544 quatrième partie Les mécanismes de l’évolution
distincts sur la composition génétique des populations. Cependant, seule la sélection naturelle améliore constamment l’adéquation entre les organismes et leur milieu (adaptation). Avant
d’étudier plus en détail la sélection naturelle et l’adaptation,
penchons-nous sur un préalable de ces processus : la variation génétique.
ConCept
23.1
La diversité génétique
rend l’évolution possible
Dans De l’origine des espèces, Darwin fournissait d’abondantes
données prouvant que la vie sur Terre avait évolué au fil du
temps et affirmait que la sélection naturelle était le principal
mécanisme responsable de ce changement. Il avait observé
que les individus différaient par leurs caractères héréditaires
et que la sélection agissait sur ces différences, ce qui permettait le changement adaptatif. Pour Darwin, la variation des
caractères héréditaires constituait donc un préalable de l’évolution, mais il ne savait pas comment au juste les organismes
transmettaient leurs caractères héréditaires à leur progéniture.
Quelques années après la publication du livre de Darwin,
Gregor Mendel publiera un article révolutionnaire sur l’hérédité des pois (voir le chapitre 14) où il mettra en lumière un
modèle d’hérédité original dans lequel les organismes transmettent à leur progéniture des unités qualitatives héréditaires
(qu’on appelle aujourd’hui des gènes). Darwin ignorera tout
des gènes, mais l’article de Mendel allait ouvrir la voie à la
compréhension des différences génétiques sur lesquelles se
fonde l’évolution. Abordons maintenant certaines de ces différences génétiques et voyons comment elles se produisent.
La diversité génétique
Vous n’avez probablement aucun mal à reconnaître un ami
dans une foule. Chaque personne possède un génome unique,
qui se reflète dans les particularités de ses traits faciaux, de sa
taille et de sa voix. Les variations individuelles existent dans
les populations de toutes les espèces. Aux différences visibles
s’ajoutent des diversités génétiques complexes, qui ne peuvent
être observées qu’au niveau moléculaire. Par exemple, en regardant une personne, il est impossible de déceler son groupe
sanguin (A, B, AB ou O), mais ce caractère et plusieurs autres
varient selon les individus.
Les variations individuelles reflètent souvent la diversité
génétique, soit les différences entre les individus dans la
composition de leurs gènes ou d’autres segments d’ADN.
Cependant, comme on l’a vu dans les chapitres précédents,
certaines variations phénotypiques ne sont pas héréditaires ;
la chenille du papillon de nuit Nemoria arizonaria, qui vit
dans le sud-ouest des États-Unis, en est un exemple éloquent
(figure 23.3). Le phénotype est le produit d’un génotype
héréditaire et de nombreux facteurs environnementaux. Chez
les humains, par exemple, les culturistes modifient considérablement leur phénotype, mais ils ne transmettent pas pour
autant leurs gros muscles à leur descendance. De manière
générale, seuls les éléments de la variation déterminés par les
gènes peuvent avoir des conséquences évolutives. En ce sens,
la diversité génétique fournit le matériel brut du changement
évolutif : sans elle, l’évolution est impossible.
La diversité au sein d’une population
Les caractères qualitatifs et quantitatifs contribuent à la diversité au sein d’une population. Les caractères qualitatifs, comme
les couleurs violet et blanc des plants de pois de Mendel (voir
la figure 14.3, p. 302), peuvent être classés sur la base du « soit
ceci, soit cela » (chaque plant porte des fleurs soit blanches, soit
violettes). De nombreux caractères qualitatifs sont déterminés
par un locus unique, dont les allèles produisent des phénotypes distincts. Cependant, la plupart des variations héréditaires concernent des caractères quantitatifs, qui varient de façon
continue au sein d’une population. Les variations quantitatives héréditaires résultent de l’effet conjugué d’au moins deux
gènes gouvernant un même caractère phénotypique.
m Figure 23.3 Exemple de diversité non héréditaire. Ces chenilles du papillon de nuit Nemoria arizonaria
doivent leur aspect différent aux substances chimiques de leur alimentation et non à des différences dans leur génotype.
(a) Les chenilles nées au printemps se nourrissent de fleurs de chêne (chatons) et y ressemblent, (b) tandis que
leurs descendants nés en été se nourrissent de feuilles de chêne et ressemblent aux brindilles de chêne apparues
l’année précédente.
