L'évolution des espèces et de la biodiversité : définitions
L'évolution des espèces et de la biodiversité : définitions
I. Espèce
Une espèce est un ensemble d’individus qui se ressemblent plus ou moins et qui peuvent se reproduire et donner alors une descendance fertile, c’est-à-dire une descendance qui est elle-même capable de se reproduire. Cette définition est la définition la plus fréquente, la plus souvent employé du mot espèce.
II. Biodiversité
La biodiversité possède trois composantes, rappelées sur ce schéma.
C’est d’abord la diversité des milieux de vie, un milieu de vie est défini par ses caractéristiques physico-chimiques, par exemple, s’il fait plutôt chaud ou plutôt froid, s’il y’a beaucoup d’humidité ou au contraire si c’est très sec, s’il y a beaucoup d’ensoleillement, etc.
La diversité, c’est aussi des espèces qui peuplent ces milieux de vie et c’est enfin la diversité des individus de chaque espèce. En effet, un milieu de vie (par exemple la forêt) est peuplé par un ensemble d’espèces, des espèces végétales, animales, des bactéries et des champignons, etc. Au sein de chacune de ces espèces (si l’on prend les chênes d’une forêt) il y a une diversité, chaque chêne est légèrement différent de son voisin.
La biodiversité, c’est donc la réunion de ces trois caractéristiques de diversité, à différentes échelles.
III. Evolution
Une évolution est une transformation. Donc l’évolution des espèces, c’est la transformation au cours du temps des espèces, là encore à différents niveaux.
A. L’évolution des caractères
D’abord, il y a la transformation des caractères codés par les gènes d’une espèce (par le génome) et chaque gène existe en général sous différentes versions, qu’on appelle allèles. Lorsqu’une mutation de l’ADN se produit, il peut y avoir apparition de nouveaux allèles : c’est une des caractéristiques de l’évolution des espèces, cela est synonyme de diversité au sein d’une espèce.
B. L’évolution des populations
La fréquence d’un allèle peut varier aléatoirement, s’il n’est ni désavantageux, ni avantageux : c’est une évolution par dérive génétique.
Ou alors la fréquence d’un allèle peut varier sous le coup de la sélection naturelle, cette sélection est le phénomène par lequel les allèles avantageux permettent aux individus qui les portent de survivre plus longtemps et donc de se reproduire d’avantage. La sélection naturelle a donc tendance à faire augmenter la fréquence des allèles les plus avantageux au fur et à mesure des générations.
La population peut aussi évoluer sous l’effet de catastrophes naturelles par exemple.
C. L’évolution des espèces
L’évolution des caractères et l’évolution des populations finissent par faire évoluer les espèces entières, à l’échelle des milieux de vie et finalement à l’échelle de toute la planète.
Une espèce peut éventuellement disparaître, par exemple sous l’effet d’une catastrophe naturelle généralisée, et ainsi de nouvelles espèces apparaissent. Le peuplement de la Terre ne cesse d’évoluer depuis que des êtres vivants existent sur Terre.
La spéciation : le cas des souris de Madère
Cas des souris de Madère
Madère est une île portugaise qui se trouve dans l’océan Atlantique, au large du Maroc. Elle ne fait que quelques kilomètres de long et présente en son cœur des régions assez montagneuses, souvent à plus de 1 000 m d’altitude. Madère a connu des vagues successives d’arrivées de souris, depuis le continent européen vers l’île :
– Une première vague, il y a plus de 1 000 ans avec les Vikings venus s’installer sur l’île et qui ont rapporté des souris dans leurs drakkars.
– Une deuxième vague, il y a environ 500 ans avec les Portugais qui sont venus coloniser l’île et qui ont apporté également un deuxième peuplement de souris.
