chapitre 23 L’évolution des populations 555
individus de la population du centre qui se reproduisent pour
la première fois sont des immigrants provenant du continent,
alors que ce pourcentage n’est que de 13 % dans la population
de l’est de l’île. Les oiseaux possédant le génotype des mésanges
charbonnières du continent ont de la difficulté à survivre et à
se reproduire sur Vlieland, et, dans la population de l’est de
l’île, la sélection naturelle réduit la fréquence de ces génotypes.
Par contre, dans la population du centre de l’île, le flux génétique du continent est si élevé que ses effets dépassent ceux
de la sélection naturelle. Résultat : les femelles nées dans la
population du centre de l’île possèdent de nombreux gènes
des immigrants, ce qui réduit le degré d’adaptation à l’île des
membres de cette population. Les chercheurs tentent maintenant de découvrir pourquoi le flux génétique est à ce point
plus élevé dans la population du centre de l’île et pourquoi
les oiseaux qui ont des génotypes continentaux sont si mal
adaptés à la vie sur Vlieland.
Le flux génétique peut également apporter des allèles qui
améliorent la capacité d’adaptation de certaines populations
à des conditions locales. Ainsi, le flux génétique a contribué à
la propagation dans le monde entier de plusieurs allèles de
résistance aux insecticides chez le moustique Culex pipiens,
vecteur du virus du Nil et d’autres maladies. Comme la signature génétique de chacun de ces allèles est unique, les chercheurs sont en mesure de documenter son apparition dans
une ou plusieurs régions géographiques. Dans leur population d’origine, la fréquence de ces allèles s’est accrue parce
qu’ils rendaient ces insectes résistants aux insecticides. Ces
allèles se sont ensuite transmis à de nouvelles populations, et
là encore, la sélection naturelle est à l’orgine de l’accroissement de leur fréquence.
Finalement, le flux génétique est devenu un agent de changement évolutif de plus en plus important dans les populations humaines. De nos jours, les humains se déplacent plus
librement qu’autrefois dans le monde. L’accouplement entre
membres de populations qui autrefois avaient peu de contacts
est donc devenu plus courant, ce qui donne lieu à un échange
d’allèles et à une réduction des différences génétiques entre
ces populations.
RetoUR sUR le ConCept 23.3
1. Dans quelle mesure la sélection naturelle est-elle
plus « prévisible » que la dérive génétique ?
2. Quelle est la différence entre la dérive génétique
et le flux génétique quant à (a) la façon dont ils se
produisent et (b) leur incidence sur la variation
génétique future d’une population ?
3.
et sI ?
Supposons que deux populations
de plantes s’échangent du pollen et des graines.
Dans une des populations, les individus qui ont
le génotype AA sont plus nombreux (9 000 AA,
900 Aa, 100 aa), tandis que dans l’autre population,
ils sont les moins nombreux (100 AA, 900 Aa,
9 000 aa). Si aucun des allèles n’a d’avantage sélectif,
qu’adviendra-t-il avec le temps des fréquences
alléliques et génotypiques de ces populations ?
Voir les réponses proposées à la fin du chapitre.
ConCept
23.4
La sélection naturelle est le seul
mécanisme qui entraîne une évolution
adaptative constante
L’évolution par la sélection naturelle est un mélange de hasard
et de « tri » : d’une part, le hasard intervient dans l’apparition
de nouvelles variations génétiques (comme dans la mutation) ;
d’autre part, le tri entre en jeu lorsque la sélection naturelle
favorise certains allèles plutôt que d’autres. En raison de ce
dernier processus, le résultat de la sélection naturelle n’est pas
aléatoire. La sélection naturelle accroît constamment les fréquences alléliques qui confèrent un avantage reproductif et
entraîne donc une évolution adaptative.
une étude plus approfondie
de la sélection naturelle
Examinons comment la sélection naturelle entraîne l’évolution adaptative en commençant par le concept de la valeur
adaptative et les différentes façons dont le phénotype d’un
organisme est sujet à la sélection naturelle.
