Qu'est-ce que l'Evolution?

L’évolution est l’ensemble des transformations qui affectent les êtres vivants graduellement et progressivement au cours du temps géologique et qui sont dirigées dans un même sens: celui qui favorise la survie et le développement des espèces les plus adaptées à leur milieu. Lorsque les biologistes parlent d’évolution, ils font référence à l’histoire de la vie. Plus précisément, l’évolution biologique traite du développement des diverses espèces actuelles à partir d’espèces ancestrales. Le lent processus du développement évolutif repose sur des changements au niveau de l’ADN qui vont changer fondamentalement la biologie de l’organisme.

De nombreux savants se sont intéressés avant nous à l'évolution des espèces.

Selon Lamarck, Darwin et Mendel

Selon Lamarck

Pour la première fois, on imagine que tous les êtres vivants évoluent et se transforment, que l’évolution est généralisée. Tous les animaux d’une part, tous les végétaux de l’autre, se transforment successivement les uns en les autres, comme sur un gigantesque « tapis roulant évolutif ». Après des millions de générations, un poisson deviendrait un reptile ; un reptile évoluerait en oiseau ou en mammifère.

Lamarck considère que l'évolution est due à l'influence du milieu sur les êtres vivants.

L'Évolution est nécessaire pour répondre aux contraintes imposées par le milieu, les espèces ne meurent pas, elles se transforment.

La théorie de Lamarck se caractérise selon deux règles:

-La règle d’usage et du non-usage: un besoin permet de créer un organe qui lui est nécessaire et l’usage engendre la fortification et l’accroissement de l’organe. Cependant, le manque d’usage provoque la disparition de l’organe en question. On pourrait expliquer la raison pour laquelle la girafe a un long cou en caricaturant la théorie de Lamarck: un animal de taille "normale" se nourrit de l'herbe qu'il broute à ses pieds. Survient un bouleversement climatique qui fait que l'herbe se raréfie; les animaux s'étireront le cou pour brouter les feuilles basses des arbres.

-La règle de l’hérédité des caractères acquis: le caractère crée sous l’influence du milieu est transmis à la génération suivante.

La critique
Premier évolutionniste de son temps, Lamarck n'a pas réussi à prouver sa théorie par l'expérimentation.
Les générations suivantes n'ont retenu de lui que l'hypothèse fausse de l'hérédité des caractères acquis alors qu'il fut l'un des rares et des premiers à défendre l'idée d'évolution.
Il avait trouvé le principe général d'évolution mais sans la manière...

"Je vais maintenant démontrer que l'emploi continuel d'un organe, avec des efforts faits pour en tirer un grand parti dans des circonstances qui l'exigent, fortifie, étend et agrandit cet organe ou en crée de nouveaux qui peuvent exercer des fonctions devenues nécessaires.( ... ) Relativement aux habitudes, il est curieux d'en observer le produit dans la forme particulière et la taille de la girafe : on sait que cet animal, le plus grand des mammifères, habite l'intérieur de l'Afrique, et qu'il vit dans des lieux où la terre, presque toujours aride et sans herbage, l'oblige de brouter le feuillage des arbres, et de s'efforcer continuellement d'y atteindre. Il est résulté de cette habitude soutenue depuis longtemps, dans tous les individus de sa race, que ses jambes de devant sont devenues plus longues que celles de derrière, et que son col s'est tellement allongé, que la girafe, sans se dresser sur ses jambes de derrière, élève sa tête et atteint à six mètres de hauteur (près de vingt pieds)“

Selon Darwin
Darwin est le premier à proposer un mécanisme convaincant expliquant la transformation des espèces au cours du temps. Pour lui, tout repose sur la « variation » au sein des espèces et sur la sélection des individus. Qu’il s’agisse de mouches, de moutons ou d’humains, chaque individu est unique. Tous les membres d’une même espèce diffèrent les uns des autres par des « variations » de taille, de couleur, de résistance aux maladies ou de comportement.

