Diversification non génétique

Un très grand nombre de végétaux possèdent un système racinaire associé à des champignons : c'est la mycorhize. Dans cette association, la plante bénéficie de l’eau et des éléments minéraux efficacement absorbés par le champignon tandis que ce dernier utilise les molécules organiques synthétisées par la plante grâce à la photosynthèse.

Si on observe la croissance d’un végétal comme le basilic, on constate qu’elle est plus rapide en présence de champignons à mycorhizes. Les racines contiennent de nombreux filaments mycéliens ce qui augmente leur surface d’absorption dans le sous-sol.



D’autres associations réalisées au niveau du système racinaire existent. Elles impliquent cette fois des bactéries du genre rhizobium. Ces bactéries sont contenues dans des nodosités (renflements) le long des racines de certaines espèces comme le soja ou la luzerne. Elles favorisent l’utilisation de l’azote atmosphérique par la plante. En contrepartie, les bactéries utilisent le saccharose produit par la plante comme source d’énergie.

La symbiose n’est pas réservée au monde végétal seul ; elle opère également entre des espèces animales et des algues. C’est le cas de certains cnidaires, des animaux formant les coraux. La présence d’une algue unicellulaire, la zooxanthelle, leur donne leur couleur jaune-brun.

Le microbiote désigne l’ensemble des bactéries, archées, champignons et virus vivant en contact permanent avec les muqueuses du corps humain, en particulier dans le système digestif.

Bien loin d’être une menace, ces organismes sont au contraire indispensables pour l’organisme et remplissent de nombreuses fonctions, telles que la digestion de molécules complexes, mais aussi la maturation du système digestif ou la protection contre certains microorganismes pathogènes. On sait aujourd’hui que le microbiote a une influence sur la maturation du système immunitaire, la croissance, et le développement cérébral.

Le microbiote est désormais considéré comme un organe en soi, constitué d'environ 1014 cellules, principalement bactériennes, et pesant entre 1 et 2 kg. Les techniques de séquençage à haute fréquence ont permis ces dernières années de connaître de façon beaucoup plus approfondie la composition et la diversité du microbiote.

Le tractus digestif de l’enfant après sa naissance est stérile et ne contient aucune bactérie. Grâce à l’alimentation et aux contaminations provenant de son environnement, le nourrisson acquiert progressivement son propre microbiote. Celui-ci est stabilisé vers 3 ans.

Des études ont montré qu’un millier d'espèces microbiennes entrent dans la composition du microbiote humain. Cependant, chaque individu possède une composition unique d'environ 160 espèces.

La biodiversité du microbiote est dominée par quelques groupes microbiens principaux. Selon le groupe majoritaire, les scientifiques ont dénombré 3 grands groupes de microbiote chez les humains, nommés entérotypes. Chaque humain serait donc caractérisé par un entérotype propre, un peu à la manière de son groupe sanguin. Cependant, au contraire du groupe sanguin, qui est déterminé par le patrimoine génétique de l’individu, I’entérotype d’un individu dépend de son environnement, en particulier de son alimentation. Par exemple la quantité de viande et de graisse animale consommée par l’individu, la part de végétaux et de crudités, etc.

Les études ont en particulier démontré l’importance de la consommation de fibres végétales pour la richesse du microbiote. Par exemple, les régimes des populations occidentales, souvent relativement pauvre en fibres par rapport à des alimentations « traditionnelles », entraînent un appauvrissement de la diversité du microbiote. (note : on trouve des fibres dans les céréales complètes par exemple). Il est également démontré qu’un microbiote riche et diversifié est bénéfique pour la santé. En particulier, il aide l’organisme à se prévenir de maladies telles que le diabète de type 2 et le cancer.

Le microbiote démontre ainsi que l’individu n'est pas déterminé uniquement par son ADN. C’est un organe composé de cellules non-humaines, mais indispensables à la vie en bonne santé et dont la composition dépend principalement de l’alimentation. Le système digestif est donc une symbiose entre des cellules humaines et des microorganismes, avec un bénéfice mutuel. Une vision de l’humain comme un être « chimérique » émerge progressivement des études portant sur le microbiote.

De nombreux animaux présentent des traits comportementaux indispensables à leur survie et leur reproduction, comme les stratégies de recherche de nourriture, la construction d’un nid et les parades nuptiales. Puisque que ces caractères comportementaux se réalisent « en dehors » du corps de l’animal, on les nomme phénotypes étendus.

Comme tous les caractères transmissibles qui ont un impact sur la survie et la reproduction, le phénotype étendu est un facteur évolutif sur lequel agit la sélection naturelle.

Les comportements des animaux sont déterminés par leurs gènes, par l’intermédiaire du développement du cerveau. Ainsi la diversité de comportements existant entre les individus d’une même espèce peut être expliquée par leur diversité génétique.

Cependant depuis la fin du 20ème siècles, des comportement acquis et transmissibles ont été observées chez de nombreux animaux. Dans ce cas, ces caractères comportementaux ne peuvent pas être déterminés par l’ADN.