chapitre 22 La « descendance avec modification » : l’évolution selon Darwin 537
lointaines peuvent aussi se ressembler, mais pour une tout
autre raison. En effet, une certaine ressemblance peut aussi
découler de l’évolution convergente, un processus qui
mène de façon indépendante à l’apparition de caractères similaires chez des lignées différentes. Pour illustrer cette notion,
comparons les deux groupes de Mammifères que forment les
Marsupiaux et les Placentaires. Les Marsupiaux sont surtout
présents en Australie et se caractérisent par un développement embryonnaire qui commence dans l’utérus maternel et se poursuit dans une poche ventrale. Ils se distinguent
des Placentaires, dont le mode de développement embryonnaire se déroule entièrement dans l’utérus. Malgré ces différences importantes, certains Marsupiaux australiens res semblent
à première vue à des Mammifères placentaires habitant
d’autres continents : ils présentent des adaptations semblables,
puisqu’ils sont dotés les uns et les autres de mem branes qui
leur permettent de planer d’un arbre à l’autre. Ainsi, le phalanger du sucre (Petaurus breviceps), un marsupial arboricole,
ressemble en apparence à l’écureuil volant (Glaucomys volans),
un Placentaire qui saute d’arbre en arbre dans les forêts
d’Amérique du Nord (figure 22.18).
Cependant, le phalanger possède tous
les autres caractères qui en font un
Marsupial, et il est beaucoup plus proche du kangourou et d’autres Marsupiaux austra liens que de l’écureuil volant
ou de tout autre Mammifère placentaire. Là encore, ce que nous savons de
l’évolution explique ces observations.
Bien qu’ils aient évolué indépendamment, à partir d’ancêtres différents, ces
deux Mammifères se sont adaptés de
manière similaire à un environnement
semblable. Quand des espèces présentent
des caractéristiques communes en raison
d’une évolution convergente, on parle
de carac téris tiques analogues et non
pas homologues. Les caractéris tiques
ana logues remplissent une fonction similaire, mais elles ne découlent pas d’une
ascendance commune. En cela, elles
s’opposent aux caractéristiques homologues, qui viennent
d’une ascendance commune, mais ne remplissent pas forcément une fonction similaire.
Les archives fossiles
Le troisième ensemble de données qui atteste l’évolution
nous vient des fossiles. Comme l’explique plus en détail le
chapitre 25, les archives fossiles documentent le modèle de
l’évolution, démontrant que les organismes du passé différaient des organismes actuels et que de nombreuses espèces
se sont éteintes.
Les fossiles témoignent également des changements évolutifs survenus chez divers groupes d’organismes. Pour ne
donner qu’un exemple parmi tant d’autres, les chercheurs
ont découvert que, dans de nombreux lacs, la taille de l’os
iliaque du poisson qu’on appelle l’épinoche a considérablement diminué avec le temps. La nature constante de ce changement donne à penser que cette réduction de la taille de l’os
iliaque résulte de la sélection naturelle.
Les fossiles peuvent également nous éclairer quant aux
origines de nouveaux groupes d’organismes. Les archives fossiles des Cétacés, cet ordre de Mammifères qui comprend la
baleine, le cachalot et le dauphin, en sont un bon exemple.
Certains de ces fossiles ont fourni un appui inattendu à une
hypothèse basée sur des données d’ADN et selon laquelle les
Cétacés sont étroitement reliés aux Artiodactyles (du grec
artios, « pair », et dactylos, « doigt »), un groupe d’ongulés qui
inclut les ruminants (cerfs, vaches, chameaux, etc.) et les
cochons (figure 22.19). Qu’est-ce que les fossiles peuvent
nous apprendre d’autre sur l‘origine des Cétacés ? Les premiers
Cétacés ont vécu il y a de cela 50 à 60 millions d’années. Les
archives fossiles indiquent qu’avant cette époque la plupart
des Mammifères étaient terrestres. Les scientifiques avaient
compris il y a longtemps que les baleines et autres Cétacés
étaient issus de Mammifères terrestres, mais on n’avait trouvé
que peu de fossiles révélateurs de la façon dont la structure
des membres des Cétacés avait évolué avec le temps pour
entraîner la perte des membres postérieurs et le développement
m Figure 22.18 L’évolution convergente. La capacité de planer est
le résultat d’une évolution indépendante pour ces deux Mammifères dont
la parenté est très lointaine.
Écureuil
volant
AMÉRIQUE
DU NORD
AUSTRALIE
Phalanger
du sucre
m Figure 22.19 Les os de la cheville : une pièce du casse-tête. La comparaison entre des fossiles
et des exemplaires contemporains de l’astragale (un des os de la cheville) fournit des indices de la proche
parenté des Cétacés et des Artiodactyles. (a) Chez la plupart des Mammifères, la forme de l’astragale
est celle de l’astragale du chien, avec une double protubérance à une extrémité (flèches rouges), mais
pas à l’autre (flèche bleue). (b) Les fossiles montrent que l’ancien Cétacé Pakicetus avait un astragale
à double protubérance aux deux extrémités, une caractéristique qu’on ne trouve plus aujourd’hui que
chez des Artiodactyles comme (c) le cochon et (d) le cerf.