La valeur adaptative
Pour décrire la sélection naturelle, on emploie souvent les
expressions lutte pour l’existence et survie du plus apte, mais ces
formules peuvent être trompeuses si on les interprète comme
une lutte mettant des individus en concurrence directe. Il
existe effectivement des espèces dont certains individus, généralement les mâles, luttent pour le privilège de s’accoupler.
Toutefois, le succès reproductif s’obtient souvent d’une manière
plus subtile et dépend de nombreux facteurs autres que la
lutte pour la femelle ou le mâle avec qui s’accoupler. Par
exemple, une bernache qui se nourrit plus efficacement que
ses voisines pourra emmagasiner plus d’énergie qu’elles et,
par conséquent, produire un plus grand nombre d’œufs. De
même, certains papillons de nuit engendrent en moyenne
plus de descendants que d’autres membres de la même population, parce que la couleur de leur corps les dissimule mieux
et qu’ils courent moins de risques d’être repérés par des prédateurs. Ces exemples montrent comment, dans un environnement donné, certains caractères peuvent accroître la valeur
adaptative, c’est-à-dire la contribution d’un individu au
patrimoine génétique de la génération suivante par rapport à
la contribution d’autres individus.
Même si on parle souvent de la valeur adaptative d’un
génotype, souvenez-vous que l’entité soumise à la sélection
naturelle est l’organisme en entier, et non le génotype sousjacent. Par conséquent, la sélection agit plus directement sur
le phénotype que sur le génotype ; elle agit indirectement
sur le génotype, par la façon dont il influe sur le phénotype.
La sélection directionnelle, la sélection divergente
et la sélection stabilisante
Suivant les phénotypes favorisés dans une population qui
évolue, on distingue trois modes de sélection naturelle : la
sélection directionnelle, la sélection divergente et la sélection
stabilisante.
individus de la population du centre qui se reproduisent pour
la première fois sont des immigrants provenant du continent,
alors que ce pourcentage n’est que de 13 % dans la population
de l’est de l’île. Les oiseaux possédant le génotype des mésanges
charbonnières du continent ont de la difficulté à survivre et à
se reproduire sur Vlieland, et, dans la population de l’est de
l’île, la sélection naturelle réduit la fréquence de ces génotypes.
Par contre, dans la population du centre de l’île, le flux génétique du continent est si élevé que ses effets dépassent ceux
de la sélection naturelle. Résultat : les femelles nées dans la
population du centre de l’île possèdent de nombreux gènes
des immigrants, ce qui réduit le degré d’adaptation à l’île des
membres de cette population. Les chercheurs tentent maintenant de découvrir pourquoi le flux génétique est à ce point
plus élevé dans la population du centre de l’île et pourquoi
les oiseaux qui ont des génotypes continentaux sont si mal
adaptés à la vie sur Vlieland.
Le flux génétique peut également apporter des allèles qui
améliorent la capacité d’adaptation de certaines populations
à des conditions locales. Ainsi, le flux génétique a contribué à
la propagation dans le monde entier de plusieurs allèles de
résistance aux insecticides chez le moustique Culex pipiens,
vecteur du virus du Nil et d’autres maladies. Comme la signature génétique de chacun de ces allèles est unique, les chercheurs sont en mesure de documenter son apparition dans
une ou plusieurs régions géographiques. Dans leur population d’origine, la fréquence de ces allèles s’est accrue parce
qu’ils rendaient ces insectes résistants aux insecticides. Ces
allèles se sont ensuite transmis à de nouvelles populations, et
là encore, la sélection naturelle est à l’orgine de l’accroissement de leur fréquence.
