« De l’origine des « De l’origine des espèces »espèces »et ses idées principaleset ses idées principalesBiologie 122

Ce que Darwin a Ce que Darwin a réellement dit dans « On réellement dit dans « On the Origin of Species »the Origin of Species »

La variation héritéeLa sélection artificielle Évolution par la sélection naturelle

Les preuves de l’évolution

La variation héritéeLa variation héritéeUne des idées les plus

importantes de Darwin était que tout membre de chaque espèce varie les uns des autres de façon importante.

La sélection artificielleLa sélection artificielleDurant les voyages de Darwin, il a noté que

les éleveurs de plantes et d’animaux utilisaient la variation héréditaire (ce qu’on appelle maintenant la variation génétique) pour améliorer les cultures végétales et le bétail.

Ils sélectionneraient pour l’élevage seulement les plus gros cochons, les chevaux les plus rapides et les vaches qui produisent le plus de lait.

Darwin avait nommé ce processus de sélection : la sélection artificielle.

La sélection artificielle est ainsi la sélection par les humains pour l’élevage de traits utiles de la variation naturelle parmi différents organismes.

L’évolution par sélection L’évolution par sélection naturellenaturelleLa prochaine idée de Darwin était

de comparer les processus de sélection fait de manière naturelle à ceux artificiels.

En faisant cela, il a développé une hypothèse scientifique pour expliquer comme l’évolution survient.

C’est ici qu’on perçoit les plus grandes contributions de Darwin :◦La lutte pour l’existence◦La survie du plus apte◦La descente avec modification

La lutte pour l’existenceLa lutte pour l’existenceAprès avoir lu le travail de Malthus,

Darwin croyait que chaque espèce avait une lutte pour l’existence.

En d’autres mots, les membres de chaque espèce sont régulièrement en compétition pour obtenir de la nourriture et d’autres nécessités de la vie.

La survie du plus apte La survie du plus apte ((Survival of the FittestSurvival of the Fittest))Darwin avait observé qu’un facteur

clé dans la lutte pour l’existence était comment bien un organisme est adapté à son environnement.

Darwin nommait l’habileté d’un organisme à survivre et de se reproduire dans son environnement : aptitude (ou fitness).

Ainsi, il avait proposé que l’aptitude soit le résultat des adaptations.

Une adaptation est une caractéristique héritée qui augmente les chances de survie d’un organisme.

Survie du plus apte…Survie du plus apte…Darwin avait conclut

qu’une adaptation réussie a fait de l’organisme mieux adapté pour son environnement et, donc, mieux capable de survivre et de se reproduire.

Des adaptations peuvent être : ◦Structurale / Anatomique◦Fonctionnelle◦Béhaviorale

Survie du plus apte…Survie du plus apte…Darwin argumentait que les organismes avec

des bas niveaux d’aptitude meurent ou produisent peu d’organismes, tandis que des organismes avec des hauts niveaux d’aptitude survivent et se reproduisent avec plus de réussite.

Darwin référait ce processus à la sélection naturelle, le processus par lequel les individus qui sont le mieux adaptés à leur environnement survivent et se reproduisent avec le plus de réussite; aussi appelé la survie du plus apte.

La sélection naturelle ne peut pas être observée directement; elle peut seulement être observée dans les changements chez les populations en plusieurs générations successives.

La descente avec La descente avec modificationmodificationDarwin avait proposé que, sur des

longues périodes de temps, la sélection naturelle produit des organismes qui :◦Ont différentes structures◦Établissent différentes niches◦Occupent différents habitats

Comme résultat, des espèces d’aujourd’hui ressemblent différemment que leurs ancêtres.

(On sait maintenant (On sait maintenant que…)que…)

Descente…Descente…Donc, chaque espèce vivante a

descendu avec des changements d’une autre espèce avec le temps.

Darwin référait ce principe comme la descente avec modification.

La descente avec modification implique que toutes les choses vivantes sont reliées les uns aux autres.

Darwin croyait que toutes les espèces vivantes étaient dérivées d’ancêtres communs.

Par conséquent, un seul arbre généalogique relie toutes les choses vivantes.

L’évolution mise en L’évolution mise en preuvepreuveDarwin argumentait que les choses

vivantes avaient évolué sur la Terre pour des millions d’années. Des preuves pour ce processus peuvent être trouvées dans :◦Les fossiles◦Les tendances de distribution◦L’adaptation parallèle◦L’homologie◦L’embryologie

Les fossilesLes fossilesDes fossiles sont créés lorsque les

organismes deviennent enterrés dans du sédiment.

Les fossiles contiennent des couches sédimentaires de roches qui révèlent une historique de la vie sur la Terre.

