Fiche de révision : Mécanismes évolutifs et phylogénèses

📋 Plan du Cours

1. Repères historiques de l’évolution
2. Notion biologique d’espèce
3. Sélection naturelle et adaptation
4. Sources et maintien de la variation
5. Mécanismes de tri évolutif
6. Spéciation et isolement reproductif
7. Crises et radiations évolutives
8. Phylogénie et arbres évolutifs

📖 1. Repères historiques de l’évolution

🔑 Notions clés & Définitions

• Sélection naturelle : Charles Darwin, On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life, 1859 — La sélection naturelle correspond à l’avantage pris par certains génotypes, sous l’influence de facteurs du milieu, par diminution relative de la fécondité et/ou de l’espérance de vie d’autres génotypes.
• Phylogenèse : Willy Hennig, Phylogenetic systematics, 1966 — La phylogenèse est la reconstitution de l’histoire évolutive de différentes lignées depuis leur divergence à partir d’un ancêtre commun, notamment chez les groupes monophylétiques.

★ À maîtriser

• Carl von Linné (1707-1778), naturaliste suédois, est le fondateur de la nomenclature binominale et d’une classification hiérarchisée des êtres vivants.

Compléments

• Georges Cuvier (1769-1832), zoologue et paléontologue français, a fondé l’anatomie comparée et défendu le catastrophisme. — Leçons d’anatomie comparée, 1800-1805

💡 Astuce mémo

Linné classe, Cuvier explique les catastrophes, Darwin sélectionne, Hennig reconstruit les lignées

📖 2. Notion biologique d’espèce

🔑 Notions clés & Définitions

• Espèce biologique : Selon Ernst Mayr, une espèce est un groupe de populations naturelles dont les individus peuvent réellement ou potentiellement échanger du matériel génétique et qui est séparé des autres groupes par des mécanismes d’isolement reproductif.

📝 Points essentiels

• Charles Darwin souligne qu’aucune définition de l’espèce n’a complètement satisfait tous les naturalistes, même si chacun comprend approximativement ce qu’il désigne par ce terme.

💡 Astuce mémo

Échange génétique au sein de l’espèce, isolement reproductif entre espèces

📖 3. Sélection naturelle et adaptation

🔑 Notions clés & Définitions

• Sélection directionnelle : La sélection directionnelle favorise les phénotypes situés à une seule extrémité de la distribution et modifie la composition générale de la population.
• Sélection divergente : La sélection divergente favorise simultanément les deux phénotypes extrêmes et désavantage les phénotypes intermédiaires dans un habitat hétérogène.
• Sélection stabilisante : La sélection stabilisante élimine les phénotypes extrêmes et favorise les individus aux phénotypes intermédiaires.

📝 Points essentiels

• 🔄 La sélection naturelle repose sur une chaîne de conditions:
  1. Variation entre organismes
  2. Interaction entre les variations et le milieu
  3. Succès reproducteur différentiel
  4. Adaptation des populations

💡 Astuce mémo

Variation héréditaire + milieu → succès reproducteur différentiel → adaptation

📖 4. Sources et maintien de la variation

🔑 Notions clés & Définitions

• Mutation : Une mutation est un changement ou une modification aléatoire touchant une séquence d’acide nucléique ou l’agencement ou le nombre des gènes.
• Avantage hétérozygote : L’avantage hétérozygote existe lorsque les individus hétérozygotes d’un locus ont une valeur adaptative supérieure à celle des deux types d’homozygotes, ce qui tend à maintenir plusieurs allèles.
• Migration : Une migration est un déplacement régulier de populations entre une aire de reproduction et une autre zone où les animaux séjournent avant de revenir sur leur territoire d’origine.

★ À maîtriser

• Dans le cas de la β-globine, les homozygotes HbS meurent avant la maturité, tandis que les hétérozygotes HbS/HbA vivent sans symptômes graves et présentent une densité plus faible de Plasmodium falciparum pendant les crises paludéennes.

Compléments

• Les mutations nucléotidiques comprennent:
  • les substitutions
  • les insertions
  • les délétions

📖 5. Mécanismes de tri évolutif

🔑 Notions clés & Définitions

• Dérive génétique : La dérive génétique est une fluctuation aléatoire et imprévisible des fréquences alléliques d’une génération à l’autre, particulièrement importante dans les petites populations.
• Flux génétique : Le flux génétique est l’échange d’allèles entre différentes populations résultant de la migration d’individus fertiles ou de leurs gamètes.
• Goulot d’étranglement : Un goulot d’étranglement survient lorsqu’une population est fortement réduite pendant au moins une génération ; les rares reproducteurs restants ne transmettent qu’une fraction de la diversité génétique initiale.

📝 Points essentiels

• La dérive génétique peut réduire la variation génétique d’une population en éliminant certains allèles et peut conduire à la fixation d’allèles légèrement nuisibles dans les très petites populations.

💡 Astuce mémo

Sélection orientée par le milieu, dérive gouvernée par le hasard

📖 6. Spéciation et isolement reproductif

🔑 Notions clés & Définitions

• Spéciation : La spéciation est le processus de formation de nouvelles espèces à partir de populations qui divergent, souvent après la fragmentation de l’aire de répartition d’une espèce ancestrale.
• Spéciation sympatrique : La spéciation sympatrique décrit la formation de deux espèces au sein d’une même population et sur la même aire géographique.

★ À maîtriser

• La spéciation allopatrique commence par la séparation d’une population, se poursuit par une barrière géographique et une divergence sous l’effet de pressions sélectives différentes et de la dérive, puis aboutit soit à deux espèces soit à une homogénéisation par hybridation.

Compléments

• Les principaux paramètres de la spéciation sympatrique sont:
  • la polyploïdie
  • la différenciation par l’habitat
  • la sélection sexuelle

💡 Astuce mémo

Séparation, divergence, retour en contact, isolement ou hybridation

📖 7. Crises et radiations évolutives

🔑 Notions clés & Définitions

• Radiation évolutive : Une radiation évolutive, ou adaptative, est une diversification explosive des espèces d’un clade.

📝 Points essentiels

• Les mammifères ont connu une radiation évolutive après la crise du Crétacé.

💡 Astuce mémo

Crise biologique → libération de niches → radiation évolutive

📖 8. Phylogénie et arbres évolutifs

🔑 Notions clés & Définitions

• Phylogénie : La phylogénie est une discipline scientifique qui cherche à déterminer les liens de parenté entre espèces et phylums afin de retracer l’histoire évolutive des êtres vivants.
• Phénogramme : Un phénogramme est un arbre obtenu par la méthode phénétique, aussi appelée méthode de distance.
• Cladogramme : Un cladogramme est un arbre obtenu par la méthode cladistique, aussi appelée méthode de parcimonie.

📝 Points essentiels

• Une phylogénie est une proposition de classification évolutive qui constitue une hypothèse révisable, car elle dépend des espèces étudiées, des caractères utilisés et des progrès des connaissances.

💡 Astuce mémo

Phénogramme par distances, cladogramme par caractères et parcimonie

📊 Tableaux de synthèse

Modes de sélection naturelle

Comparaison des mécanismes évolutifs