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150 Ans AprèS Darwinisme

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150 Ans AprèS Darwinisme

  1. 1. 150 ans après, la théorie de lévolution est enpleine évolutionPar Damien Jayat | Médiateur scientifique | 24/11/2009 | 13H02Lévolution de la vie est désormais un fait avéré, accepté partout où des principes religieux ouphilosophiques nempêchent pas son évidence de simposer.La question suivante est : comment la vie évolue-t-elle ?Quels mécanismes concrets, biologiques et chimiques, font que les espèces vivantes se succèdent,apparaissent et disparaissent, remplacées par dautres ? Cest aujourdhui la question centrale pourlensemble des spécialistes, toujours empêtrés dans les mystères de la vie et de son histoire.Concernant la seule génétique, qui nest quune partie des mécanismes en question, tout le monde estdaccord pour dire que ce sont les mutations qui alimentent le moteur de lévolution.Une mutation génétique entraine parfois une modification des caractéristiques dun être vivant ; cettemodification peut se révéler, dans un environnement donné, avantageuse en ce sens quelle offre àson porteur de meilleures chances de survie et/ou de faire des petits.Evoluer, cest transmettre ses mutationsPar transmission héréditaire, la mutation se propage dans la nombreuse descendance de sonpropriétaire. En entassant ainsi les mutations sur des centaines ou des milliers dannées, unepopulation peut devenir si différente des voisines que ses membres ne peuvent plus se reproduirequentre eux. Et cest une nouvelle espèce qui voit le jour.Voilà comment lévolution génétique est censée se dérouler. Mais ces mutations touchent-elles toutesles parties de lADN, ou seulement certaines régions ? Ont-elles lieu à la même vitesse aujourdhuiquau Moyen Age, sous Jules César ou quand les T-Rex croquaient de la volaille au petit déjeuner ?Et elles ne peuvent pas être toutes avantageuses, si ? Il y en bien qui aboutissent à des aberrationsplutôt handicapantes ! Une mouche avec des ailes à la place des pattes et inversement, ça doit volerbeaucoup moins bien… Et si, finalement, la plupart des mutations navaient aucun effet ?Beaucoup de théories, peu de certitudesSur toutes ces questions, les chercheurs nont pas de réponse définitive, rigoureuse et qui marche àtous les coups. Car le monde vivant, constitué de cas toujours particuliers, se prête peu aux grandeslois générales.
  2. 2. Dans le cas de la vitesse des mutations, par exemple, Charles Darwin pensait que les variationsapparaissaient de façon continue, régulière, un petit peu à chaque génération. De nombreuxchercheurs le pensent encore.Dautres croient que de longues périodes de calme sont parsemées de courts instants -un instant, àléchelle géologique, peut durer 5 millions dannées- où la génétique saffole et essaime du mutant àtout va, ou au contraire un événement catastrophique conduit à de grandes extinctions despèces et devariété. Cest la théorie des équilibres ponctués, proposée en 1972 par Stephen Jay Gould et NielsEldredge.Sur leffet des mutations, les uns optent pour des conséquences bénéfiques nombreuses ; les autres,comme Motoo Kimura et sa théorie neutraliste de lévolution, suggèrent que la plupart desmutations nont quun effet très limité.Le sujet reste, aujourdhui encore, un des thèmes majeurs de la recherche scientifique. Des milliers dechercheurs sen passionnent, et bien des questions demeurent irrésolues. Pour encore pas mal detemps a priori, car faire des expériences sur lévolution, cest un peu plus compliqué que de trouver latour Eiffel quand on est sur le Champ-de-Mars.Pourquoi ? Parce que lévolution est un processus lent qui ne devient souvent visible quaprès desdizaines voire des centaines de générations. Donc, pour lobserver, il faut du temps.Lévolution est là et on le prouveMais on peut ! Un cas exemplaire fut relevé au XIXe siècle dans les forêts anglaises, où les troncs debouleaux passèrent du clair au sombre à cause des poussières noires rejetées par les cheminées de larévolution industrielle. Or ces troncs servent de reposoir à des papillons appelés phalènes du bouleau.Aux ailes claires elles aussi, question de camouflage. Mais quand la suie sabattit sur les arbres, lespapillons passèrent à leur tour du blanc au noir. Probable que le caractère « ailes sombres »,assez encombrant sur tronc clair, devint subitement mieux coté en Bourse.Un autre exemple, plus récent, a été publié ce mois-ci dans le magazine scientifique Pnas. Uncouple dornithologues américains, Mr et Mme Grant, a passé sa carrière à étudier les pinsons des îlesGalapagos, appelés pinsons de Darwin car ce dernier récolta sur larchipel, notamment parmi lesoiseaux, des preuves intangibles de lévolution.En 1981, les époux Grant ont repéré un individu de lespèce pinson à bec moyen (Geospiza fortis)débarquant sur une île déjà occupée par une population de la même espèce. Mais il avait un bec pluslarge et un chant un peu différent.