Finalement, le flux génétique est devenu un agent de changement évolutif de plus en plus important dans les populations humaines. De nos jours, les humains se déplacent plus
librement qu’autrefois dans le monde. L’accouplement entre
membres de populations qui autrefois avaient peu de contacts
est donc devenu plus courant, ce qui donne lieu à un échange
d’allèles et à une réduction des différences génétiques entre
ces populations.
RetoUR sUR le ConCept 23.3
1. Dans quelle mesure la sélection naturelle est-elle
plus « prévisible » que la dérive génétique ?
2. Quelle est la différence entre la dérive génétique
et le flux génétique quant à (a) la façon dont ils se
produisent et (b) leur incidence sur la variation
génétique future d’une population ?
3.
et sI ?
Supposons que deux populations
de plantes s’échangent du pollen et des graines.
Dans une des populations, les individus qui ont
le génotype AA sont plus nombreux (9 000 AA,
900 Aa, 100 aa), tandis que dans l’autre population,
ils sont les moins nombreux (100 AA, 900 Aa,
9 000 aa). Si aucun des allèles n’a d’avantage sélectif,
qu’adviendra-t-il avec le temps des fréquences
alléliques et génotypiques de ces populations ?
Voir les réponses proposées à la fin du chapitre.
ConCept
23.4
La sélection naturelle est le seul
mécanisme qui entraîne une évolution
adaptative constante
L’évolution par la sélection naturelle est un mélange de hasard
et de « tri » : d’une part, le hasard intervient dans l’apparition
de nouvelles variations génétiques (comme dans la mutation) ;
d’autre part, le tri entre en jeu lorsque la sélection naturelle
favorise certains allèles plutôt que d’autres. En raison de ce
dernier processus, le résultat de la sélection naturelle n’est pas
aléatoire. La sélection naturelle accroît constamment les fréquences alléliques qui confèrent un avantage reproductif et
entraîne donc une évolution adaptative.
une étude plus approfondie
de la sélection naturelle
Examinons comment la sélection naturelle entraîne l’évolution adaptative en commençant par le concept de la valeur
adaptative et les différentes façons dont le phénotype d’un
organisme est sujet à la sélection naturelle.
La valeur adaptative
Pour décrire la sélection naturelle, on emploie souvent les
expressions lutte pour l’existence et survie du plus apte, mais ces
formules peuvent être trompeuses si on les interprète comme
une lutte mettant des individus en concurrence directe. Il
existe effectivement des espèces dont certains individus, généralement les mâles, luttent pour le privilège de s’accoupler.
Toutefois, le succès reproductif s’obtient souvent d’une manière
plus subtile et dépend de nombreux facteurs autres que la
lutte pour la femelle ou le mâle avec qui s’accoupler. Par
exemple, une bernache qui se nourrit plus efficacement que
ses voisines pourra emmagasiner plus d’énergie qu’elles et,
par conséquent, produire un plus grand nombre d’œufs. De
même, certains papillons de nuit engendrent en moyenne
plus de descendants que d’autres membres de la même population, parce que la couleur de leur corps les dissimule mieux
et qu’ils courent moins de risques d’être repérés par des prédateurs. Ces exemples montrent comment, dans un environnement donné, certains caractères peuvent accroître la valeur
adaptative, c’est-à-dire la contribution d’un individu au
patrimoine génétique de la génération suivante par rapport à
la contribution d’autres individus.
Même si on parle souvent de la valeur adaptative d’un
génotype, souvenez-vous que l’entité soumise à la sélection
naturelle est l’organisme en entier, et non le génotype sousjacent. Par conséquent, la sélection agit plus directement sur
le phénotype que sur le génotype ; elle agit indirectement
sur le génotype, par la façon dont il influe sur le phénotype.
La sélection directionnelle, la sélection divergente
et la sélection stabilisante
Suivant les phénotypes favorisés dans une population qui
évolue, on distingue trois modes de sélection naturelle : la
sélection directionnelle, la sélection divergente et la sélection
stabilisante.