La sélection naturelle dans la théorie de l`évolution

La sélection naturelle dans la théorie de
l’évolution
LES ORIGINES
1) LA VISION DU MONDE SANS L’EVOLUTION
Linné (1707-1778) : le concept typologique de l’espèce : la variabilité est un accident. Pourtant les
horticulteurs créaient déjà des espèces hybrides mais étaient considérés comme des hérétiques car
les gens étaient encore très croyants.
A cette époque, on considère une diversité entre les espèces mais pas à l’intérieur des espèces. Il n’y
a pas de notion de temps : les espèces ont été créées par Dieu en même temps et son immuables.
Cuvier (1769-1832) : pense que la Terre est plus vieille de 6000 ans et apporte la notion d’extinctions
et de nouvelles créations possibles (grâce aux fossiles).
Cuvier imaginait que Dieu avait créé des espèces et avait décidé que certaines devaient s’éteindre et
en avait créé d’autres.
2) LAMARCK (1744-1829)
Naturaliste français qui commença à parler de la première idée possible de l’évolution.
Première théorie transformiste achevée.
Il imaginait le changement des espèces de manière très différente de Darwin : pour lui les espèces se
transforment (plutôt qu’elles n’évoluent).
Dans le système de Lamarck, on a des lignées continues dérivant de quelques millions d’espèces sur
terre au départ qui se transforment peti à petit (dérivent toujours de la même espèce).
L’agent principal de cette évolution est appelé « forces internes ».
Ex : au départ, on avait des petites girafes qui convoitaient des feuilles trop hautes pour elles, donc
elles ont eu la volonté (volonté bien connue de la girafe) d’agrandir leur cou. Un adulte girafe qui
aurait la volonté d’être plus grand engendrerait des enfants plus grands que lui. La girafe adulte
aurait la volonté de grandir, elle grandirait et transmettrait cette modification acquise à ses enfants.
Ces modifications acquises peuvent s’additionner au cours du temps. (héritabilité des caractères
acquis).
Lamarck appelle ça la volonté de la girafe et l’envie de modification des organismes. C’est l’appetit
qui fait grandir la girafe et non une volonté consciente de la part de celle-ci.
3) CHARLES ROBERT DARWIN (1809-1832)
Il fait des études à Cambridge et se marie avec une femme dont le père controlait le commerce de
porcelaine. De plus son père était riche donc il a pu se permettre de faire des voyages dont celui du
Beagle (bateau) où il a fait le tour du monde en tant que naturaliste.
Il s’installe ensuite à la campagne et étudie sa collection. Il avait emmené beaucoup d’oiseaux des
iles Galapagos.

Il remarque que sur chaque petite ile, il y avait des différences morphologiques entre les pinsons. Il a
émis l’idée que tous ces pinsons provenaient d’un pinson ancestral.
Il a répété l’opération et la réflexion sur d’autres espèces comme les Autruches.
Il a voulu batir une théorie pour expliquer cela. Il a lu beaucoup d’écrits de l’époque dont ceux de
Lamarck et aucune des théories émises ne lui plaisaient.
Il a voulu expliquer pourquoi les espèces changeaient et pourquoi elles étaient adaptées à leur milieu
(cf bec des pinsons selon leur régime alimentaire).
Il s’est inspiré de l’ouvrage de Malthus (les individus sont en compétition, en lutte pour leur survie
seuls les plus forts, les formes les plus adaptées, survivaient).
Darwin reprend ces idées en incluant le facteur temps. Il savait que l’idée qu’il allait émettre allait
rencontrer beaucoup de critiques. Il a donc mis 20 ans à accumuler des preuves sans parler de sa
théorie.
 The origin of species by means of natural selection (1859)
L’année où il a decide de publier ses données, il a reçu une lettre d’Alfred Wallace, naturaliste qui
avait les mêmes conclusions que lui.
Ils ont donc émis cette idée en même temps dans le même congrès. Le problème est que Wallace
était jeune et n’avait pas eu le temps de formaliser assez de preuves. Ils ont tous de même présenté
la théorie ensemble mais c’est Darwin qu’on retient surtout.
2 idées principales :
Tous les organismes descendent d’un ancetre commun
L’agent principal de l’évolution est la sélection naturelle.
5 preuves dans sa première édition :
 Moins Les espèces fossiles ressemblent aux espèces actuelles, plus elles sont anciennes.
 Quand on a une espèce ancestrale sur un continent, elle va donner des espèces successives
qui vont lui ressembler sur le continent donné (ex : marsupiaux juste en australie)
 La ressemblance (générale) dans la classification de Linné n’est pas due au hasard mais les
espèces regroupées ensembles dérivent d’un ancêtre commun.
 Ressemblance morphologique : ex chez les mammifères, on retrouve les mêmes
agencements au niveau des os : une telle coincidence ne peut s’expliquer par l’hérédité d’un
plan de construction hérité d’un ancêtre commun.
 Ressemblance embryologique : les embryons de vertébrés se ressemblent beaucoup et cette
ressemblance ne peut s’expliquer que par l’existence d’un ancêtre commun
 Si Dieu avait créé tous les animaux, il n’aurait pas pu faire coincider toutes ces
ressemblances.
Les composantes de la sélection naturelle selon Darwin
 Compétition directe (lutte pour la vie)
 Multiplication différentielle
 Avantage numérique aux plus aptes (fit)
Différentes réaction à la théorie de Darwin :
 Objections religieuses : un évêque a attaqué la théorie en disant qu’ »on ne voyait pas dans
la nature, les espèces se transformer ». de plus les religions monothéistes sont très éloignées
au monde animal en mettant l’homme sur un piédestal ( en rejet pour les religions
polythéistes qui adoraient souvent des Dieux-animaux).