Selon lui, l’évolution se fait par sélection naturelle, ce sont les animaux les plus adaptés à leur milieu qui survivent. Ce sont donc eux qui auront le plus de chance de se reproduire, et donc de transmettre leurs gènes. Darwin souligne deux points importants : les variations apparaissent par hasard et elles sont transmissibles aux descendants. Génération après génération, les variations avantageuses ont donc tendance à se répandre dans la population puisque leurs porteurs ont plus de descendants et leurs transmettent leurs caractéristiques favorables. Si l’environnement change, par exemple si le climat devient plus chaud, les aptitudes avantageuses ne seront pas nécessairement les mêmes et la sélection sera donc orientée d’une façon différente. Au cours des générations, l’espèce peut ainsi se transformer et finalement aboutir (provisoirement) à une nouvelle espèce, distincte de l’espèce initiale.

Contrairement à Lamarck, Darwin pense que ces transformations ne sont pas des réponses directes aux modifications du milieu. Ainsi, ce n’est pas parce que le climat devient plus froid qu’un animal se couvre de fourrure. Darwin propose un raisonnement inverse: certains animaux possèdent par hasard une fourrure plus épaisse. Si le climat se refroidit, ils sont alors avantagés et ont plus de descendants que leurs congénères à poils ras. Ils transmettent ainsi leurs caractéristiques à leurs descendants.

Son idée initiale nous paraît aujourd’hui très simple mais elle rompt complètement avec une certaine vision du monde, selon laquelle la nature est une mère bienveillante qui prend soin de ses enfants. La sélection naturelle est un mécanisme froid et aveugle, très efficace, mais au prix de la mort de la grande majorité des individus. Les êtres vivants ne se transforment pas en fonction de leurs besoins, guidés dans la bonne direction selon un plan bien conçu. Au contraire, la sélection naturelle fonctionne toute seule, de façon totalement automatique et sans le moindre projet. Par des moyens simples mais brutaux, elle aboutit aux structures merveilleusement complexes que sont les êtres vivants.

Darwin constitua de nombreuses collections d’insectes, l’occasion de mener des observations naturalistes extrêmement minutieuses.

Lors de son escale aux Galapagos, Darwin s’attache à l’étude d’un groupe de moineaux qui deviendront célèbres sous le nom de «pinsons de Darwin».

La théorie de Darwin est illustrée dans son ouvrage L'Origine des espèces au moyen de la sélection naturelle, publié en 1859.

Selon Mendel

Mendel quant à lui s'est intéressé à la transmission de ces gènes au cours de la reproduction sexuée.

Son but principal est de définir la manière dont les gènes se transmettent de génération en génération. Pour cela, il étudie l'hybridation (individus hétérozygotes) et les lignées pures (individus homozygotes) chez les végétaux. C'est lui qui établit les bases des lois sur l'hérédité.

-La loi de la ségrégation indépendante des allèles, qui est la première loi de Mendel, stipule que les deux allèles pour un même gène se séparent lors de la formation des gamètes (méiose) de sorte que 50% des gamètes obtiennent l'un des allèles et 50% des gamètes ont l'autre allèle.

Comme les gamètes sont issus de la méiose, ils ne possèdent qu'un seul allèle correspondant à l'un des deux chromosomes de l'individu "parent". Pour les lignées pures, c'est-à-dire les individus homozygotes, les gamètes sont tous identiques puisqu'ils possèdent le même allèle. Les individus hétérozygotes sont quant à eux désignés par le terme hybrides. La moitié des gamètes de ceux-ci possèdent l'un des deux allèles et l'autre moitié a le deuxième allèle.

