Évolution
Historique
L'adaptation et la sélection naturelle
L'élément de base de la théorie de Darwin sur l'évolution est la sélection naturelle. Aujourd'hui, nous savons qu'il existe d'autres facteurs qui contribuent à l'évolution. Cependant, la sélection naturelle demeure le facteur le plus important de l'évolution.
La sélection naturelle est un mécanisme de changement voulant que les individus d'une espèce qui sont le mieux adaptés à un milieu possèdent les meilleures chances de survie. Par opposition, les autres individus qui auront plus de difficultés à se protéger de leurs prédateurs et à obtenir les ressources qui leur permettront de survivre ont plus de chances de disparaître.
L'exemple par excellence de la sélection naturelle est celui de la phalène du bouleau. Au milieu du XIXe siècle en Angleterre, il existait deux types de ce papillon de nuit: une forme pâle et une forme sombre. Les chasseurs de papillons de l'époque (loisir populaire du XIXe siècle) recherchaient surtout la forme sombre qui était plus rare que la forme pâle. Durant le jour, la phalène pâle a la propriété de se camoufler sur les troncs de bouleaux, ce qui assure sa survie. Vers la fin de ce siècle, on a remarqué que, comparativement à la forme sombre, la forme pâle devenait de plus en plus rare dans les régions industrielles, alors qu'elle était encore en plus grand nombre dans les régions rurales. Des expériences réalisées dans les années 30 et 50 ont permis d'expliquer le phénomène d'évolution de la phalène du bouleau. La sélection naturelle explique la disparition graduelle de la forme pâle et l'augmentation du nombre de papillons sombres dans les régions industrielles. En effet, avec l'avènement de l'ère industrielle à la fin du XIXe siècle et début XXe siècle, l'Angleterre a vécu un grave problème de pollution atmosphérique. Cette pollution modifiait la couleur des bouleaux de gris pâle à gris foncé. Ainsi, il devenait de plus en plus difficile pour la forme pâle du papillon de survivre puisque son camouflage n'était plus efficace. Parce que les arbres devenaient plus foncés, la forme sombre possédait maintenant un camouflage. C'est ce qui explique la chute de la forme pâle dans les régions industrielles. La sélection naturelle a fait en sorte que les individus les plus adaptés ont survécu dans les régions industrielles. Dans les régions rurales, où le bouleau n'avait pas changé de couleur, les phalènes pâles étaient encore en plus grand nombre.
Voici des schémas représentants la phalène du bouleau avant et après l'industrialisation.
(Déplace la souris sur l'image)
Il existe trois types d'adaptation: comportementale, anatomique et physiologique. Un exemple d'adaptation comportementale est le comportement adopté par certaines espèces pour reconnaître et attirer les partenaires sexuels.
Un exemple d'adaptation comportementale est le coucou qui réussi à pondre des oeufs semblables à ceux d'un autre oiseau. Ainsi le coucou fait élever ses petits par l'autre oiseau auquel il a détruit ses oeufs . C'est un oiseau parasite. Pour en savoir plus va au site suivant: http://olivier.geoffroy.club.fr/webiologie/lutte2.html
La situation de la phalène du bouleau met en relief l'importance du camouflage, qui est une adaptation anatomique protégeant un organisme en lui permettant de se dissimuler dans son environnement. Le mimétisme est une autre adaptation anatomique qui permet à un organisme de copier l'apparence d'un autre organisme afin d'assurer sa protection. Par exemple, il existe une forme de papillon inoffensive pour les oiseaux, le vice-roi, qui ressemble au monarque, un papillon toxique pour les oiseaux qui le mangent. En mimant l'apparence du monarque, le vice-roi garde les oiseaux, qui ont appris à se méfier du monarque, loin de lui.
Voici un exemple de mimétisme:
(Déplace la souris sur l'image)
Tu peux aller voir de vraies photos sur la ressemblance entre le papillon monarque: http://www.museevirtuel.ca/PM.cgi?LM=Gallery&LANG=Francais&AP=vmc_display_static&DB=science&KEY=MSSHMSSH2000.X.9
et le vice-roi http://www.museevirtuel.ca/PM.cgi?LM=Gallery&LANG=Francais&AP=vmc_display_static&DB=science&KEY=MSSHMSSH2000.X.13
Une adaptation physiologique est un changement associé au métabolisme d'un organisme. Par exemple, l'utilisation des antibiotiques nous a permis de combattre des maladies provoquées par certaines bactéries.
Cependant, avec l'apparition d'un antibiotique, il y a eu l'apparition de souches bactériennes résistantes à ces antibiotiques, de sorte qu'il y a maintenant des bactéries mutantes capables de produire des enzymes qui offrent une protection contre les antibiotiques. C'est donc dire que les organismes les mieux adaptés survivent aux antibiotiques. Les scientifiques commencent à reconnaître la présence de ces souches, particulièrement en ce qui a trait à la pénicilline, qui auparavant tuait plusieurs sortes de bactéries.
Activité sur la bactérie C.difficile
«Les spécialistes de l’évolution font une distinction entre des structures anatomiques homologues et analogues.
Deux structures sont homologues si elles ont une origine embryonnaire et phylogénétique commune. Ainsi, l’avant-bras d’un humain, l’aile d’un oiseau ou la nageoire pectorale d’un dauphin sont constitués des mêmes os hérités d’un lointain ancêtre commun et sont donc considérés comme des structures homologues. L’existence même de structures homologues dans le règne animal est d’ailleurs considéré comme l’une des preuves les plus solides de l’évolution.
À l’opposé, des structures analogues remplissent les mêmes fonctions chez différentes espèces qui proviennent de deux lignées évolutives complètement différentes. On pense par exemple à l’aile d’un insecte versus l’aile d’un oiseau. Les deux servent à voler mais n’ont rien en commun d’un point de vue taxonomique. Les structures analogues sont le produit de « l’évolution convergente », c’est-à-dire des solutions trouvées de manière indépendante chez des organismes différents pour faire face aux mêmes contraintes environnementales.»
Référence: site le cerveau à tous les niveaux (http://www.lecerveau.mcgill.ca/flash/i/i_05/i_05_cr/i_05_cr_her/i_05_cr_her.html )
Pour en savoir plus:
http://www.chez.com/gepog/toucans/evolution.htm