En 1882, cependant, Darwin a été enterré à côté de Newton avec les éloges : l’église, sans
accepter totalement Darwin ont tout de même reconnus son travail.
 Les biologistes (dont Haeckel) imaginaient une évolution à une dimension, vers le
« progrès ».
Les français, par exemple, ont toujours défendu Lamarck (car il buvait du vin et mangeait du
saucisson en fait). Ce qui a beaucoup choqué dans l’idée de Darwin, est la grande place
accordée au hasard. On a eu l’école néo Lamarckienne en France qui a duré jusqu’en 1985
l’évolution avait un dessein : mettre en place l’organisme le plus évolué : l’Homme (idée
défendue par Berkson)
 Rejet complet de la théorie de la sélection naturelle
Avec la redécouverte des lois de Mendel, la théorie de Darwin subit un certain déscrédit…
4) GREGOR MENDEL (1822-1884)
1865 : recherche sur les hybrides végétaux.
Les caractères se transmettent grâce à des facteurs immuables.
Le livre de Mendel sort en 1865 (facteur = gène)
A l’époque, personne n’a remarqué ce qu’il avait écrit. Il l’a envoyé à tous les chercheurs, dont
Darwin, qui ne l’a probablement pas lu. Finalement, les esprits de Mendel sont restés sans échos.
Après son décès, certains ont refais les expériences de Mendel et ont commencé à critiquer la
théorie de Darwin.
Les lois de la génétique (Mendel) semblent :
 Montrer qu’il n’y a pas de place à la nouveauté (il n’avait trouvé aucune mutation)
 empêcher la transmission directe des caractères
 protéger les tares récessives (les meilleurs qui survivent transmettent juste leurs
bons caractères)
LA SYNTHESE NEODARWINIENNE
1) LES PERES FONDATEURS
Entre 1900 et 1950, les arguments pour réconcilier Mendel et Darwin se profilent.
 Fisher
 Haldane
 Wright
 Malécot
D’autres ont également participé plus tôt :
Hugo de Vries 1848-1935 (d’ébord très opposé à Darwin) a refait les expériences de Mendel et ont
découverts les mutations.
Wilhelm
Johannsen (1857-1927) : crée le terme de gène (mais on ne connait toujours pas le support, idée
encore abstraite). Il distingue le génotype et phénotype. Il y a tout de même l’idée que le gène est le
facteur de transmission et on admet le fait qu’il puisse muter.