  3. 3. En suivant les tribulations copulatoires de ce volatile et de ses descendants pendant sept générations -vingt-huit ans de boulot, ça mérite le respect- ils notèrent quune nouvelle population était apparue,fondée par cet unique immigrant.Les membres de cette population ont accentué les caractères spécifiques de leur ancêtre, à la foismorphologiques (bec plus large) et culturels (mélodie du chant différente), à tel point quaujourdhui ilsne peuvent plus considérer les pinsons dautres populations comme leurs semblables : une tête qui neleur revient pas, et impossible de comprendre ce quils chantent.Les membres de cette population ne se reproduisent finalement quentre eux. Un « isolementreproductif » qui, dici quelques générations, devrait aboutir à une espèce nouvelle.Vingt ans de privations, ça laisse des traces (génétiques)Autre exemple, toujours daté de ce mois de novembre et publié dans le magazine Nature. Cettefois, une expérience menée sur des bactéries et qui dura… près de vingt ans. Vingt ans au coursdesquels des chercheurs ont forcé des bactéries à survivre dans un environnement pauvre en glucose,leur principale source de nourriture.Ils ont analysé, au bout de 2 000, 5 000, 10 000, 15 000, 20 000 puis 40 000 générations, lesmutations génétiques qui avaient eu lieu et les améliorations en terme dadaptation : la bestiole est-elle plus capable de vivre avec peu de glucose que son ancêtre ?Résultat : entre les générations 1 et 20 000, on observe une hausse régulière du nombre de mutations(45 au total), mais une hausse irrégulière de ladaptation. Les bactéries sacclimatent très vite audépart, puis les améliorations sont de moins en moins spectaculaires.Le gros du travail dévolution se fait donc dès le début. Logique : il faut sadapter rapidement pour nepas disparaître !Pourquoi les bactéries continuent-elles à muter ?Mais on sattendrait alors à ce que les mutations suivent le même rythme. Beaucoup au début, puis demoins en moins. Pas besoin de sembêter à fabriquer de la mutation à la même allure pour finalementgagner des cacahuètes.Alors pourquoi observe-t-on ici une hausse constante des mutations ? Aucune idée. Le phénomène nesaccorde avec aucune des théories en cours.Une explication pourrait être que ces nouvelles mutations sont « neutres », sans effet, mais quellesapparaissent toujours car elles ne coûtent pas grand-chose. Raté : tout prouve quelles ne sont pas
  4. 4. neutres. Elles se maintiennent au fil des générations, et chacune dentre elles apporte un réel avantageà la bactérie.Plus étrange encore, ce sont toujours les mêmes gènes qui sont mutés, même lors dexpériences oùles bactéries étaient placées dans des conditions de sélection totalement différentes !Avec un tel sac de nœuds, si vous vous sentez perdu, ne craignez rien : les chercheurs eux-mêmes ensont encore à se creuser la tête. Aucune explication satisfaisante na pu être apportée sur lensembledes phénomènes observés.Une mutation peut en cacher 600 autresLa suite est presque aussi rigolote. Entre les générations 20 000 et 40 000, une véritable explosion demutations a eu lieu. De 45 mutations, on passe à 650 ! Et tout ça à cause dune seule petite mutation,apparemment inoffensive mais touchant un gène permettant de… réparer les mutations.Un mécanisme corrige les erreurs, mutez un gène impliqué dans le mécanisme et les erreurs ne sontplus corrigées. Dune seule pichenette à peine détectable, cest lensemble du système qui se dérègleet les mutations battent des records.Les variations génétiques apparaissent toujours au même rythme ? Non. Ont-elles toutes les mêmesconséquences ? Non. Touchent-elles lensemble de lADN avec la même probabilité ? Non.Tout est donc si compliqué quon a encore un sacré bout de chemin avant de comprendre précisémentcomment la vie évolue ? Oui. On a du pain sur la planche.Le 24 novembre 1859, il y a cent cinquante ans jour pour jour, Charles Darwin publiait son livre« LOrigine des espèces par la sélection naturelle, ou la préservation des races favorisées dans la luttepour la vie ». La date marquait la naissance dune conception révolutionnaire de lhistoire de la vie,une grande aventure qui a encore de beaux jours devant elle.La théorie de lévolution est une théorie en perpétuelle évolution.

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