sélection naturelle
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L’après Darwin… Evolution de la théorie de l’évolution… Joël Lunardi AST, 2 décembre 2011 TEMPS et EVOLUTION… 0,15 Ma premiers hommes modernes 700 Ma 1500 Ma 2000 Ma 3500 Ma première forme de vie 4500 Ma Une classification du monde vivant sur la base de caractères fixes observables… de l’Historia Animalum d’Aristote et de sa Scala Natura … au Systema naturae de Linné « Il y a autant d'espèces que l'Etre Suprème a produit dès le début de formes différentes. » Linné, 1750 De la théorie transformiste de LAMARCK 1ère loi : l’usage renforce l’organe (et donc, la nonutilisation l’affaiblit, jusqu’à sa disparition éventuelle) 2ème loi : ces changements sont héritables et passent à la descendance selon un mode graduel et orienté (orthogénèse) A la théorie de l’évolution par sélection de DARWIN… Le mûrissement des idées Le mûrissement des idées de l’observation des pinsons des îles Galapagos… à celle des pigeons d’élevage anglais… de l’étude des membres des vertébrés… salamandre tortue chauve-souris à celle des crocodile baleine taupe oiseau homme Théorie d’une évolution par descendance avec modifications Charles Darwin, The origin of species, 1859 un ancêtre commun… les caractères modifiés se transmettent… j’ai appelé sélection naturelle… La sélection par le milieu … rochers sombres rochers « moyens » sélection orientée sélection stabilisante rochers sombres + clairs sélection divergente La phalène du bouleau… je « suie » donc je survis ! Evolution et mimétisme La sélection par la reproduction Sélection inter-sexuelle Sélection intra-sexuelle FITNESS = SURVIE x FECONDITE L’évolution n’est pas forcément parfaite… La marche de l’otarie Les poumons du dauphin Le dos des hommes … La sélection naturelle est une succession de compromis entre adaptations et contraintes du passé Espèces et spéciation Redécouverte des lois de Mandel Génétique Biogéographie Paléontologie Biologie Géologie La Théorie Synthétique de l’Evolution (1930-1940) • Seul le génotype est héritable • L’évolution n’a pas de direction • La sélection est un mécanisme aveugle « Rien en biologie n’a de sens, si ce n’est à la lumière de l’évolution » Theodorius Dobzhansky GENOME mutations des gènes nouveaux caractères extinction BIODIVERSITE sélection naturelle sélection reproductive La révolution de l’ADN … « la vie est une ! » Claude Bernard ADN, horloge moléculaire, évolution et conservation… Exemple du cytochrome c (~100 résidus) 38 résidus invariants 1nm 1nm Arbre phylogénétique du cytochrome c ADN et espèces … IDENTITE DE l’ADN 80,5 % R. norvegicus M. musculus 98,4 % … H. sapiens P. troglodites ADN et évolution de l’homme moderne… 40 000 ans 15 - 30 000 ans 50 000 ans 40 000 ans 60 - 100 000 ans 60 000 ans 100 000 ans 35 000 ans 10 000 ans La théorie neutraliste et la dérive génétique (Kimura, 1970) Mus musculus 20 chromosomes 1419, Madère : des hommes et des souris … 12 chromosomes ! 11 chromosomes … 2006, Madère : des souris et des hommes… Des monstres prometteurs de Goldschmidt … à la théorie des équilibres ponctués… acanthostega Natura non facit saltum ! C Darwin N. Eldredge et S.J. Gould, 1970 et à la théorie Evo-Dévo … Haeckel : « L’ontogénèse récapitule la phylogénèse » mutant bithorax, 1 2 3 4 5… A B C D gènes Hox vertèbres cervicales vertèbres thoraciques vertèbres lombaires Expression induite d’HoxA10 dans tout l’organisme vertèbres sacrées Région d’expression de HoxA10/HoxC10/HoxD10 Extinction de HoxA10, HoxC10, HoxD10 HOX ? Il y a 100 millions d’années, Larry le lézard s’aperçut qu’il avait évolué … Gènes et anomalies du développement Pitx1 pied-bot Thalidomide® phocomélie oeil normal oeil supplémentaire sur une antenne obtenu par expression du gène Pax 6 de… souris L’environnement sculpteur de gènes : la plasticité phénotypique Kairomones et « casque à pointe »… Et si… larves de mouches aux ailes normales stress thermique X mouches aux ailes déformées larves larves stress thermique X N mouches aux ailes déformées larves larves AUCUN STRESS mouches aux ailes déformées CH Waddington Nature 1942 Du singulier rôle d’Hsp90… SL Rutherford et S Lindquist, Nature 1998 ---GTGCACCTGACTCCTGAG--- ( + ) ADN ---CACGTGGACTGAGGACTC--- ( - ) transcription ARN --- GUGCACCUGACUCCUGAG --- PROTEINE --val-his-leu-thr-pro-glu--- - triplets et/ou codons - ADN ou ARN codant - code génétique - mutations Rutherford et al Crit Rev Biochem Mol Biol 2007 à la curieuse histoire de Kit… Rassoulzadegan et al, Nature 2006 ENVIRONNEMENT gènes ouvriers gènes architectes (hox) microévolution changement de caractères macroévolution changement de plan d’organisation nouvelles fonctions DEVELOPPEMENT GENOME mutations sélection naturelle sélection reproductive BIODIVERSITE résultat défavorable = extinction résultat neutre ou favorable = survie nouvel embranchement nouvelle espèce nouveau caractère nouvelle adaptation d’après J. Chaline, 2008 Evolution et médecine Allergies et infections: la théorie hygièniste… Obésité, diabète et alimentation… Hypertension et sel… lactase L’intolérance au lactose … Evolution vs création … « Le monde a commencé sans l’homme, il s’achèvera sans lui » C. Lévy-Strauss
