Fiche de révision : Bases théoriques de l’évolution

📋 Plan du Cours

1. Définir l’évolution biologique
2. Fixisme et premières transformations
3. Transformisme et gradualisme
4. Darwin et la sélection naturelle
5. Après Darwin et synthèse évolutionniste
6. Conditions de la sélection naturelle
7. Valeur sélective des individus
8. Formes de sélection naturelle
9. Effets et sélection dépendante

📖 1. Définir l’évolution biologique

🔑 Notions clés & Définitions

• Évolution biologique : Ensemble des processus qui ont transformé la vie sur Terre, des formes primitives à la diversité actuelle, par des changements phénotypiques des organismes au fil des générations.

📝 Points essentiels

• Theodosius Dobzhansky affirme que « Rien en biologie n’a de sens sans la lumière de l’évolution ». - Théosodius Dobzhansky

📖 2. Fixisme et premières transformations

🔑 Notions clés & Définitions

• Créationnisme : Attribution de toute manifestation vivante à un Dieu et considération des espèces comme créées puis fixées pour l’éternité.

★ À maîtriser

📌 Le fixisme considère les espèces comme fixes et immuables, tandis que le transformisme admet leur transformation au cours du temps.

Compléments

• La pensée fixiste et finaliste domine de 400 av. J.-C. jusqu’au XVIIIe siècle dans le cours historique présenté.

• Aristote défend une conception finaliste selon laquelle les organes existent en vue d’un but précis, comme l’œil pour voir.

💡 Astuce mémo

Fixisme : espèces immuables ; Lucrèce : tout change.

📖 3. Transformisme et gradualisme

🔑 Notions clés & Définitions

• Catastrophisme : Georges CUVIER - Explication des limites entre les strates géologiques par des catastrophes, telles que des sécheresses ou des déluges, appuyée sur l’existence de faunes successives dans les fossiles.
• Transformisme : Jean-Baptiste de LAMARCK - Le transformisme de Lamarck soutient que les espèces se transforment progressivement sous l’effet du temps et des circonstances, et qu’elles entretiennent une filiation.
• Gradualisme : Le gradualisme affirme que les changements profonds de la surface terrestre résultent d’actions lentes mais continuelles.

★ À maîtriser

• Dans le lamarckisme, les variations du milieu induisent des transformations chez les êtres vivants, puis les transformations acquises sont transmises à la descendance.

Compléments

• Buffon déduit de l’étude des fossiles que la Terre est âgée de quelques millions d’années, mais n’ose pas publier cette estimation face à l’autorité religieuse qui situe son âge entre 2 000 et 6 000 ans. - Georges-Louis LECLERC, comte de BUFFON

• Lamarck s’oppose au catastrophisme en affirmant que la vie sur Terre n’a pas été périodiquement anéantie par des cataclysmes. - Jean-Baptiste de LAMARCK

💡 Astuce mémo

Les circonstances changent → les êtres vivants se transforment.

📖 4. Darwin et la sélection naturelle

🔑 Notions clés & Définitions

• Darwinisme : Charles DARWIN - Théorie qui explique l’évolution par la sélection naturelle de variations héréditaires, dans un contexte de ressources limitées, entraînant un changement graduel des populations et l’apparition de nouvelles espèces.

📝 Points essentiels

• Darwin et Wallace présentent conjointement leurs travaux sur l’évolution à la Linnean Society de Londres le 1er juillet 1858. - Charles DARWIN et Alfred WALLACE

• Charles Darwin publie On the origin of species by means of natural selection, or the preservation of favoured races in the struggle for life en 1859.

• La théorie de Malthus prévoit qu’en l’absence de limitation une population s’accroît de façon exponentielle. - Thomas MALTHUS

• Le modèle logistique de Verhulst représente une croissance démographique limitée par les ressources et la compétition, dont le point d’inflexion illustre cette limitation. - Berhulst, 1804-1849

• La théorie de Darwin comprend :

  • l’évolution du monde vivant
  • l’ancêtre commun
  • le gradualisme phylétique
  • la spéciation populationnelle
  • la sélection naturelle

• La théorie de Darwin réfute le fixisme, le créationnisme et l’anthropocentrisme, et fonde la classification sur la généalogie.

💡 Astuce mémo

Variation → sélection → évolution.

📖 5. Après Darwin et synthèse évolutionniste

🔑 Notions clés & Définitions

• Génétique des populations : Étude de la variabilité génétique des populations naturelles et du rôle des pressions évolutives sur les fréquences alléliques.

