L'aléatoire, l'insolite, le prévisible

Comprendre le présent, penser le futur // Prévision, prédiction, diagnostics

Quelle est la part de prévisible dans le règne animal ?



 

Les différentes espèces végétales et animales sont présentent depuis des millions d’années et ne cessent d’évoluer. Depuis le 18eme siècle les différentes espèces ont été triées selon une classification naturelle, depuis l'appellation de “règne animal” a été donné à cette grande faune et flore.


Ces espèces végétales et animales sont donc omniprésentes mais savons-nous vraiment pourquoi toutes ses espèces sont là où elles sont à cette instant précis ?


C’est ce que nous allons voir dans ce travail. Tout au long de ce dossier, nous allons étudier les caractères aléatoires et prévisibles de l’évolution du règne animal et ses lois. Nous allons voir les facteurs qui font qu’une espèce se transforme, quelles sont les conditions qui favorisent la survie ou la disparition d’une espèce et la diversité du règne animal que nous connaissons aujourd’hui, pour finir certaines modélisations classiques de l’évolution.


SOMMAIRE

I- Les mutations

A. Définition

B. Les facteurs

    1) L'aléatoire

    2) Les agents mutagènes

    3) L'épigénétique

     

II- Lois du règne animal

A. L'évolution

    1) La selection naturelle selon Darwin

    2) La dérive génétique

B. Le mimétisme : stratégie adaptative d'imitation

     

III- Prévisible et aléatoire

A- Modèle de Hardy-Weinberg

B. Modèle de Wright-Fisher et son algorithme

 

Conclusion

 


 

Biographie: Résultat de recherche d'images pour 'darwin'

Charles Robert Darwin naît en 1809 et meurt en 1882. Il était un naturaliste anglais  qui publie en 1859 De l'origine des espèces ce qui révolutionne la biologie avec ses travaux sur l’évolution des espèces vivantes. Il a formulé l'hypothèse selon laquelle toutes les espèces vivantes ont évolué au cours du temps à partir d'un seul ou quelques ancêtres communs grâce au processus connu sous le nom de « sélection naturelle ».
Darwin a vu de son vivant la théorie de l'évolution acceptée par la communauté scientifique et le grand public, alors que sa théorie sur la sélection naturelle a dû attendre les années 1930 pour être considérée comme l'explication essentielle du processus d'évolution. Au XXIe siècle, elle constitue en effet la base de la théorie moderne de l'évolution. La découverte scientifique de Darwin reste le fondement de la biologie, car elle explique de façon logique et unifiée la diversité de la vie.

La théorie:Afficher l'image d'origine

L'unité et la diversité du vivant s'expliquent par l'évolution, et le moteur de l'évolution adaptative est ce phénomène de sélection naturelle. Seuls les descendants des individus les mieux adaptés à leur environnement participeront à la génération suivante. Ainsi, comme les individus sélectionnés transmettent leurs caractères à leur descendance, les espèces évoluent et s'adaptent en permanence à leur environnement. Les mutations qui confèrent un avantage sélectif aux individus qui en sont porteurs ont une probabilité plus grande de devenir majoritaires dans la population : en effet, on parle alors de sélection naturelle.

 

La sélection naturelle désigne le fait que les caractéristiques qui favorisent la survie et la reproduction voient leur fréquence s'accroître d'une génération à l'autre ; elle repose sur trois principes : le principe de variation, qui explique que les individus diffèrent les uns des autres, le principe d'adaptation, déterminant que les individus les plus adaptés au milieu survivent et se reproduisent davantage, et enfin, le principe d'hérédité, expliquant que les caractéristiques avantageuses dans une espèce sont héréditaires.
Darwin évoque une lutte pour l'existence, cela permet d'expliquer pourquoi les variations d'un individu ou d'une espèce tendent à la préservation de cet individu ou de cette espèce. Le but est de maintenir la stabilité des populations par des «processus d'équilibration».

À chaque génération, des individus en raison de leur phénotype sont favorisés parce qu’ils sont les mieux adaptés aux conditions du milieu ; on a donc une évolution non aléatoire de la population. La sélection naturelle privilégie des innovations génétiques (mutations favorables) et en élimine d’autres (mutations défavorables)
On distingue deux types de sélection naturelle : la sélection directe et la sélection cumulative.
La sélection directe consiste en un changement fortuit (aléatoire) d'un individu suite, par exemple, à l'action d'un mutagène. Il modifie l'être vivant dès la première génération et transmet la mutation à sa descendance. Peu importe le résultat, même s'il conduit à la stérilité de l'individu. Ce phénomène se produit fréquemment chez les organismes primitifs (virus, etc) mais de manière aléatoire et peu fréquente chez l'Homme.

La sélection cumulative au contraire est progressive. Chaque génération se reproduit en subissant une mutation favorable qu'elle transmet à sa descendance. La sélection naturelle extrait les meilleurs mutants pour assurer la survie de l'espèce. Cette méthode tend vers une adaptation optimale de l’espèce à son environnement. La sélection naturelle n'a pas de finalité, pas d'objectif à long terme, pas d’idée de progrès. La sélection cumulative est la seule voie possible pour expliquer le développement de la vie à partir de conditions initiales multiples.

 

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Cette illustration témoigne de l’adaptation des espèces à leur environnement grâce à la sélection naturelle.


Critique de la théorie:
Les critiques à l'encontre de Darwin et de sa théorie sont de cinq ordres : les critiques politiques, sociales et philosophiques, religieuses et scientifiques.
La critique scientifique vient du fait que la sélection naturelle ne retient pas le plus apte, mais élimine uniquement les organismes dont l'équilibre des échanges est déficitaire. Mais c'est surtout le problème du chaînon manquant de la lignée humaine (un être qui serait intermédiaire entre le singe et l'homme) qui a longtemps été employé contre la théorie de l'évolution.

Un exemple:
Depuis une quarantaine d’années, les populations de pinsons des îles Galapagos font l’objet d’un suivi poussé sur la petite île de Daphne major. Dans les années 1970 cette île était principalement occupée par une population de pinsons à becs moyens


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Deux phénotypes sont principalement représentés : des pinsons à becs plus petits (image C) , majoritaires, se nourrissant essentiellement de graines de plantes herbacées, et des pinsons à becs plus gros (image A) et plus puissants, minoritaires, capables de se nourrir des graines dures d’un arbuste dominant sur l’île.

 


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En 1977 une forte sécheresse a empêché la production de petites graines. Les pinsons à gros becs ont donc mieux survécu, en se nourrissant des graines plus dures. Cet événement de sélection a inversé les proportions de petits becs et de gros becs au sein de la population.

 

Par la suite de fortes précipitations (notamment en 1983) ont favorisé la production de petites graines tendres. Les pinsons à petits becs ont été avantagés, se sont plus reproduits et sont redevenus majoritaires.

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En 2004 une nouvelle sécheresse a frappé l’île. Mais cette fois-ci, contrairement à 1977, les pinsons à gros becs ont été contre-sélectionnés. En effet entre temps une nouvelle espèce s’est installée sur l’île : des pinsons plus gros et plus puissants, (image B) qui accaparent les ressources en graines dures.

 

Les pinsons des Galapagos sont des exemples de sélection naturelle sur un caractère héréditaire (la taille et la forme du bec) liée aux conditions environnementales (environnement à « petites graines » contre environnement à « grosses graines »).

 

 

AUTEURS et REMERCIEMENTS

BIBLIOGRAPHIE

L'ensemble de ces pages est © copyright 2017 Pauline FAVOT- Tous droits réservés.