L'évolution de la biodiversité au cours du temps : fiche de révision

1Le cours condensé

La biodiversité s'observe à trois échelles : diversité des écosystèmes, diversité des espèces, diversité génétique au sein des espèces. Elle n'est qu'un instantané : les peuplements du passé, connus par les fossiles, diffèrent radicalement des actuels.

Deux mécanismes font évoluer les fréquences alléliques d'une population. La sélection naturelle favorise les allèles qui améliorent la survie ou la reproduction dans un environnement donné : c'est un tri non aléatoire, dépendant du milieu (exemple de la phalène du bouleau dans les régions industrielles). La dérive génétique est une variation aléatoire des fréquences alléliques, d'autant plus forte que la population est petite : après un effet fondateur ou un goulot d'étranglement, certains allèles peuvent être perdus ou fixés par pur hasard.

La spéciation — l'apparition d'une nouvelle espèce — survient quand deux populations cessent d'échanger des gènes : isolement géographique (spéciation allopatrique) ou isolement reproducteur au sein d'un même territoire (spéciation sympatrique, par exemple par décalage des périodes de reproduction). Chaque population accumule alors ses propres mutations, sélections et dérives, jusqu'à l'interfécondité perdue.

2La notion d'espèce, une construction

Le programme insiste sur le caractère construit et discuté de la notion d'espèce. Le critère biologique (Ernst Mayr) définit l'espèce comme un ensemble de populations interfécondes, dont la descendance est viable et fertile — c'est ce qui exclut le mulet, hybride stérile du cheval et de l'âne.

Ce critère a ses limites : inapplicable aux fossiles et aux organismes à reproduction asexuée, mis en difficulté par les hybridations fertiles occasionnelles entre espèces « distinctes » (l'ADN de Néandertal présent dans nos génomes en est l'illustration célèbre). Une espèce est donc une définition pratique, valable un temps donné : deux populations en cours de spéciation ne sont ni tout à fait une espèce, ni tout à fait deux.

Retiens que l'espèce se définit a posteriori : c'est l'arrêt durable des échanges génétiques qui, rétrospectivement, permet de parler de deux espèces.

3Ce qui tombe au bac et les pièges

Exercices types : interpréter un suivi de fréquences alléliques (distinguer sélection — directionnelle, corrélée au milieu — et dérive — fluctuations aléatoires, surtout en petit effectif) ; analyser une simulation numérique de dérive ; argumenter un scénario de spéciation à partir de données géographiques, comportementales et génétiques (pinsons des Galápagos, cichlidés des grands lacs africains…).

Pièges majeurs : la sélection naturelle ne « crée » pas d'allèles (elle trie une variation préexistante née des mutations) ; la dérive n'a AUCUNE direction adaptative (ne jamais écrire qu'un allèle « avantageux » a été fixé par dérive : la dérive fixe au hasard) ; une espèce ne « décide » pas d'évoluer — bannir tout vocabulaire finaliste (« pour s'adapter », « afin de »), les correcteurs le sanctionnent.

Sur la spéciation, précise toujours le mécanisme d'interruption du flux génétique : c'est lui qui structure l'argumentation.

4Comment s'entraîner

Entraîne-toi à rédiger deux paragraphes types : « montrer qu'il s'agit d'une sélection naturelle » (variation + avantage reproductif + corrélation au milieu) et « montrer qu'il s'agit d'une dérive » (petit effectif + fluctuations aléatoires + absence de corrélation au milieu). Ces canevas se réutilisent dans presque tous les sujets.

Avec Revizly, transforme ce chapitre en QCM : les questions pièges sur dérive/sélection et sur la définition de l'espèce sont exactement celles du bac.