★ À maîtriser

• Les mutations et les recombinaisons sont reconnues comme des sources de variabilité génétique, tandis que les fondements génétiques de l’hérédité sont associés à Mendel en 1865.

Compléments

• Weismann établit en 1883 la non-hérédité des caractères acquis.

📖 6. Conditions de la sélection naturelle

🔑 Notions clés & Définitions

• Sélection naturelle : Survie ou reproduction différentielle des phénotypes d’une population, qui tend à augmenter la fréquence des variations favorables et à diminuer celle des variations défavorables.

★ À maîtriser

📌 La sélection naturelle nécessite une variation entre les individus et une variation affectant des traits liés à la capacité de survivre ou de se reproduire.

📌 La sélection naturelle n’entraîne une évolution que si les différences de survie ou de reproduction sont dues à des variations génétiques héritables.

Compléments

• Sans variation phénotypique, un caractère ne peut pas évoluer par sélection naturelle; une variabilité plus forte permet une évolution potentiellement plus rapide.

📖 7. Valeur sélective des individus

🔑 Notions clés & Définitions

• Valeur sélective : Mesure de la capacité d’un individu à transmettre ses allèles à la génération suivante par sa survie et sa reproduction.
• Valeur sélective absolue : Nombre total de descendants survivants produits durant la vie d’un individu, ou mesure de sa survie lorsque les données de reproduction ne sont pas disponibles.

★ À maîtriser

📐 Formule - La valeur sélective relative d’un génotype est le rapport de sa valeur sélective absolue à celle du génotype ayant la valeur sélective absolue la plus élevée : $w = \frac{\text{valeur sélective absolue du génotype}}{\text{valeur sélective absolue maximale}}$.

Compléments

• Une valeur sélective relative de 1 indique un phénotype avantagé, une valeur comprise entre 0 et 1 indique un phénotype désavantagé, et une valeur de 0 correspond à la valeur minimale.

• Chez l’insecte polymorphe, les génotypes NN noirs, NJ bruns et JJ jaunes ont respectivement 67 %, 93 % et 11 % de chances d’atteindre l’âge adulte.

• Chez le serpent polymorphe, les formes brune et verte ont respectivement 80 % et 60 % de chances d’atteindre l’âge adulte; les survivants bruns produisent en moyenne 13 descendants survivants et les verts 20.

💡 Astuce mémo

Valeur absolue : nombre de descendants ; valeur relative : comparaison standardisée.

📖 8. Formes de sélection naturelle

★ À maîtriser

• La sélection directionnelle favorise un phénotype situé vers l’une des extrémités de la distribution et désavantage les autres formes.

• La sélection stabilisante désavantage les phénotypes extrêmes et favorise les valeurs intermédiaires du caractère.

• La sélection diversifiante, divergente ou disruptive désavantage les phénotypes intermédiaires et favorise des formes différentes.

Compléments

• Chez la phalène du bouleau, Biston betularia, deux phénotypes à déterminisme génétique sont soumis à la sélection par camouflage, qui constitue leur principale protection contre la prédation; le cours relie l’exemple à la révolution industrielle et aux législations anti-pollution Clean Air Acts.

• Le poids à la naissance est présenté comme un exemple de sélection stabilisante, en lien avec la mortalité infantile selon le poids de naissance.

• Chez Bicyclus anynana, les individus ayant un ocelle en forme d’œil sont avantagés par rapport aux autres formes, et ceux qui ont un ou quelques ocelles sont avantagés par rapport à ceux qui n’en ont pas ou en ont beaucoup. - Brakefiled, 1998

• Les femelles non toxiques de Papilio dardanus imitent par leur coloration des espèces toxiques, ce qui les protège des oiseaux prédateurs par camouflage batésien.

💡 Astuce mémo

Une courbe : déplacée, resserrée au centre ou creusée au centre.

📖 9. Effets et sélection dépendante

🔑 Notions clés & Définitions

• Sélection fréquence dépendante : Sélection dans laquelle, sous certaines conditions écologiques, la valeur sélective d’un génotype dépend de sa fréquence ou de celle des autres génotypes de la population.

★ À maîtriser

• La sélection naturelle agit sur les phénotypes et peut modifier les fréquences alléliques, le nombre d’allèles et le nombre d’hétérozygotes d’une population, chacun pouvant augmenter ou diminuer.

Compléments

• Les changements de fréquences alléliques dus à la sélection naturelle peuvent être très rapides.

• Dans une relation proie-prédateur, la prédation peut être plus forte contre la forme de proie la plus fréquente, donnant une meilleure valeur sélective aux formes moins fréquentes.

💡 Astuce mémo

Une fréquence de génotype peut modifier sa valeur sélective.