L'évolution des êtres vivants - 2nd S

En biologie, l'évolution désigne la transformation des espèces vivantes au cours des générations. 

 

L'évolution est causée par les mutations et leur corollaire. 

 

Les espèces sont longtemps considérées comme immuables. 

 

Mais petit à petit, l'idée de l'évolution se met en place.  

 

L'idée d'évolution peut déjà se trouver chez certains philosophes de l'antiquité (grecs, romains ou musulmans), mais ce n'est qu'à partir du $XIV^{\text{ème}}$ siècle que de véritables théories expliquant le phénomène de l'évolution des espèces ont été développées.

Beaucoup d'arguments dans presque toutes les disciplines viennent renforcer l'existence de l'idée d'une évolution.

Les cœurs de différents vertébrés présentent une même organisation interne puisqu'ils sont formés par les mêmes cavités (oreillettes et ventricules) ces homologies anatomiques confirment la filiation et l'existence d'un ancêtre commun entre eux. 

 

Le nombre de cavités contractiles augmente progressivement en allant des poissons jusqu'aux mammifères : 

 

La structure du cœur a subit une complexification: Le poisson est le groupe le plus primitif puisqu'il possède le cœur le plus simple et le mammifère est le groupe le plus évolué puisqu'il possède le cœur le plus complexe.

L'encéphale des différents vertébrés présentent une même organisation  puisqu'il est formé par les mêmes parties ou éléments  (les lobes olfactifs, les hémisphères cérébraux, le mésencéphale ou lobes optiques, le cervelet et le bulbe rachidien). 

 

Cependant nous constatons que les parties constituant l'encéphale sont plus développées. 

 

Le poisson est donc le groupe le plus primitif puisqu'il possède l'encéphale le plus simple et le mammifère est le groupe le plus évolué puisqu'il possède l'encéphale le plus développé.

 

NB : toutes les structures internes et externes des êtres vivants subissent des modifications ou transformations au cours du temps d'une espèce à une autre : c'est le phénomène de l'évolution.

Plusieurs théories ont été émises pour expliquer le mécanisme de l'évolution.

En $1809$, Lamarck a publié une théorie selon laquelle les êtres vivants actuels sont le résultat de transformations lentes et progressives, au cours du temps. 

 

L'explication qu'il fournit quant aux mécanismes de cette évolution se résume en deux points :

 

$-\ $Les êtres vivants font des efforts (volontaires ou non) pour s'adapter à leurs environnements. 

 

L'usage d'un organe amène son développement, alors que l'absence d'usage mène à la régression de l'organe.

 

$-\ $Les modifications des organes  découlant des usages se transmettent à la descendance.

 

Pour étayer sa thèse, Il cite en exemple le cou de la girafe :

 

Le milieu engendre des besoins : les feuilles dont se nourrissent les girafes sont hautes dans les arbres. Elles étendent donc leur cou pour les atteindre.

 

Modification des organes : les girafes étirent le cou tous les jours et il finit par s'allonger.

 

Transmission des modifications : les girafes transmettent à leurs descendants un cou plu long.

En effet, inspiré par Lamarck, il considère également que les espèces évoluent par adaptation à leur environnement, mais sans le vouloir. 

 

Charles Darwin estime que tous les individus diffèrent au sein d'une même espèce et que seuls les individus les mieux adaptés à leur environnement survivent. 

 

Ces individus transmettent leurs caractères à leurs descendances, l'espèce évolue et s'adapte à son environnement. 

 

On parle alors de Sélection Naturelle.

 

En reprenant l'exemple des girafes avec diverses longueurs de cou, il démontre que les girafes avec un long cou se nourrissent plus facilement des feuilles situées sur les hautes branches des arbres.

 

Ces girafes survivent et se reproduisent en transmettant leurs caractères avantageux à leur descendance alors que celles avec des cous moins longs finissent par disparaitre.

Pendant la deuxième moitié du $XX^{e}$ siècle, les progrès obtenus dans tous les domaines de la biologie ont permis de donner de nouvelles interprétations à la théorie de l'évolution proposée par Darwin .

 

Vers $1930$, Les nouvelles connaissances dans le domaine de la génétique ont permis à un groupe de scientifiques de formuler une nouvelle théorie de l'évolution qui proposait comme principaux moteurs du changement évolutif les mutations, la recombinai-son génique  et la sélection naturelle.

 

Cette théorie est appelée néodarwinisme ou théorie synthétique, puisqu'elle unifie différentes zones de la biologie, comme la génétique, la paléontologie, la biochimie et l'écologie.

Le mutationnisme est une théorie des transformations spontanées et héréditaires des êtres vivants par mutations. 

