Évolution
Mécanisme de l'évolution
Mécanismes modifiant l'équilibre génétique
a) Les mutations
Comme nous l'avons déjà vu, une mutation provoque un changement dans la séquence des nucléotides d'une partie du code génétique. Elles surviennent au hasard, mais assez rarement. Les mutations représentent donc un des mécanismes perturbant l'équilibre génétique parce qu'elles modifient le pool génique d'une population. Les mutations représentent le seul mécanisme qui amènent un renouvellement du matériel génétique. Dans certains cas, les mutations provoquent des changements qui n'ont pas de conséquences sérieuses sur la survie comme la couleur du pelage. Dans d'autres cas, elles peuvent mener à des changements significatifs sur lesquels la sélection naturelle agira. Ainsi, une mutation peut avoir des effets négatifs, positifs ou neutres. Cela dépend de son effet sur la population.
Une mutation seule ne causera pas l’évolution mais si elle apporte un avantage sélectif à la population, elle pourra finir par augmenter en fréquence dans la population.
** Chez l’homme, il y a 10-4 à 10-6 mutations par copie de gène et par génération. En moyenne, chaque nouveau-né possède 4 mutations par rapport à ses parents.
b) La dérive génétique
"La dérive génétique est un changement dans les proportions des allèles du pool génique d'une population dû à des événements survenant au hasard. Elle se produit parce que la transmission des allèles, d'une population à une autre, se fait au hasard."(2) Voici quelques exemples de la dérive génétique.
- Les organismes se reproduisant sexuellement forment plus de gamètes que ce qui est nécessaire pour assurer la fécondation. Ceci fait en sorte qu'il est possible qu'un allèle ne participe pas à la nouvelle génération, faute d'échantillonnage.
- Lors de la méiose, il y a le phénomène d'enjambement qui est lui aussi le résultat du hasard. Ainsi, il est possible qu'un allèle ne soit jamais transmis d'une génération à l'autre dans une population.
- Le hasard détermine aussi quels oeufs éclosent. Encore une fois, il est possible que certains allèles soient perdus.
Il faut souligner que plus la taille d'une population augmente, moins il y a de chances de perdre un allèle.
2.Arms et Camp (1993), p.357.
Deux situations conduisent à la dérive génétique : l’effet d’étranglement et l’effet fondateur.
L’effet d’étranglement est une situation où l’on retrouve certains allèles en grande quantité et d’autres très peu ou pas du tout. Cela se produit lorsqu’une population est soumise à des désastres naturels comme les tremblements de terre, les inondations, les incendies ou la chasse excessive.c) La dispersion des gènes
Lorsqu'un individu quitte une population, il amène avec lui son matériel génétique ce qui peut modifier l'équilibre génétique de celle-ci. À l'opposé, lorsqu'un individu entre dans une population, il introduit de nouveaux gènes.
d)La sélection naturelle
Contrairement à d'autres facteurs, la sélection naturelle est indépendante du hasard. La sélection naturelle résulte des chances inégales de survie ou de reproduction entre les individus d'une population. Il existe trois types de sélection. Les deux plus fréquentes sont la sélection directionnelle et la sélection stabilisante.
- Avec la sélection directionnelle, on favorise les phénotypes d'un extrême par rapport à l'autre. Par exemple, si on donne de la pénicilline à une personne malade suite à une infection bactérienne, nous lui permettrons d'éliminer les bactéries qui ne possèdent pas de résistance à la pénicilline. Par contre, les bactéries résistantes survivront au traitement et elles continueront à se reproduire. Ainsi, à long terme, l'allèle déterminant la résistance à la pénicilline sera favorisé, ce qui peut éliminer la sensibilité des bactéries à la pénicilline.
- La sélection stabilisante favorise les phénotypes moyens par rapport aux phénotypes extrêmes. Par exemple, si une population de graines varient en taille, celles qui sont les plus grosses auront tendance à être davantage mangées par les oiseaux, alors que les graines plus petites seront moins attrayantes pour ces derniers.
- Le dernier type de sélection est la sélection diversifiante qui est en quelque sorte le contraire de la sélection stabilisante. Ici, les individus présentant les phénotypes extrêmes auront plus de chances de survie que les individus présentant les phénotypes moyens. "Cela mène à deux populations séparées et possédant des caractéristiques distinctes"(3). Par exemple, si on reprend l'exemple précédent avec les graines, il se pourrait qu'un organisme préfère les graines de taille moyenne au détriment des graines grosses ou petites. Les nouvelles populations viendront qu'à subiront des conditions environnementales différentes.
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3.Biggs et al. (1994), p.226.
