Mécanisme de l'évolution - Cours de SVT avec Maxicours - Collège

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Mécanisme de l'évolution

Objectif
Connaître par quel mécanisme apparaissent de nouveaux caractères dans une population et donner un exemple.
Comprendre comment ces nouveaux caractères peuvent être sélectionnés ou non suite à une modification de milieu et l'importance de leur existence pour la survie de l'espèce.
Les peuplements animaux et végétaux changent au cours des temps géologiques : les espèces et les groupes apparaissent puis disparaissent.
Quels liens existe-t-il entre les évènements géologiques qui ont affecté la Terre et les modifications des peuplements des êtres vivants ?
1. Apparition de nouveaux caractères
a. Les mutations
Comme on a pu le voir dans le cours sur l'unicité des individus, il existe plusieurs caractères au sein d'une même espèce et chaque individu donne la potentialité d'en faire apparaitre des nouveaux au cours de la reproduction.
L'apparition de nouveaux caractères implique une modification de l'information génétique. Cette modification se fait par le biais des mutations. Elles peuvent toucher tous les gènes d'un individu. Certaines vont conduire à la mort de celui-ci, on dira alors qu'elles sont létales, d'autres s'exprimeront sans incidence, et d'autres encore apporteront une modification observable.
 
b. Exemple de mutation : l'albinisme.
L'albinisme est dû à une mutation du gène responsable de la production de mélanine dans notre corps.
La mélanine est une substance que notre corps sécrète et qui va pigmenter certaines parties de notre corps. Selon sa concentration, elle va déterminer la couleur de la peau, des cheveux ou des yeux.
Le gène muté ne permet plus la sécrétion de cette mélanine par notre corps, d'où l'absence de pigmentation pour la peau, les cheveux ou les yeux.
Les individus atteints d'albinisme ont la peau et les cheveux blancs et les yeux rouges (sans pigmentation, l'iris est translucide et laisse apparaître les vaisseaux sanguins rouges).
 
2. Modifications de milieu et sélection naturelle
a. La sélection naturelle
Les mutations seules ne suffisent pas. Il faut qu'elles soient sélectionnées pour perdurer dans une population, c'est-à-dire transmises de génération en génération.
Pour qu'une mutation soit sélectionnée, il suffit simplement que l'individu muté accède à la reproduction et transmette le nouveau caractère à sa descendance, et ainsi de suite. Si l'individu meurt ou n'accède pas à la reproduction, le caractère n'est pas transmis et disparait à la mort de l'individu.

Il existe différents critères permettant de sélectionner un caractère :
- l'accès à la nourriture ;
- l'accès à un partenaire sexuel ;
- éviter de se faire manger (prédation).

Tous ces critères permettent à l'individu de survivre, de se reproduire et de s'occuper de sa descendance. Si un caractère nouveau empêche un de ces critères de se produire, il est alors éliminé de la population, on dit qu'il n'est pas sélectionné car il ne présente aucun avantage pour l'individu.

Si une modification du milieu de vie survient, seuls les individus adaptés vont survivre. Tous les caractères qui permettent une meilleure survie vont être sélectionnés, nous n'aurons alors dans la population que des individus adaptés à leur milieu.

C'est ce même processus de sélection qui va aussi entraîner la disparition de certaines espèces lors de grands changements géologiques, car elle ne sont plus adaptées au nouveau milieu. A l'inverse, d'autres individus plus adaptés vont apparaître.
Suivant les événements géologiques et les changements climatiques, on assiste donc à une succession de disparition et apparition d'espèces.
b. Exemple d'événement climatique : la fin de l'âge de glace et du mammouth.
La disparition des mammouths est un sujet qui a fait beaucoup débat durant de nombreuses années. L'une des hypothèses était que leur disparition était due en partie à l'apparition de l'Homme qui aurait pratiqué une chasse intensive et aurait mené l'espèce à sa perte.
Il paraît peu probable que l'Homme seul par la chasse ait pu faire disparaître une espèce entière. D'autres théories sont donc venues expliquer cette disparition.
La Terre a subit de nombreux changements climatiques au cours de son histoire : on peut discerner 4 grandes périodes glaciaires. Les mammouths ont vécu pendant la dernière période glaciaire, que l'on appelle aussi l'âge de glace, située entre -100 000 et -12 000 années.
Il y a 12 000 ans s'est produit un réchauffement et nous sommes entrés dans une période interglaciaire (dans laquelle nous sommes toujours). C'est à cette période exactement que les mammouths ont disparus.
Il faut comprendre que les changements climatiques induisent des changements de milieux.
La steppe herbeuse, habitat préféré du mammouth, a été progressivement remplacée par des forêts. Le manque de nourriture aurait donc fortement contribué à la disparition de l'espèce qui s'est retrouvée inadaptée au nouveau milieu. Et comme aucun caractère nouveau n'était présent dans l'espèce pour lui permettre de survivre, elle a tout simplement disparu. Par contre, l'apparition des forêts a favorisé le développement de nombreuses espèces de cervidés.

c. Modification du milieu par l'Homme : exemple de la phalène du bouleau.
Que l'on se rassure, une modification du milieu n'entraîne pas toujours la disparition d'espèces. Le plus souvent, il existe suffisamment de caractères nouveaux pouvant être sélectionnés pour permettre une adaptation des espèces à leur nouveau milieu.
C'est le cas de la Phalène du bouleau (Biston betularia L.), un papillon de nuit qui était à l'origine de couleur claire (blanc moucheté).
Ce papillon a pour habitude de se reposer la journée sur les troncs de bouleaux (qui sont de couleur claire). Or, au 19ème siècle, l'Europe connaît une révolution industrielle qui induit une utilisation massive de charbon et donc une pollution de l'air et des habitats. Les troncs des arbres, subissant cette pollution, ont commencé à devenir plus foncés.
Les phalènes blanches devinrent alors des proies faciles car fortement repérables : les individus de couleur blanche se faisaient donc manger en priorité. Des individus de couleur noire (nouveau caractère apparu dans les populations) ont pu mieux survivre (car camouflés sur les troncs noirs) et se reproduire.
C'est pour cela qu'à cette époque, le nombre de phalènes noires a augmenté dans les villes industrielles où la pollution était forte.
Si le caractère de couleur noire n'était pas apparu par mutation, les phalènes auraient probablement disparues à la révolution industrielle.

Les phénomènes de mutation et de sélection combinés ont donc permis à la phalène de survire et de s'adapter à un nouveau milieu.

L'essentiel

Les mutations permettent l'apparition de nouveaux caractères au sein d'une population.
Ces caractères sont ensuite sélectionnés ou non en fonction de l'avantage qu'ils peuvent fournir à l'individu :
- nourriture ;
- reproduction ;
- ne pas se faire manger (prédation).

En l'absence de ces caractères, toutes modifications du milieu (géologique, climatique ou humaine) peut entraîner la disparition de l'espèce qui n'est alors plus adaptée.

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