Ces souris sont arrivées il y a 1 000 ans et 500 ans sur toute l’île au fur et à mesure que les colons se sont déplacés. Puis ces souris ont évolué et ont eu tendance à être organisées en populations isolées les unes des autres. En effet, Madère est une île montagneuse, avec des régions escarpées. Ainsi, les vallées sur le pourtour de l’île ont tendance à être isolées les unes des autres. On considère qu’il y a eu peu de communication entre les populations de souris de l’Est, du Nord, du Sud et de l’Ouest. On constate six populations isolées.
Remarques sur l’observation des souris aujourd’hui :
– Lorsqu’on essaie de les faire se reproduire entre-elles, on observe que leurs descendants (donc leurs hybrides) sont stériles. C’est-à-dire qu’une souris du Nord peut se reproduire avec une souris du Sud, mais la descendance n’est pas fertile. C’est la définition de deux espèces différentes.
– Si on observe leur caryotype (leurs chromosomes), on constate que les souris du continent ont 40 paires de chromosomes dans leurs cellules, alors que les souris de Madère en ont entre 22 et 30 paires. Elles n’ont pas perdu d’information génétique au cours de l’évolution, en réalité, des chromosomes ont fusionné, se sont attachés les uns aux autres. Ces caryotypes différents expliquent que la reproduction sur plusieurs générations est impossible.
Conclusion
A partir d’une espèce de souris sur le continent, sont apparues en quelques centaines d’années, six espèces différentes de souris à Madère. On appelle cela une spéciation et dans ce cas, elle a été particulièrement rapide.
La spéciation est la formation, à partir d’une espèce mère, de deux ou davantage d’espèces qui en dérivent en conservant certaines caractéristiques, mais qui vont tout de même avoir chacune de nouvelles caractéristiques. Lorsque ces différentes espèces se croisent, les hybrides ne sont plus fertiles.
L'évolution des espèces : la spéciation
Spéciation : phénomène où une espèce mère donne naissance à deux ou davantage d’espèces filles.
On part d’une espèce A, par exemple une espèce d’oiseau caractérisée notamment par la présence d’une crête, la présence d’un bec court, et d’une queue de taille réduite.
L’espèce A, pour une raison ou pour une autre, est divisée en deux populations : les populations A1 et A2.
Barrières = isolement
Au sein de ces populations, les échanges sont plutôt réduits. Il y a une barrière, qui peut être géographique ou comportementale, qui sépare les deux populations.
Une barrière géographique est par exemple un glacier ou une autoroute, quelque chose qui sépare physiquement les deux groupes.
Une barrière comportementale est par exemple le fait que certains individus qui constituent la population A1 se mettent à se reproduire plus tôt dans l’année et que ceux de la population A2 qui se reproduisent plus tard.
L’isolement de ces deux populations implique qu’elles vont se reproduire de moins en moins souvent entre-elles : on parle d’isolement reproducteur. Elles vont de moins en moins échanger leur patrimoine génétique.
Evolution au cours du temps
La population A1 évolue sous l’effet de la sélection naturelle, de la dérive génétique, des modifications d’environnement éventuelles, et se transforme petit à petit en une population B1. On peut dire par exemple que la population B1 a une crête plus grosse que la population A1. La population A2 évolue, sous l’effet des mêmes contraintes et devient une population B2 qui a, par exemple, un bec plus long ainsi qu’une queue avec des plumes plus longues.
Si les conditions persistent, les deux populations vont continuer à se reproduire très rarement ensemble et vont donc à être isolées l’une de l’autre. Si bien qu’au cours du temps, les différences entre ces populations vont augmenter et au final, il est possible que l’on obtienne une espèce B1 et une espèce B2 totalement distinctes. Au sein de ces deux espèces les croisements seront impossibles. C’est-à-dire qu’à partir d’une espèce A, on a obtenu deux espèces filles B1 est B2 qui ne seront plus capables de se reproduire ou bien alors dont les descendants seront stériles.
La spéciation est donc ce phénomène par lequel des séparations géographiques ou comportementales coupent une espèce mère, en deux ou davantage d’espèces filles.