ESSENTIEL 3 - De la diversification des êtres vivants

THEME 1 : LA TERRE DANS L’UNIVERS, LA VIE ET L’EVOLUTION DU VIVANT
THEME 1 A : GENETIQUE ET EVOLUTION
ESSENTIEL 3
- De la diversification des êtres vivants à l’évolution de la biodiversité  Connaissances
Au sein d'une espèce, les populations comprennent des individus divers, qui diffèrent par leurs allèles et leurs
caractères. L'évolution de la diversité des populations au cours du temps peut conduire à l'émergence ou à la
disparition d'espèces.
Quels sont les modalités d'apparitions et de disparition d'une espèce ? Comment peut-on définir une espèce ?
I.
Les modifications des populations au cours du temps
Une population est constituée d'individus de la même espèce qui ne possèdent pas les mêmes combinaisons d'allèles
des différents gènes constituant leur génome. On observe donc une diversité génétique à l'intérieur des populations.
Différents facteurs modifient cette diversité au cours des générations.
La fréquence d'allèles dont la présence est sans conséquence sur la fertilité et la survie des individus varie d'une
génération à l'autre sous le seul effet du hasard. C'est la dérive génétique. Lors d'une migration, le hasard joue aussi
un rôle dans la modification des populations : les émigrants emportant un échantillon aléatoire des allèles de la
population initiale, la fréquence des allèles dans la nouvelle population ne sera pas la même que dans la population
de départ. Cette forme particulière de dérive génétique et qualifiée d'effet fondateur.
A un instant donné, les individus d'une population ont une survie et une fertilité différente selon les conditions du
milieu (accès aux ressources alimentaires, compétition avec d'autres espèces, etc.). Ceux dont le phénotype est
favorisé ont un plus grand nombre de descendants et la fréquence des allèles qu'ils portent augmentera la génération
suivante. C'est le mécanisme de sélection naturelle.
Hasard et sélection naturelle agisse simultanément sur la transformation des populations. Ce sont deux mécanismes
à l'origine de modifications de la diversité génétique et phénotypique des populations au cours de génération. On
appelle évolution biologique ces modifications des populations.
II.
De l'évolution des populations à l'évolution des espèces
Au sein d'une même espèce, de populations isolées par une barrière géographique ou comportementale ont des
échanges génétiques liés à la reproduction sexuée réduits et accumulent des différences génétiques. Au-delà d'un
certain seuil, ces différences peuvent empêcher les individus de deux populations de se reproduire entre eux : il y
alors isolement reproducteur. Les causes de ce dernier sont, par exemple, l'absence de reconnaissance des champs
nuptiaux, le décalage des périodes de reproduction ou la stérilité des individus hybrides.
L'isolement reproducteur entre deux populations est associé un isolement génétique : il n'y a plus d'échange d'allèles
entre elles. Chaque population est alors considérée comme une nouvelle espèce, qui continuera à évoluer
séparément, sous l'effet du hasard et de la sélection naturelle.
Le processus à l'origine de la formation d'une nouvelle espèce se nomme spéciation. Une espèce disparaît si tous les
individus qui la composent meurent sans avoir eu de descendant ou si son isolement génétique cesse par rupture de
l'isolement reproducteur (apparition d'hybrides fertiles issus de croisement avec une autre espèce). Une espèce est
donc définie dans le temps.
III.
La définition d'une espèce
La diversité des espèces est une des composantes de la biodiversité. On peut rattacher les individus à une espèce
selon différents critères.
Selon le critère de ressemblance, deux individus sont de la même espèce s'ils se ressemblent. À ce critère,
correspond une définition typologie de l'espèce : un individu appartient à une espèce s'il ressemble au type de cette
espèce (individus de référence décrit scientifiquement et conservée dans un musée).
Selon le critère d’interfécondité, deux individus sont de la même espèce s'ils peuvent se reproduire entre eux et avoir
une descendance fertile. À ce critère, correspond la définition biologique de l'espèce, plus rigoureuse au plan évolutif :
une espèce est définie par un isolement reproducteur.
La définition de l'espèce a varié au cours de l'histoire de la biologie. Aujourd'hui, la définition la plus couramment
employée est la suivante : une espèce peut être considérée comme un ensemble d'individus suffisamment
isolés génétiquement des autres populations. Ces critères d'isolement peuvent être multiples : incapacité à
s'accoupler suite à des différences dans les parades nuptiales, incompatibilités des pieds génitales et isolements
géographiques ne sont que quelques exemples.
Termes importants :
Dérive génétique : phénomène entraînant des variations de fréquence des allèles dans une population sous l'effet du
hasard.
Espèce : populations d'individus suffisamment isolés génétiquement des autres populations pour constituer un
ensemble.
Sélection naturelle : phénomène entraînant la survie préférentielle de certains individus d'une population et qui
laisse plus de descendants.
Spéciation : mécanisme par lequel un nouvel ensemble s'individualise, à l'origine d'une nouvelle espèce.
 Capacités et attitudes :
I
Ex
DS
S’informer, recenser, extraire et organiser des informations pour :
- Analyser des exemples de spéciation dans des contextes et selon des mécanismes variés.
- Analyser des informations relatives à la définition d’une espèce vivante.
- Analyser des exemples d’hybrides interspécifiques ou non.
Manipuler et expérimenter :
- Modéliser les conséquences de la sélection naturelle et de la dérive génétique.
Pratiquer une démarche scientifique pour :
- Analyser une situation concrète, à partir d'arguments variés (données génétiques,
paléontologiques, biologiques, arbres phylogénétiques, etc.).
Manifester sens de l’observation, curiosité, esprit critique.