allèles de gènes préexistants, ces mutations ne font qu’enrichir le polymorphisme de l’espèce.
2. Les duplications et transpositions, créatrices de gènes.
Ex. possible : famille multigénique des gènes de l’hémoglobine.
Définition (peut s’exprimer par un schéma légendé) :
-Au sein du génome d’une espèce, les similitudes entre les gènes d’une famille multigénique, sont interprétées
comme le résultat d’une ou plusieurs duplications et transpositions d’un gène ancestral . Dans ce cas, une copie
accidentelle du gène ancestral se crée et s’insère dans le génome, sur le chromosome d’origine ou sur un autre
chromosome.
-Les divergences s’expliquent par l’accumulation de mutations au cours du temps, affectant les gènes dupliqués,
indépendamment.
-Ces accidents sont rares et aléatoires .
Conséquences phénotypiques :
Créatrices de gènes, ces innovations génétiques enrichissent et complexifient le génome.
Certains gènes de la famille assurent de nouvelles fonctions.
3. Mutations affectant des gènes de développement.
Ex. possible : Ontogenèse chez le Chimpanzé et l’Homme.
Un gène de développement est responsable de la mise en place du plan d’organisation de l’animal. Ainsi il
contrôle la durée d’expression des gènes .
Une mutation, même limitée, sur l’un de ces gènes architectes, peut expliquer les hétérochronies : modification
de la vitesse ou durée du développement au cours de l’évolution.
II.
TRI DES INNOVATIONS PAR LA SELECTION NATURELLE.
La sélection naturelle est l’action de l’environnement sur l’évolution d’une population.
Elle agit sur la fréquence des allèles, en favorisant la survie et (ou) la reproduction du phénotype le mieux adapté
à l’environnement de la population.
Elle affecte la population à trois conditions :
Il faut un phénotype polymorphe ;
La variation phénotypique doit être d’origine génétique ;
Ce phénotype doit conditionner le survie et (ou) la reproduction de l’espèce.
1. Innovations favorables à l’espèce.
Ex. possible : le mélanisme chez la Phalène du Bouleau.
Sur les troncs pollués, dans les régions industrialisées, l’allèle sombre confère un avantage au papillon par
rapport aux prédateurs.
Les allèles qui confèrent un avantage aux individus, se répandent dans la population au cours du temps.
2.
Innovations défavorables à l’espèce.
Ex. possible : très faible évolution du site actif des myoglobines des Vertébrés.
Molécules homologues apparues chez les premiers vertébrés, on pense que des innovations sur ce site
déterminant, sont trop pénalisantes pour etre maintenues.
Les allèles qui confèrent un désavantage sélectif aux individus, ne garde qu’une fréquence faible dans une
population.
3.
Innovations neutres.
Ex. possible : comparaison des chîines α et β de globines homologues chez les Vertébrés.
La quantité et la qualité des mutations sont les mêmes quelque soit le milieu de vie. L’évolution est uniquement
proportionnelle au temps.
Certains allèles ne confèrent ni avantage ni désavantage aux individus de la population. Leur maintient dans la
population est purement aléatoire.
Les innovations génétiques sont des accidents aléatoires, non orientés et irréversibles. Ils modifient les
génotypes donc les phénotypes.
La sélection naturelle est un processus évolutif orienté, plus ou moins réversible. Elle trie les phénotypes
nouveaux.
Ainsi depuis l’origine de la vie, les génomes se complexifient . Des espèces apparaissent, se développent,
tandis que d’autres disparaissent.
C’est l’évolution.