Dans cet exemple, l'allèle dominant est celui qui donne la couleur violette aux fleurs. On représente alors cet allèle par la lettre V majuscule. L'allèle récessif est donc celui qui donne la couleur blanche aux fleurs et il sera représenté par la lettre v minuscule.
Nous avons pris deux fleurs de lignée pure. La première possède deux allèles codant pour la couleur blanche et la deuxième a plutôt deux allèles qui donne la couleur violette. Les gamètes de la première fleur ont tous l'allèle "couleur blanche" et ceux de la deuxième fleur, "couleur violette". On croise ces deux fleurs, autrement dit on prend un gamète de chaque fleur et on les féconde ensemble. Le résultat donne ce que l'on appelle la 1re génération. Les fleurs de cette génération sont toutes hétérozygotes. 50% des gamètes de cette génération codent pour la couleur blanche et 50% pour la couleur violette.

La situation peut être un peu plus complexe comme lorsqu'il y a un croisement entre deux fleurs hybrides. Dans ce cas, on peut utiliser ce que l'on appelle un échiquier de croisement, aussi appelé échiquier de Punnett. Ce type de tableau permet de bien visualiser toutes les possibilités de croisement ainsi que les probabilités d'obtenir chacun des phénotypes possibles.

Dans le cas ici, on a croisé deux fleurs de la 1e génération obtenues dans le croisement de l'exemple précédent. Chacune des fleurs offre 2 types de gamète : couleur blanche et couleur violette. Grâce à l'échiquier de Punnett, on voit bien qu'il y a 4 possibilités de croisement.

Au niveau des génotypes, on remarque qu'il y en a 3 différents : VV, Vv (présent 2 fois) et vv. Si on veut déterminer les probabilités de chacun de ces génotypes cela donnerait : 25% VV, 50% Vv et 25% vv.

Pour ce qui est des phénotypes, on sait qu'il n'y en a que deux possibles : fleur blanche ou fleur violette. En observant les résultats, on peut déterminer les probabilités de chacun des phénotypes : 75% fleur violette et 25% fleur blanche.

-La loi d'assortiment indépendant des allèles, qui est sa seconde loi, explique la répartition indépendante de différents allèles qui vont déterminer le phénotype d'un individu. Il faut donc considérer toutes les combinaisons possibles. En fait, cette loi s'applique surtout aux situations où plus d'un caractère est étudié. L'exemple de Mendel était des pois de couleur jaune ou verte et lisses ou ridés. Il a pu ainsi comprendre que les allèles associés à deux caractères ne sont pas nécessairement transmis ensemble des parents aux descendants. Ils peuvent en effet se combiner les uns avec les autres de façon totalement indépendante, donner ainsi une multitude de génotypes (et de phénotypes) différents.

Dans cet exemple, 2 caractères sont à l'étude : la couleur du poil et la longueur de la queue. Les deux allèles dominants sont la couleur brune du poil (représenté par B) et la queue courte (représenté par S pour short). Les allèles récessifs sont donc la couleur blanche du poil (b) et la queue longue (s).

.Comme premier croisement, nous avons pris deux chats homozygotes, donc de lignée pure. L'un est blanc (bb) et a la queue courte (SS). L'autre est brun (BB) et a la queue longue (ss). Les gamètes de chacun des parents sont indiqués dans le schéma ci-dessous.

Comme il n'y a que deux types de gamètes, tous les individus de la première génération (appelée F1 sur le schéma) sont identiques : ils sont hétérozygotes, de couleur brune et ont la queue courte.

Lorsque l'on croise deux individus de la première génération, on obtient la deuxième génération (appelée F2 sur le schéma). Comme il y a deux caractères à l'étude, l'échiquier de Punnett est indispensable afin de bien visualiser toutes les possibilités de combinaisons de gamètes. En regardant les phénotypes des individus de la deuxième génération, on remarque qu'il y a :

- 9 individus bruns à queue courte ;
- 3 individus blancs à queue courte ;
- 3 individus bruns à queue longue ;
- 1 individu blanc à queue longue.

Sources images :

- hominides.com

- biografiasyvidas.com

-www.bibnum.education.fr

-fr.wikipedia.org

-http://hubpages.com/

-http://ecodevoevo.blogspot.fr/

-livre Biologie