Formation de nouvelles espèces

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Fabrice Eckstein
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Formation de nouvelles espèces

Messagepar Fabrice Eckstein » 04 déc. 2010, 18:46

Bonsoir,

Sous l'effet combiné de la dérive génétique et de la sélection naturelle, les populations d'une même espèce peuvent se transformer. Certains individus perdent la capacité de se reproduire entre eux.

Ces deux mécanismes de l'évolution sont à l'origine de variation de la fréquence des allèles. Cela signifie donc quoi concrètement "perdre la capacité de se reproduire entre eux" en terme de "pourcentage de différences des fréquences alléliques". Peut-on dire qu'à partir de "tant de % de différences", on est en présence d'une nouvelle espèce ? Ou des différences sur des allèles spécifiques sont-elles déterminantes pour qu'une nouvelle espèce se crée ?

Merci d'avance pour le temps consacré sur ce forum. :smile:

Corinne FORTIN
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Re: Formation de nouvelles espèces

Messagepar Corinne FORTIN » 09 déc. 2010, 17:56

Bonjour

Un chercheur spécialiste en génétique de la biologie de l’évolution serait mieux à même de répondre à votre question. Cependant, je vais me risquer, mais en deux temps
-premièrement, j'essayerai dans la mesure de mes connaissances qui sont limitées en la matière tenter une réponse à partir d'un exemple
-deuxièmement, j’aborderai votre question sous l’angle de la didactique de la biologie de l’évolution pour pointer l'obstacle entre diversification et divergence génétique dans l’apprentissage et la compréhension de l’évolution

Pour estimer la divergence des populations, les généticiens évaluent d’abord la différenciation génétique entre populations à partir d’un indice de fixation des allèles. Celui-ci permet de quantifier la divergence génétique entre populations. Le degré de divergence des populations est évalué en fonction des valeurs l’indice de fixation : faible (0 -0,050), modérée (0,051- 0,150), grand (0,151-0,250), très grand (>0,251). Par exemple, l’indice de fixation des populations humaines est de l’ordre de 0,069, ce qui est relativement modéré, tandis que pour la truite (S.trutta) il est de 0,375, c’est-à-dire qu’il y a une très grande divergence. Il existe différentes méthodes (mathématiques) pour mesurer la distance génétique comme la des différences de fréquences alléliques entre deux populations et ainsi quantifier la variation génétique de celles-ci. Le pourcentage est donc un indicateur précieux de la divergence, car il permet d’interroger l’état évolutif des populations (en cours de spéciation ou spéciation réalisée).

Je joins (en pdf) l’article original, de K. Byrne, R.A.Nichols (1999), sur l’étude génétique de la divergence génétique et de la spéciation du moustique du métro de Londres. Cet exemple illustre comment la différenciation génétique des populations peut conduire à une divergence par spéciation. En résumé, il existe deux variétés de moustiques Culex pipiens :
- l’une de surface, se nourrit sur les oiseaux, copule dans un espace ouvert, l’ovoposition nécessite un repas sanguin de la femelle et une diapause en hiver.
- L’autre, souterraine, dite molestus, se nourrit sur les mammifères, copule en espace confiné, l’ovopisition ne nécessite pas de repas sanguin de la femelle et pas de diapause.
Ces deux variétés ont des modes de vie très différents, mais peuvent néanmoins se reproduire entre elles et donner une descendance fertile.

Cependant, la forme molestus du métro de Londres ne se croise plus avec la forme de surface, même en laboratoire. L’analyse génétique des deux "populations " montre une divergence. En moins de 100 ans, il semble bien que le C.pipiens molestus du métro de Londres soit passé, irréversiblement, de la différenciation (génétique et écologique) à la divergence par isolement reproductif avec spéciation.

L’accumulation des variations génétiques conduit donc à une modification des fréquences alléliques entre les populations, et par conséquent à une diversification, voire à un degré élevé de divergence entre populations.
Mais l’accumulation n’est pas seule en jeu. La modification de quelques caractères impliqués dans la reproduction peut aussi accentuer la divergence et conduire à la spéciation. Une étude récente, sur la modification du chant des mésanges, tend à montrer que ces modifications influent sur la reconnaissance des partenaires sexuels. La divergence ne porte donc pas uniquement sur une sommation des variations génétiques, qui seraient visibles au niveau morphologiques. Des caractères (chant de mésanges, forme de l’organe copulateur des drosophiles) peuvent se révéler déterminants quant à la divergence génétique des populations, et aboutir à une spéciation. Mais pour la valider, il faut tester l’isolement reproductif des populations divergentes.

Du point de vue didactique, je retiens que la génétique des populations est nécessaire à la formation des enseignants, mais qu’elle est le plus souvent inaccessible, en classe, avec les élèves. Pour autant la question de la différenciation, de la divergence puis de la spéciation est un point fondamental pour la compréhension de l’évolution.
Les sites créationnistes, sur internet, n’hésitent à caricaturer l’évolution en évoquant l’impossible de la transformation des espèces. La difficulté à envisager la transformation d’une espèce A en une espèce B, est le fruit d’une conception dite "essentialiste " de la nature.
C’est-à-dire, l’idée selon laquelle il existerait la nature seraient composées d'entités biologiques immuables : les espèces. Celles-ci peuvent éventuellement disparaître, mais ne peuvent pas se transformer puisqu’elles constituent un ordre naturel stable.
Les "essentialistes " reconnaissent les variations et la diversité des individus au sein de l’espèce, mais "zappent " la dimension populationnelle. De fait, la transformation des espèces devient impossible car ils raisonnent uniquement au niveau des individus.

L'enseignement des svt fait peu de cas du concept de population. La génétique (humaine, en particulier) renforce parfois l’idée d’une stabilité de l’espèce. Puisque les descendants, de génération en génération, ne sont pas identiques aux parents tout en appartenant à la même espèce, n’est-ce pas la confirmation que l’interfécondité entre individus d’une même espèce ne la modifie en rien malgré les variations individuelles ?

Cette petite (fausse) provocation a pour objectif, bien évidemment, de souligner, l’absence du concept population si nécessaire à une approche dynamique de la transformation de l’espèce. La rupture du flux génique est le résultat d’une divergence (génétique, géographique, écologique) au sein des populations. Et l'espèce est un état provisoire.
Pour que l’élève pense une possible transformation des espèces, il lui faut renoncer à l’individu comme élément de transformation au profit d’une dynamique des populations.
Envisager la diversité non plus seulement au niveau des individus, mais au niveau des populations, est me semble-t-il une condition nécessaire pour mieux comprendre comment la divergence des populations contribue à la spéciation.

Très cordialement
Corinne Fortin


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