chapitre 22 La « descendance avec modification » : l’évolution selon Darwin 535
sur un même thème structural présent chez l’ancêtre commun.
De plus, l’embryologie comparative, qui consiste à comparer
les premiers stades du développement chez divers Animaux,
révèle des homologies anatomiques invisibles chez les organismes adultes. Par exemple, à certains stades de leur développement, tous les embryons des Vertébrés ont une queue
postanale (derrière l’anus), ainsi que des structures appelées
sacs branchiaux dans la région de la gorge (figure 22.16).
Au cours du développement, ces poches pharyngiennes
deviennent des structures homologues aux fonctions extrêmement différentes : par exemple, les sacs branchiaux se
transforment en branchies chez les Poissons, et en parties
auditives et gutturales chez l’humain et d’autres Mammifères.
Parmi les structures homologues les plus singulières
figurent les organes vestigiaux ; leur utilité est marginale
ou nulle, mais elles témoignent de l’existence de structures
très anciennes qui remplissaient d’importantes fonctions chez
les ancêtres des organismes qui en étaient dotés. Par exemple,
certains serpents ont conservé des vestiges des os du bassin et
des pattes de certains de leurs ancêtres marcheurs. Certaines
espèces de poissons aveugles des cavernes possèdent des
vestiges d’yeux sous leurs écailles. Ces structures vestigiales
n’auraient aucune raison d’être si ces animaux avaient des
origines distinctes de celles d’autres vertébrés.
Les biologistes observent aussi des similarités moléculaires
entre les organismes. Toutes les formes de vie font appel aux
mêmes modalités de codage de l’information génétique (ADN
et ARN) : chez tous les êtres vivants, un acide aminé donné
est toujours associé au même triplet de bases azotées. Le code
génétique est en quelque sorte universel. Comme tous les
organismes le partagent, il est probable que toutes les espèces
descendent d’un ancêtre commun. On pourrait objecter que
le code est universel en raison de contraintes d’ordre chimique
et que le fait qu’il soit universel n’implique pas nécessairement une origine commune de toutes les espèces, mais de
nombreux faits prouvent que de telles contraintes n’existent
pas. Les homologies moléculaires vont au-delà du partage du
code. Des organismes aussi différents que les humains et les
Bactéries possèdent beaucoup de gènes en commun qu’ils
ont hérités d’un ancêtre commun éloigné. Certains de ces
gènes homologues ont acquis de nouvelles fonctions, tandis
que d’autres ont conservé leurs fonctions originales, tels ceux
qui codent pour les sous-unités ribosomiques utilisées pour la
synthèse des protéines (voir la figure 17.17, p. 392). Il est
assez commun que des gènes aient perdu leurs fonctions
chez certains organismes, alors que ces gènes homologues
sont encore fonctionnels chez des espèces apparentées.
Comme les structures vestigiales, il semble que ces « pseudogènes » inactifs sont présents simplement parce qu’ils l’étaient
chez un ancêtre commun.
Les homologies et la « pensée arborescente »
Certaines caractéristiques homologues, comme le code génétique, sont communes à toutes les formes de vie, car elles
appartiennent à un passé ancestral lointain, mais commun.
En revanche, c’est dans les ramifications secondaires de
b Figure 22.15 Les structures
homologues des membres
antérieurs des Mammifères.
Bien qu’ils se soient adaptés pour
des fonctions différentes, les membres
antérieurs de tous les Mammifères
comprennent les mêmes éléments
osseux : un os volumineux (en mauve),
attaché à deux os plus petits
(en orangé foncé et clair), se prolongeant eux-mêmes par plusieurs petits
os (en jaune), sur lesquels s’attachent
les métacarpes (en vert), prolongés
par environ cinq doigts ou phalanges
(en bleu).
Humain
Humérus
Radius
Cubitus
Os carpiens
Métacarpes
Phalanges
Chat
Baleine
Chauve-souris
m Figure 22.16 Les similitudes anatomiques chez les embryons
de Vertébrés. À un certain stade de leur développement embryonnaire,
tous les Vertébrés présentent une queue localisée à la partie postérieure
de l’anus (la queue postanale) ainsi que des poches pharyngiennes (les sacs
branchiaux). De telles similitudes peuvent s’expliquer par le fait qu’ils
possèdent un ancêtre commun.
