Aucun titre de diapositive

1
LA SPÉCIATION ET LES SIGNES DE L'ÉVOLUTION
Gilles BourbonnaisCégep de Sainte-Foy
2
3. LA SPÉCIATION ET LE CONCEPT D'ESPÈCE (456)
Spéciation formation d'une nouvelle espèce à
partir d'une espèce ancestrale
Mode le plus fréquent cladogenèse
gt Diversité biologique
3
Qu'est-ce qu'une espèce?
DONC groupes d'individus qui s'échangent des
gènes
4
Problèmes d'application de cette définition

• Organismes à reproduction non sexuée.
• Difficulté de vérifier en pratique
  l'interfécondité.
• Cas limites (souris p. 459)

5
Il peut y avoir spéciation s'il y a isolement
génétique barrière qui empêche un groupe
d'individus de se reproduire avec le reste de la
population.
Le groupe isolé peut diverger génétiquement au
point de ne plus pouvoir se reproduire avec le
reste de la population nouvelle espèce.

• Dérive génétique
• Mutations nouvelles
• Sélection différente

6
L'espèce ancestrale A donne naissance aux espèces
B, C et D (Campbell, p. 464)
Si le phénomène se produit en peu de temps
radiation adaptative
La radiation adaptative est fréquente après un
bouleversement important (après la catastrophe
responsable de l'extinction des dinosaures, par
exemple). Campbell 487-488
7
Isolement peut être causé par

• Formation d'îles
• Chaîne de montagne
• Glacier
• Désert
• Lacs isolés
• Etc.

Barrières géographiques
Barrières biologiques
8
Barrières biologiques
Isolement écologique
une partie d'une population préfère un milieu
écologique différent de celui du reste de la
population.
Isolement temporel Isolement éthologique
(comportements différents) Isolement mécanique
(appareils reproducteurs différents) Isolement
gamétique (gamètes ne se reconnaissent plus suite
à des mutations de protéines de
surface) Isolement génétique (mutation qui rend
certains individus stériles avec d'autres, mais
fertiles entre eux)
9
Spéciation allopatrique
Groupes séparés par un isolement géographique
Spéciation sympatrique
Les nouvelles espèces se forment sur le même
territoire que l'espèce ancestrale (pas
d'isolement physique)
10
Gradualisme et théorie des équilibres ponctués
(469)
D'après les fossiles, c'est le mode équilibre
ponctué qui serait le plus fréquent.
11
4. Les signes (preuves?) de l'évolution (430)

• La sélection artificielle
• Les archives géologiques
• L'anatomie comparée
• L'embryologie
• La biogéographie
• La biologie moléculaire

12
La sélection artificielle
13
Les archives géologiques

• Permettent de se représenter la flore et la faune
  de différentes époques.
• Permettent de découvrir les transitions entre une
  forme ancienne et une forme plus moderne.

14
Évolution du cheval, caractérisée par

• Accroissement de la taille.
• Réduction du nombre de doigts.
• Modification des dents

N.B. L'évolution n'est pas graduelle ni linéaire
(ça ressemble à un buisson).
15
Certains fossiles permettent d'imaginer comment
s'est faite la transition entre de grands
groupes. Ex. Fossile de l'Archéoptérix
(transition entre reptiles et oiseaux, 150 MA).
16
Oiseau
Archéoptérix
17
L'anatomie comparée (431)

• Ressemblances entre animaux même s'ils vivent
  dans des milieux très différents (ex. dauphin
  ressemble plus à un mammifère terrestre qu'à un
  poisson).
• Structures homologues structures qui ont la
  même origine évolutive.
• Organes vestigiaux organes devenus inutiles ou
  peu utiles, mais qui sont encore présents

18
Structures homologues Membres avant des
vertébrés
19
Structures vestigiales
Bassin et membres arrières atrophiés chez la
baleine ou chez certains serpents primitifs (boa).
20
Autres structures vestigiales
Appendice chez humain (reste du caecum) Muscles
des oreilles chez l'humain. Mécanisme de la
"chaire de poule" Repli semi-lunaire de l'il
(reste d'une troisième paupière chez les
reptiles). Animaux cavernicoles aux yeux
atrophiés ou non fonctionnels
21
L'embryologie (432)
Les organismes qui ont une même origine évolutive
présentent des développements embryonnaires
semblables.
Fentes branchiales chez les vertébrés.
Queue au stade embryonnaire chez l'homme.
Dents et fourrure au stade embryonnaire chez les
baleines à fanons. Activation de certains gènes
inactifs chez le poussin gt formation de dents.
22
Poisson
Oiseau
Porc
Homme
http//www.pbs.org/wgbh/nova/odyssey/clips/
23
La biogéographie (430)
étude de la distribution des espèces

• Îles abritent des espèces endémiques (uniques)
  apparentées à des espèces du continent le plus
  proche ou d'une île voisine.
• Îles Hawaii 250 espèces d'insectes ont envahi
  les îles après leur formation. Ces insectes ont
  évolué pour donner plus de 3000 espèces uniques
  aux îles. Des 1700 espèces végétales, 1430 sont
  endémiques.
• Dinosaures d'Afrique et d'Amérique du Sud même
  espèces AVANT la formation de l'Atlantique.
  Espèces différentes après (Campbell 487)

24
Pinsons des Galapagos (Pinsons de Darwin)
25

• Marsupiaux en Australie
• Faune avienne de Nouvelle-Zélande (pas de
  mammifères sauf des chauves-souris)
• Faune particulière de Madagascar

Moa de Nouvelle-Zélande. Certains atteignaient 3
m de haut. Une espèce d'aigle aujourd'hui éteinte
était assez grande pour s'attaquer à ces oiseaux.
26
Biologie moléculaire (433) (492)

• Comparaison de séquences d'ADN.
• Comparaison de séquences d'acides aminés.

Ex. Comparaison de la séquence en acides aminés
des deux chaînes de l'hémoglobine
Homme - chimpanzé 0 AA de différence Hoomme -
Gorille 1 AA Gorille - Singe Rhésus 6
AA Homme - Porc 20 AA
27
Arbre phylogénétique tracé par l'étude
comparative du cytochrome C
28
On peut utiliser l'ADN des mitochondries se
transmet uniquement de mère à fille.
On peut comparer des populations rapprochées par
l'étude de l'ADN satellite (Junk DNA). Ex.
Corégones et truites des lacs du Québec
29
L'horloge moléculaire
Différence génétique entre deux espèces provenant
d'une même espèce ancestrale
est proportionnelle
au temps écoulé depuis leur séparation évolutive
30
DONC Temps écoulé depuis que les deux espèces
sont séparées

k t
Si on connaît k, on peut trouver t en évaluant la
différence génétique entre les deux espèces.
k varie selon les portions d'ADN
considérées S'il s'agit d'un gène vital k est
faible (la moindre modification risque d'être
nuisible). S'il s'agit d'ADN non codant k est
élevé
31
5. L'évolution se fait-elle au hasard?
Hasard des mutations Hasard des circonstances

• Changements de climat
• Catastrophes cosmiques
• Changements écologiques
• Etc.

32
FIN