Loi de Hardy et Weinberg : 1908 : les gènes peuvent présenter plusieurs allèles : la sélection est
possible.
2) R.A FISHER
Il pose les bases de la génétique quantitative. Il a découvert la variance, les plans d’expérience, la
génétique des populations, diffuse spatiale des gènes favorables, la valeur adaptative (fitness).
Il écrit le théorème fondamental de la sélection naturelle.
Fisher a créé le premier pont qui réconcilie la théorie de Mendel et celle de Darwin.
1918 : « The correlation between relatives on the supposition en Mendelian inheritance » : prélude à
la génétique quantitative. Définition de la variance.
 Concilie la variation continue des caractères et le caractère discontinu du matériel
héréditaire.
Cependant, notre ami Fisher avait pour idée de créer, à partir de ces données, une espèce humaine
« ultime » (donner les allocations familiales juste aux riches car les pauvres étaient trop nuls pour
survivre).
Les propos de Fisher ont été repris par des journalistes qui ne comprenaient rien à la science et ont
donné l’idée de l’eugénisme :
 Diriger l’évolution de l’homme.
Au départ, c’étaient les généticiens qui voulaient juste faire disparaitre des maladies de l’espèce
humaine. Ca a dérivé de maladie à « tare » et qui dit tare dit juif n’est ce pas ?
Cela a amené des stérilisations forcées (on a même parlé d’un gène de la pauvreté).
1935 : plus de 21 000 personnes ont été stérilisées car elles avaient des « mauvais gènes ».
Les lois sur l’eugénisme ont été abrogées en 1972 seulement (mais beaucoup de scientifiques
s’étaient très vite retirés en voyant que ça partait totalement en merde).
Notion de fitness :
La fitness (valeur adaptative) mesure la valeur d’un individu relativement au processus évolutif.
Def : la fitness d’un individu est la contribution relative (par rapport aux autres individus) de sa
descendance aux générations futures.
= Espérance du nombre de descendants viables et reproducteurs.
 Si un individu a 10 enfants, il faut en faire 12 mais s’ il en fait 2, en faire 3 suffit.
La mesure de la fitness :
Fisher parle au niveau individuel.
Lotka, quant à lui, parle au niveau d’une population (équation de calcul du paramètre malthusien r).
Son équation comprend des paramètres individuels pour mesurer la croissance d’une population.
R est une mesure de la fitness :
 R, solution de l’équation, intègre la courbe de survie l(x) et la courbe de fécondité m(x) d’une
population ou d’un variant.
 L(x) et m(x) sont les fonctions de base des traits d’histoire de vie
Théorème fondamental de la sélection naturelle :
 Le taux d’accroissement de la fitness à tout instant et pour tout organisme est égal à sa
variance génétique à cet instant (Fisher 1930)
= la variance additive de la fitness, qui résulte elle-même de la variance additive des traits de
vie, est le carburant de la sélection naturelle.

Actuellement, le théorème fondamental de la sélection naturelle de Fisher constitue le lien entre la
génétique quantitative et la théorie de l’évolution des traits d’histoire de vie.
Le panglossianisme :
Maître Pangloss : un personnage qui accompagne Candide dans le conte de Voltaire.
Il prouvait admirablement qu’il n’ ya point d’effet sans cause, et que, dans ce meilleur des mondes
possibles, le château de monseigneur le baron était le plus beau des chateaux et madame la
meilleure des baronnes possibles.
 En gros, certains pensent la sélection naturelle produit des individus forcément de mieux en
mieux adaptés à leur environnement (tout est pour le mieux dans le meilleur des mondes)
mais ils ne prennent pas en compte les contraintes.
Ex : si on a un sex ratio équilibré, au bout de n générations, le nombre d’individus sera moins
importants (mieux si on a un mâle et 9 femelles que 5 mâles et 5 femelles). Pourtant, on a
souvent un sex ratio équilibré donc c’est pas normal ?
Bah non, c’est assez logique en fait : car si on a très peu de mâles, une femelle qui produit un
mâle aura beaucoup plus de chances de transmettre ses gènes aux générations suivantes (si le
mâle s’accouple un peu partout).
C’est ce mécanisme qui fait qu’on a finalement un sex ratio équilibré.
La sélection naturelle n’optimise pas l’espèce :
Si, dans la population, l’un des deux sexes est en excès, alors un individu du sexe le plus rare aura
en moyenne plus de déscendants puisque chaque individu résulte d’un gamète mâle et d’un
femelle.
Conclusion : la tendance à produire le sexe rare est sélectionnes, le processus s’arrête lorsque le
sex ratio est de 1
Beaucoup plus tard, cette idée débouchera sur la notion de stratégie évolutivement stable.
3) HALDANE : LE MAINTIEN DU POLYMORPHISME
Trois hypothèses :
 Sélection fluctuante
 Sélection fréquence dépendante
 Interactions génétique (dominance, épistasie)
 Montre que le maintien du polymorphisme n’est pas incompatible avec la sélection
naturelle.
4) WRIGHT ET MALECOT : LA STRUCTURATION GENETIQUE
L’effet Walhund
La dérive génétique
Le paysage adaptatif : l’adaptation n’est que locale (on a des pic de fitness pour certaines
combinaisons de gènes)
Le pic le plus haut serait l’idéal pour l’espèce. Un pic adaptatif local représente un piège qui
impliquerait une baisse de fitness pour pouvoir remonter après (si on est sur une petite colline et
qu’on veut atteindre un mont, il faut bien qu’on redescende dans la vallée pour attaquer l’ascension
de ce mont)