Embryon de poulet
Embryon humain
Poches
pharyngiennes
(sacs branchiaux)
Queue
postanale
sur un même thème structural présent chez l’ancêtre commun.
De plus, l’embryologie comparative, qui consiste à comparer
les premiers stades du développement chez divers Animaux,
révèle des homologies anatomiques invisibles chez les organismes adultes. Par exemple, à certains stades de leur développement, tous les embryons des Vertébrés ont une queue
postanale (derrière l’anus), ainsi que des structures appelées
sacs branchiaux dans la région de la gorge (figure 22.16).
Au cours du développement, ces poches pharyngiennes
deviennent des structures homologues aux fonctions extrêmement différentes : par exemple, les sacs branchiaux se
transforment en branchies chez les Poissons, et en parties
auditives et gutturales chez l’humain et d’autres Mammifères.
Parmi les structures homologues les plus singulières
figurent les organes vestigiaux ; leur utilité est marginale
ou nulle, mais elles témoignent de l’existence de structures
très anciennes qui remplissaient d’importantes fonctions chez
les ancêtres des organismes qui en étaient dotés. Par exemple,
certains serpents ont conservé des vestiges des os du bassin et
des pattes de certains de leurs ancêtres marcheurs. Certaines
espèces de poissons aveugles des cavernes possèdent des
vestiges d’yeux sous leurs écailles. Ces structures vestigiales
n’auraient aucune raison d’être si ces animaux avaient des
origines distinctes de celles d’autres vertébrés.
Les biologistes observent aussi des similarités moléculaires
entre les organismes. Toutes les formes de vie font appel aux
mêmes modalités de codage de l’information génétique (ADN
et ARN) : chez tous les êtres vivants, un acide aminé donné
est toujours associé au même triplet de bases azotées. Le code
génétique est en quelque sorte universel. Comme tous les
organismes le partagent, il est probable que toutes les espèces
descendent d’un ancêtre commun. On pourrait objecter que
le code est universel en raison de contraintes d’ordre chimique
et que le fait qu’il soit universel n’implique pas nécessairement une origine commune de toutes les espèces, mais de
nombreux faits prouvent que de telles contraintes n’existent
pas. Les homologies moléculaires vont au-delà du partage du
code. Des organismes aussi différents que les humains et les
Bactéries possèdent beaucoup de gènes en commun qu’ils
ont hérités d’un ancêtre commun éloigné. Certains de ces
gènes homologues ont acquis de nouvelles fonctions, tandis
que d’autres ont conservé leurs fonctions originales, tels ceux
qui codent pour les sous-unités ribosomiques utilisées pour la
synthèse des protéines (voir la figure 17.17, p. 392). Il est
assez commun que des gènes aient perdu leurs fonctions
chez certains organismes, alors que ces gènes homologues
sont encore fonctionnels chez des espèces apparentées.
Comme les structures vestigiales, il semble que ces « pseudogènes » inactifs sont présents simplement parce qu’ils l’étaient
chez un ancêtre commun.
Les homologies et la « pensée arborescente »
Certaines caractéristiques homologues, comme le code génétique, sont communes à toutes les formes de vie, car elles
appartiennent à un passé ancestral lointain, mais commun.
En revanche, c’est dans les ramifications secondaires de
b Figure 22.15 Les structures
homologues des membres
antérieurs des Mammifères.
Bien qu’ils se soient adaptés pour
des fonctions différentes, les membres
antérieurs de tous les Mammifères
comprennent les mêmes éléments
osseux : un os volumineux (en mauve),
attaché à deux os plus petits
(en orangé foncé et clair), se prolongeant eux-mêmes par plusieurs petits
os (en jaune), sur lesquels s’attachent
les métacarpes (en vert), prolongés
par environ cinq doigts ou phalanges
(en bleu).
Humain
Humérus
Radius
Cubitus
Os carpiens
Métacarpes
Phalanges
Chat
Baleine
Chauve-souris
m Figure 22.16 Les similitudes anatomiques chez les embryons
de Vertébrés. À un certain stade de leur développement embryonnaire,
tous les Vertébrés présentent une queue localisée à la partie postérieure
de l’anus (la queue postanale) ainsi que des poches pharyngiennes (les sacs
branchiaux). De telles similitudes peuvent s’expliquer par le fait qu’ils
possèdent un ancêtre commun.
Embryon de poulet
Embryon humain
Poches
pharyngiennes
(sacs branchiaux)
Queue
postanale