Les populations changent de génération en génération : la fréquence de certains allèles augmente, celle d’autres diminue. Ces changements, guidés par des mécanismes connus comme la sélection naturelle et la dérive génétique, expliquent l’évolution de la biodiversité.
Objectifs
- Expliquer l’origine de la diversité des allèles (mutations)
- Décrire le mécanisme de la sélection naturelle
- Décrire la dérive génétique et le rôle de la taille des populations
- Comprendre comment l’isolement de populations peut aboutir à de nouvelles espèces
1. Les mutations, source de nouveauté
Les mutations sont des modifications aléatoires de l’ADN. Lorsqu’elles touchent les cellules reproductrices, elles sont transmises à la descendance et créent de nouveaux allèles dans la population.
Fréquence allélique : Proportion d’un allèle parmi tous les allèles d’un gène présents dans une population. L’évolution d’une population se traduit par la variation des fréquences alléliques au cours des générations.
2. La sélection naturelle
Dans un environnement donné, certains individus portent des allèles qui leur donnent un avantage pour survivre ou se reproduire. Ils laissent en moyenne plus de descendants, qui héritent de ces allèles. La fréquence de ces allèles augmente alors dans la population.
La phalène du bouleau
- Ce papillon existe sous une forme claire et une forme sombre, déterminées génétiquement.
- Au XIXe siècle, dans les régions industrielles d’Angleterre, la suie a noirci les troncs : les formes claires y étaient plus visibles et plus souvent mangées par les oiseaux.
- La forme sombre est devenue majoritaire dans ces régions.
- Après la réduction de la pollution au XXe siècle, la forme claire est redevenue fréquente.
L’allèle avantagé dépend de l’environnement : la sélection naturelle n’a pas de direction fixée à l’avance.
La résistance aux antibiotiques
Dans une population bactérienne, quelques bactéries portent par hasard une mutation de résistance. Un traitement antibiotique tue les bactéries sensibles ; les résistantes survivent et se multiplient. L’usage excessif des antibiotiques favorise donc les bactéries résistantes.
3. La dérive génétique
Dérive génétique : Variation aléatoire des fréquences alléliques d’une génération à l’autre, due au hasard de la reproduction (quels individus se reproduisent, quels allèles sont transmis).
- La dérive agit indépendamment de l’avantage éventuel des allèles.
- Ses effets sont d’autant plus forts que la population est petite.
- Elle peut conduire à la disparition d’un allèle ou à sa fixation (100 % des individus le portent).
- Exemple : un petit groupe d’individus qui fonde une population sur une île n’emporte qu’une partie des allèles de la population d’origine (effet fondateur).
4. De nouvelles espèces
Lorsque deux populations d’une même espèce sont séparées (par une montagne, un bras de mer…), elles n’échangent plus d’allèles. Mutations, sélection et dérive les font évoluer différemment. Au bout d’un temps suffisant, elles peuvent devenir incapables de se reproduire entre elles : une nouvelle espèce est apparue. C’est la spéciation.
- Évolution = modification des fréquences alléliques dans les populations.
- Mutations → nouveaux allèles ; sélection naturelle et dérive → tri de ces allèles.
- Isolement + temps → spéciation possible.
À retenir
- Les mutations, aléatoires, créent de nouveaux allèles.
- La sélection naturelle augmente la fréquence des allèles qui avantagent la survie ou la reproduction dans un milieu donné.
- La dérive génétique modifie les fréquences alléliques au hasard, surtout dans les petites populations.
- L’isolement de populations peut conduire, avec le temps, à l’apparition de nouvelles espèces.
Et maintenant, à toi !
Vérifie que tu as compris avec les exercices, puis révise avec la fiche.