Quelles sont les modalités d’apparition et de disparition d’une espèce? Comment peut-on définir une espèce ?
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Une évolution des populations :
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variabilité dans une population
Une population est un ensemble d’individus de la même espèce qui, vivant à proximité les uns des autres, se reproduisent majoritairement entre eux, c’est à dire plus fréquemment qu’avec les individus des autre populations.
Il existe une variabilité au sein des populations. Cette variabilité résulte de l’apparition aléatoire de nouveaux allèles par mutation et du brassage génétique induits par la méiose et la fécondation.
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L’effet du hasard
Le hasard joue un rôle essentiel dans la modification des populations au cours du temps. De nombreuses séquences d’ADN ne sont pas soumises aux pressions de sélection du milieu car elles ne confèrent pas d’avantages ou d’inconvénients particulier à l’organisme. Ces allèles vont se répandre de manière aléatoire dans la population : c’est la dérive génétique. Son effet est d’autant plus marqué que les populations sont petites.
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La sélection naturelle
Exemple des becs des pinsons
Dans le cas des pinsons des Galápagos, il semble que les pinsons à bec moyen soient moins efficaces pour consommer les gros fruits que les pinsons à gros bec (doc. 4). Dans un contexte de sécheresse au cours duquel l’indice de dureté des graines augmente, alors que les graines deviennent plus rares (doc. 6), les pinsons à bec moyen vont entrer en compétition avec les pinsons à gros bec et risquent d’avoir des difficultés à se nourrir. Au sein des pinsons à bec moyen, certains ont des tailles de bec un peu plus grandes et seront donc mieux adaptés pour se nourrir de graines dures en cas de sécheresse. Le document 5 montre que lors de la sécheresse de 1977, la survie des pinsons à bec moyen avec les becs les plus gros a été meilleure. De fait la taille moyenne du bec a augmenté, chez une population dont les effectifs ont considérablement diminué (doc. 5 et 7).
Il s’agit d’un cas de sélection naturelle ou l’environnement (sécheresse) et la concurrence avec une autre espèce (pinson à gros bec) sont des pressions de sélection.
Dans ce contexte, les individus présentant une petite variation individuelle (taille de bec plus gros) ont eu une meilleure survie (survie différentielle en fonction de la taille du bec). Ces individus pourront ainsi se reproduire et contribueront davantage à la génération suivante (reproduction différentielle). Dans cette génération suivante, les pinsons à bec moyen auront en moyenne des becs de plus grande taille. Il s’agit d’un cas de sélection naturelle conduisant à une évolution des populations.
La phalène du Bouleau (Biston betularia) est un papillon de nuit d’environ 15 mm de long, dont les principaux prédateurs sont les oiseaux. Il existe naturellement deux formes interfécondes :
– une forme claire [typica],
– une forme noire [carbonaria].
Des croisements entre phalènes sombres et claires ont révélé que ces phénotypes étaient dus à un seul gène comportant deux allèles : C dominant et c récessif. Les individus de génotype Cc ou CC sont [carbonaria], ceux de génotype cc sont [typica].
En Angleterre, jusqu’en 1848, tous les papillons étaient exclusivement de couleur claire. Mais, vers 1950 dans les régions fortement industrialisées, plus de 90% des papillons observés sont [carbonaria] .
La sélection naturelle est le phénomène par lequel certains organismes laissent plus de descendants que d’autres. En accumulant les modifications aléatoires avantageuses, elle se traduit par une adaptation des espèces à leur milieu et à leurs conditions de vie. Sous la pression du milieu, les individus les mieux adaptés ont plus de chance de survivre et de transmettre leurs allèles, ce qui modifie la population au cours du temps.
Dérive génétique et sélection naturelle agissent sur la population en modifiant la répartition des différents allèles des gènes constituant le génome. On appelle évolution ces modifications des populations.
Sous l’effet de la pression du milieu, de la concurrence entre êtres vivants et du hasard, la diversité des populations change au cours des générations. L’évolution est la transformation des populations qui résulte de ces différences de survie et du nombre de descendants.
Comment l’évolution des populations est elle à l’origine de l’évolution des espèces ?
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La notion d’espèce
La diversité du vivant est en partie décrite comme une diversité d’espèces.
Le concept et la définition de l’espèce se sont modifiés au cours de l’histoire de la biologie.
Une espèce peut être considérée comme une population d’individus suffisamment isolés génétiquement des autres populations.
Une population d’individus identifiée comme constituant une espèce n’est définie que durant un laps de temps fini.
Des critères plus opérationnels permettent d’apprécier si deux populations appartiennent ou non à la même espèce : ces critères sont fondés sur les ressemblances phénotypiques (définition typologique) et la notion d’interfécondité (définition biologique )
La diversité du vivant est en partie décrite comme une diversité d’espèces. La définition de l’espèce est délicate et peut reposer sur des critères variés qui permettent d’apprécier le caractère plus ou moins distinct de deux populations (critères phénotypiques, interfécondité, etc.). Le concept d’espèce s’est modifié au cours de l’histoire de la biologie. Une espèce peut être considérée comme une population d’individus suffisamment isolés génétiquement des autres populations. Une population d’individus identifiée comme constituant une espèce n’est définie que durant un laps de temps fini.
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La spéciation
On dit qu’une espèce disparaît, si l’ensemble des individus concernés disparaît ou cesse d’être isolé génétiquement.
Une espèce supplémentaire est définie, si un nouvel ensemble s’individualise par spéciation. Tout processus de spéciation repose sur l’apparition d’un isolement reproductif entre deux populations.
Spéciation allopatrique : lorsque deux espèces sont séparées géographiquement (aire de répartition différentes). Cas de la salamandre californienne.
Une spéciation peut avoir lieu entre deux populations géographiquement isolées ou non.
L’allopatrie : désigne le fait pour deux espèces divergentes d’avoir des aires de répartition différentes.
La sympatrie signifie que deux espèces divergentes occupent la même aire géographique.
Il peut arriver que des hybrides, présentant un caractère « intermédiaire » soient défavorisés parce que mal adaptés, alors que les individus présentant un caractère plus marqué, apparaissent, au contraire, mieux adaptés à leur milieu.
La sélection naturelle va alors favoriser les individus qui ont tendance à se reproduire avec un partenaire du même type. A terme deux populations coexistent et ne se reproduisent plus entre elles, ayant, par exemple, adoptés des comportements reproducteurs différents. Si l’isolement reproducteur est atteint, elles forment alors deux espèces distinctes.
Rappel exp de la spartine spéciation par polyploÏdisation
La « spéciation à l’envers »
Processus de disparition des espèces par hybridation de deux espèces proches qui se retrouvent à partager le même milieu. On parle de déspéciation. Ces changements écologiques opèrent sur des dizaines d’années.
Exemples : corégones des lacs suisses et pizli.
On dit qu’une espèce disparaît si l’ensemble des individus concernés disparaît ou cesse d’être isolé génétiquement. Une espèce supplémentaire est définie si un nouvel ensemble s’individualise.