La majorité
des Mammifères
Cétacés et Artiodactyles
(a) Canis (chien)
(b) Pakicetus
(c) Sus (cochon)
(d) Odocoileus (cerf)
lointaines peuvent aussi se ressembler, mais pour une tout
autre raison. En effet, une certaine ressemblance peut aussi
découler de l’évolution convergente, un processus qui
mène de façon indépendante à l’apparition de caractères similaires chez des lignées différentes. Pour illustrer cette notion,
comparons les deux groupes de Mammifères que forment les
Marsupiaux et les Placentaires. Les Marsupiaux sont surtout
présents en Australie et se caractérisent par un développement embryonnaire qui commence dans l’utérus maternel et se poursuit dans une poche ventrale. Ils se distinguent
des Placentaires, dont le mode de développement embryonnaire se déroule entièrement dans l’utérus. Malgré ces différences importantes, certains Marsupiaux australiens res semblent
à première vue à des Mammifères placentaires habitant
d’autres continents : ils présentent des adaptations semblables,
puisqu’ils sont dotés les uns et les autres de mem branes qui
leur permettent de planer d’un arbre à l’autre. Ainsi, le phalanger du sucre (Petaurus breviceps), un marsupial arboricole,
ressemble en apparence à l’écureuil volant (Glaucomys volans),
un Placentaire qui saute d’arbre en arbre dans les forêts
d’Amérique du Nord (figure 22.18).
Cependant, le phalanger possède tous
les autres caractères qui en font un
Marsupial, et il est beaucoup plus proche du kangourou et d’autres Marsupiaux austra liens que de l’écureuil volant
ou de tout autre Mammifère placentaire. Là encore, ce que nous savons de
l’évolution explique ces observations.
Bien qu’ils aient évolué indépendamment, à partir d’ancêtres différents, ces
deux Mammifères se sont adaptés de
manière similaire à un environnement
semblable. Quand des espèces présentent
des caractéristiques communes en raison
d’une évolution convergente, on parle
de carac téris tiques analogues et non
pas homologues. Les caractéris tiques
ana logues remplissent une fonction similaire, mais elles ne découlent pas d’une
ascendance commune. En cela, elles
s’opposent aux caractéristiques homologues, qui viennent
d’une ascendance commune, mais ne remplissent pas forcément une fonction similaire.
Les archives fossiles
Le troisième ensemble de données qui atteste l’évolution
nous vient des fossiles. Comme l’explique plus en détail le
chapitre 25, les archives fossiles documentent le modèle de
l’évolution, démontrant que les organismes du passé différaient des organismes actuels et que de nombreuses espèces
se sont éteintes.
Les fossiles témoignent également des changements évolutifs survenus chez divers groupes d’organismes. Pour ne
donner qu’un exemple parmi tant d’autres, les chercheurs
ont découvert que, dans de nombreux lacs, la taille de l’os
iliaque du poisson qu’on appelle l’épinoche a considérablement diminué avec le temps. La nature constante de ce changement donne à penser que cette réduction de la taille de l’os
iliaque résulte de la sélection naturelle.
Les fossiles peuvent également nous éclairer quant aux
origines de nouveaux groupes d’organismes. Les archives fossiles des Cétacés, cet ordre de Mammifères qui comprend la
baleine, le cachalot et le dauphin, en sont un bon exemple.
Certains de ces fossiles ont fourni un appui inattendu à une
hypothèse basée sur des données d’ADN et selon laquelle les
Cétacés sont étroitement reliés aux Artiodactyles (du grec
artios, « pair », et dactylos, « doigt »), un groupe d’ongulés qui
inclut les ruminants (cerfs, vaches, chameaux, etc.) et les
cochons (figure 22.19). Qu’est-ce que les fossiles peuvent
nous apprendre d’autre sur l‘origine des Cétacés ? Les premiers
Cétacés ont vécu il y a de cela 50 à 60 millions d’années. Les
archives fossiles indiquent qu’avant cette époque la plupart
des Mammifères étaient terrestres. Les scientifiques avaient
compris il y a longtemps que les baleines et autres Cétacés
étaient issus de Mammifères terrestres, mais on n’avait trouvé
que peu de fossiles révélateurs de la façon dont la structure
des membres des Cétacés avait évolué avec le temps pour
entraîner la perte des membres postérieurs et le développement
m Figure 22.18 L’évolution convergente. La capacité de planer est
le résultat d’une évolution indépendante pour ces deux Mammifères dont
la parenté est très lointaine.
Écureuil
volant
AMÉRIQUE
DU NORD
AUSTRALIE
Phalanger
du sucre
m Figure 22.19 Les os de la cheville : une pièce du casse-tête. La comparaison entre des fossiles
et des exemplaires contemporains de l’astragale (un des os de la cheville) fournit des indices de la proche
parenté des Cétacés et des Artiodactyles. (a) Chez la plupart des Mammifères, la forme de l’astragale
est celle de l’astragale du chien, avec une double protubérance à une extrémité (flèches rouges), mais
pas à l’autre (flèche bleue). (b) Les fossiles montrent que l’ancien Cétacé Pakicetus avait un astragale
à double protubérance aux deux extrémités, une caractéristique qu’on ne trouve plus aujourd’hui que
chez des Artiodactyles comme (c) le cochon et (d) le cerf.
La majorité
des Mammifères
Cétacés et Artiodactyles
(a) Canis (chien)
(b) Pakicetus
(c) Sus (cochon)
(d) Odocoileus (cerf)