 

Selon cette théorie l'évolution  mise en évidence par Hugo de VRIE, les nouvelles espèces apparaissent brusquement sans formes intermédiaires par mutations et sont immédiatement stables. 

 

Ainsi, de manière spontanée, un gène se modifie par le fait du hasard, ce qui donne à l'animal une caractéristique nouvelle (couleur, taille, capacité à réduire ou augmenter un caractère, sensibilité ou, au contraire, résistance à telle ou telle maladie, etc.).

L'apparition de couleur nouvelle sur une population de souris et l'apparition de pair d'ailes supplémentaires sur des mouches de vinaigre. 

L'idée d'évolution existait déjà chez certains philosophes grecs qui pensaient que des espèces similaires devaient descendre d'un ancêtre commun, mais c'est Charles Darwin qui a formalisé la théorie de l'évolution biologique sous le nom de « descendance avec modification » dans son ouvrage paru en $1859$ intitulé : 

 

Sur l'origine des espèces par le moyen de la sélection naturelle.

 

Depuis cette époque, des arguments nombreux et variés issus de la biologie, et de la géologie ont été réunis, montrant que toutes les espèces vivantes, descendent d'un même ancêtre commun  et sont donc toutes apparentées, confirmant ainsi la notion d'évolution.

 

Figure $1$ : Comparaison anatomique de cœurs de vertébrés

 

Consignes

 

1. Observer attentivement la Figure $1$ et la décrire

 

2. Citer les ressemblances et les différences dans l'organisation du cœur des vertébrés

 

 

 

 

Texte 1 : Extrait de Jean Baptiste LAMARCK

 

«Dans tout animal qui n'a point dépassé le terme de ses développements, l'emploi plus fréquent et soutenu d'un organe quelconque fortifie peu à peu cet organe, le développe, l'agrandit et lui donne une puissance proportionnée à la durée de cet emploi, tandis que le défaut constant d'usage de tel organe l'affaiblit insensiblement, le détériore, diminue progressivement ses facultés et finit par le faire disparaître ».JB Lamarck 

 

 

 

 

$\boxed{" La haute de la girafe, la longueur de son cou et de ses pattes antérieurs, en font un animal admirablement adapté pour les branches élevées des arbres.... On costate que les individus d'une même espèce différent souvent par les longueurs relatives de leurs diverses parties. Les individues ayant une ou plusieurs parties allongées qu'à l'ordinaire, ont du en général suivre en période de disette. Leur croisement a produit des descendants qui ont hérité, d'une tendance à varier dans le même direction ; tandisque les individus moins favoriséssouss les mêmes rapports doivent avoir été plus exposés à périr".

Charles DARWIN }$

 

 

 

 

 

 

 

En modifiant un seul gène de la mouche du vinaigre, des chercheurs ont produits des mouches avec quatre ailes au lieu de deux. 

 

De telles modifications portant sur d'autres caractères, ont été obtenues chez différents animaux. 

 

Ceci montre que de petites modifications du programme génétique peuvent être à l'origine de caractères nouveaux.

 

L'apparition de ce caractères nouveaux se fait ainsi au hasard par les modifications du programme génétique.

 

Document $1$ : Apparition de caractères nouveaux

 

              

Après sa publication en $1859$, la théorie darwinienne fut remaniée plusieurs fois. 

 

Ainsi, Auguste Weismann $(1834-1914)$ signa l'acte de naissance du néo-darwinisme en s'attaquant à l'hérédité de l'acquis.

 

La théorie de Weismann reposait sur une conception corpusculaire du patrimoine héréditaire à l'instar de l'hypothèse de pangenèse formulée initialement par Darwin.

 

Le néo-darwinisme fut ensuite complété par les lois de Grégor Mendel $(1834-1914)$ sur la génétique qui régissent la transmission héréditaire. 

 

Découvertes en $1865$, elles passèrent inaperçues puis furent redécouvertes indépendamment en $1900$ par Hugo De Vries (mutationnisme), Carl Correns et Erich vonTschermak-Seysenegg.

 

Le darwinisme fut amendé une seconde fois dans les années $1930-1940$

par un ensemble de chercheurs d'origines différentes. 

 

Enrichie par l'apport de nombreuses contributions, elle devint une synthèse multidisciplinaire dans laquelle l'évolution part d'un fondement génétique, les mutations aléatoires, pour être ensuite passées au crible de la sélection naturelle. 

 

Avec la découverte de l'ADN en $1953$, qui représente le support universel de l'hérédité, l'évolutionnisme changea d'époque. 

 

Désormais, les spécialistes de l'évolution sont plutôt des biologistes de laboratoire, entourés par les outils de la technologie moderne.