L'évolution de la biodiversité

La dérive génétique est une modification aléatoire de la fréquence des allèles au sein d'une population au cours des générations successives. Elle se produit de façon plus rapide lorsque l’effectif de la population est faible.

La sélection naturelle résulte de la pression du milieu et des interactions entre les organismes. Elle conduit au fait que certains individus auront une descendance plus nombreuse que d’autres dans certaines conditions.

Toutes les populations se séparent en sous-populations au cours du temps à cause de facteurs environnementaux (séparations géographiques) ou génétiques (mutations conduisant à des incompatibilités et dérives). Cette séparation est à l'origine de la spéciation.

Chapitre - L'évolution de la biodiversité

Séance 9 - Simuler l'évolution avec le modèle des phalènes

9.1 - Influence du milieu sur les populations de phalènes

La phalène du bouleau illustre comment la sélection naturelle dépend à la fois du milieu et des interactions avec d’autres espèces. Sa survie est liée à la couleur de l’écorce des arbres et à la prédation par les oiseaux. 

• Dans les forêts à troncs clairs, les phalènes blanches sont moins repérées et survivent mieux.

• Dans les milieux à troncs foncés, ce sont les phalènes noires qui dominent.

9.2 - Influence de la Révolution industrielle

En Grande-Bretagne, la Révolution industrielle a assombri les troncs et favorisé la forme noire. Quand la pollution a diminué, les troncs sont redevenus clairs et les phalènes blanches sont redevenues majoritaires.

9.3 - Notion de sélection naturelle

Cet exemple montre que, sous l’effet de la pression du milieu et de la prédation, certains individus survivent et se reproduisent plus que d’autres. Ils transmettent davantage leurs caractères avantageux, ce qui modifie progressivement la population : c’est la sélection naturelle. 

Séance 10 - Simuler l'évolution avec le modèles des guppys

Chez les guppys, deux mécanismes expliquent l’évolution de la population.

10.1 - Sélection sexuelle chez les guppys

Les femelles préfèrent les mâles colorés, qui se reproduisent donc davantage.

10.2 - Sélection naturelle chez les guppys

Les mâles colorés sont plus visibles pour les prédateurs, donc plus souvent mangés.

10.3 - Combinaison des sélections naturelle et sexuelle chez les guppys

Quand les deux phénomènes se combinent, la sélection sexuelle favorise les mâles colorés mais la sélection naturelle les désavantage. On observe alors un équilibre entre mâles colorés et mâles ternes.

La sélection naturelle et la sélection sexuelle expliquent pourquoi certains individus laissent plus de descendants que d’autres et comment une population évolue au fil du temps.

Séance 11 - Simuler l'évolution avec le modèles des éléphants

11.1 - Sélection naturelle liée au braconnage

Chez les éléphants, les individus qui possèdent de grandes défenses sont plus visibles et recherchés par les braconniers. Ils sont donc tués plus souvent et laissent moins de descendants. À l’inverse, les éléphants sans défenses échappent davantage au braconnage et survivent plus longtemps. Ils se reproduisent alors plus et deviennent de plus en plus nombreux dans la population. C’est un exemple de sélection naturelle : un caractère (ici, l’absence de défenses) est favorisé car il augmente les chances de survie et de reproduction.

10.2 - Dérive génétique

Quand le braconnage n’agit plus, avoir ou non des défenses ne change pas vraiment les chances de survie des éléphants. Les deux formes peuvent donc exister dans la population. Mais, dans de petites populations, le hasard joue un grand rôle : certains individus transmettent plus ou moins leurs gènes simplement par chance. Au fil des générations, ce hasard de la reproduction peut faire disparaître un caractère et en fixer un autre, même sans avantage particulier. C’est ce qu’on appelle la dérive génétique.

Conclusion : la formation de nouvelles espèces

Deux nouvelles espèces apparaissent à partir d’une espèce d’origine lorsque des sous-populations, séparées par des barrières géographiques ou génétiques, se différencient l’une de l’autre par mutations, sélection et dérive, jusqu’à ne plus pouvoir se reproduire entre elles : c’est la spéciation.

Définitions :

La sélection naturelle est un mécanisme où les individus qui possèdent un caractère avantageux pour survivre et se reproduire deviennent plus nombreux dans la population.

La dérive génétique est une évolution due au hasard, qui peut faire disparaître ou fixer un caractère même s’il n’apporte pas d’avantage particulier.

La spéciation est le processus par lequel une population se divise en plusieurs sous-populations qui, au fil du temps, deviennent si différentes qu’elles ne peuvent plus se reproduire entre elles : elles forment alors de nouvelles espèces.

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