(a)
(b)
distincts sur la composition génétique des populations. Cependant, seule la sélection naturelle améliore constamment l’adéquation entre les organismes et leur milieu (adaptation). Avant
d’étudier plus en détail la sélection naturelle et l’adaptation,
penchons-nous sur un préalable de ces processus : la variation génétique.
ConCept
23.1
La diversité génétique
rend l’évolution possible
Dans De l’origine des espèces, Darwin fournissait d’abondantes
données prouvant que la vie sur Terre avait évolué au fil du
temps et affirmait que la sélection naturelle était le principal
mécanisme responsable de ce changement. Il avait observé
que les individus différaient par leurs caractères héréditaires
et que la sélection agissait sur ces différences, ce qui permettait le changement adaptatif. Pour Darwin, la variation des
caractères héréditaires constituait donc un préalable de l’évolution, mais il ne savait pas comment au juste les organismes
transmettaient leurs caractères héréditaires à leur progéniture.
Quelques années après la publication du livre de Darwin,
Gregor Mendel publiera un article révolutionnaire sur l’hérédité des pois (voir le chapitre 14) où il mettra en lumière un
modèle d’hérédité original dans lequel les organismes transmettent à leur progéniture des unités qualitatives héréditaires
(qu’on appelle aujourd’hui des gènes). Darwin ignorera tout
des gènes, mais l’article de Mendel allait ouvrir la voie à la
compréhension des différences génétiques sur lesquelles se
fonde l’évolution. Abordons maintenant certaines de ces différences génétiques et voyons comment elles se produisent.
La diversité génétique
Vous n’avez probablement aucun mal à reconnaître un ami
dans une foule. Chaque personne possède un génome unique,
qui se reflète dans les particularités de ses traits faciaux, de sa
taille et de sa voix. Les variations individuelles existent dans
les populations de toutes les espèces. Aux différences visibles
s’ajoutent des diversités génétiques complexes, qui ne peuvent
être observées qu’au niveau moléculaire. Par exemple, en regardant une personne, il est impossible de déceler son groupe
sanguin (A, B, AB ou O), mais ce caractère et plusieurs autres
varient selon les individus.
Les variations individuelles reflètent souvent la diversité
génétique, soit les différences entre les individus dans la
composition de leurs gènes ou d’autres segments d’ADN.
Cependant, comme on l’a vu dans les chapitres précédents,
certaines variations phénotypiques ne sont pas héréditaires ;
la chenille du papillon de nuit Nemoria arizonaria, qui vit
dans le sud-ouest des États-Unis, en est un exemple éloquent
(figure 23.3). Le phénotype est le produit d’un génotype
héréditaire et de nombreux facteurs environnementaux. Chez
les humains, par exemple, les culturistes modifient considérablement leur phénotype, mais ils ne transmettent pas pour
autant leurs gros muscles à leur descendance. De manière
générale, seuls les éléments de la variation déterminés par les
gènes peuvent avoir des conséquences évolutives. En ce sens,
la diversité génétique fournit le matériel brut du changement
évolutif : sans elle, l’évolution est impossible.
La diversité au sein d’une population
Les caractères qualitatifs et quantitatifs contribuent à la diversité au sein d’une population. Les caractères qualitatifs, comme
les couleurs violet et blanc des plants de pois de Mendel (voir
la figure 14.3, p. 302), peuvent être classés sur la base du « soit
ceci, soit cela » (chaque plant porte des fleurs soit blanches, soit
violettes). De nombreux caractères qualitatifs sont déterminés
par un locus unique, dont les allèles produisent des phénotypes distincts. Cependant, la plupart des variations héréditaires concernent des caractères quantitatifs, qui varient de façon
continue au sein d’une population. Les variations quantitatives héréditaires résultent de l’effet conjugué d’au moins deux
gènes gouvernant un même caractère phénotypique.
m Figure 23.3 Exemple de diversité non héréditaire. Ces chenilles du papillon de nuit Nemoria arizonaria
doivent leur aspect différent aux substances chimiques de leur alimentation et non à des différences dans leur génotype.
(a) Les chenilles nées au printemps se nourrissent de fleurs de chêne (chatons) et y ressemblent, (b) tandis que
leurs descendants nés en été se nourrissent de feuilles de chêne et ressemblent aux brindilles de chêne apparues
l’année précédente.
(a)
(b)