En datant les roches dans lesquels les fossiles surviennent, on peut obtenir une idée précise de comment vieux sont les fossiles.

Dans les jours de Darwin, les roches étaient datées par leur position en comparaison; les roches plus creuses sont généralement plus vieilles.

fossiles…fossiles…Lorsque les fossiles sont placés selon

leur âge, du plus vieux au plus jeune, elles fournissent souvent des preuves de changements évolutionnaires progressifs dans la direction de la plus grande complexité.

Darwin percevait des fossiles comme un record de l’historique de la vie sur la Terre.

Il avait ainsi proposé que plusieurs espèces étaient apparus, avaient vies pour un temps, et ensuite disparus.

Les tendances de Les tendances de distributiondistributionDarwin était le premier à présenter des

preuves que les animaux et les plantes qui vivaient sur des îles ressemblent le plus proche aux formes vivantes du continent le plus proche.

Ce type de relation suggérait fortement que les organismes sur les îles avaient évoluées d’autres organismes qui avaient venus aux îles à partir de territoires continentaux adjacents, à un certain point dans le passé.

distribution…distribution…Dans plusieurs cas, les

organismes sur les îles ne sont pas identiques avec ceux qui surviennent encore sur les territoires continentaux adjacents.

Par exemple, les pinsons des îles Galapagos ont différents becs de ceux en Amérique du Sud.

Adaptation parallèleAdaptation parallèleLes différentes régions

géographiques ont parfois des communautés d’animaux et de plantes d’apparences similaires, même si ces animaux et ces plantes individuels peuvent être reliés de loin les uns aux autres.

Il est difficile d’expliquer ces similarités comme le résultat d’une coïncidence.

adaptation parallèle…adaptation parallèle…Dans un cas très bien connu, le

continent d’Océanie s’est séparé des autres continents plus de 50 millions d’années passées, même avant les mammifères placentaires sont crus avoir arrivés dans la région. Aujourd’hui, seulement quelques animaux en Australie sont placentaires, et ceux ont tous été récemment introduits.

adaptation parallèle…adaptation parallèle…La majorité des mammifères australiens

sont des marsupiaux, des membres d’un groupe dans lequel le nouveau-né est dans une condition très immature, et est placé dans une poche jusqu’à ce qu’ils sont prêts à émerger au monde extérieur.

Les marsupiaux ont possiblement évolués plus tôt que les animaux placentaires, et sont probablement arrivés en Australie avant sa séparation de l’Antarctique.

adaptation parallèle…adaptation parallèle…Il est impressionnant que, en fait, les

marsupiaux ressemblent les mammifères placentaires présents dans d’autres continents.

La similarité de certains des membres individuels de ces deux types de mammifères (qui entre eux certains vivent dans des habitats similaires et trouvent leur nourriture de manières similaires) argumente fortement qu’ils ont évolués dans de différentes régions isolées, comme résultat de la sélection naturelle en relation aux environnements similaires.

HomologieHomologieDes structures matures qui ont

différentes formes mais qui se développent des mêmes tissus embryonnaires sont appelés des structures homologues.

Par exemple, les membres des reptiles, des oiseaux et des mammifères (bras, ailes, jambes et nageoires) varient beaucoup en formes et fonctions; pourtant, ils sont tous construits des mêmes os de base.

Des structures homologues suggèrent fortement que tous les vertébrés avec quatre membres sont descendus, avec modifications, d’ancêtres communs.

Structures homologues Structures homologues vestigialesvestigialesPas toutes les structures

homologues ne possèdent des fonctions importantes ; plusieurs organismes ont des structures avec aucune fonction apparente.

Les organes de plusieurs animaux sont tellement réduits en grandeur qu’ils sont dits vestigiaux.

C’est-à-dire, ces structures ne sont que des traces de structures homologues dans d’autres espèces.

Exemples de structures Exemples de structures vestigialesvestigialesLes humains possèdent un ensemble

complet de muscles pour tortiller leurs oreilles, tout comme les coyotes peuvent le faire.

Les baleines contiennent des os de pelvis comme d’autres mammifères, même si tels os ne servent aucune fonction connue dans la baleine.

L’appendice humain est un sac creux et mince, attaché au caecum, où le gros intestin commence. L’appendice est vestigial, et représente la partie terminale dégénérative du caecum qui ne sert aucune fonction connue.

EmbryologieEmbryologie (Similarités dans le développement (Similarités dans le développement embryonnaire)embryonnaire)Dans plusieurs cas, l’histoire

évolutionnaire d’un organisme peut être démontrée durant son développement, avec l’embryon exposant des caractéristiques des embryons de ces ancêtres.

Par exemple, tôt dans le développement, les embryons humains possèdent des fentes branchiales comme un poisson, et démontrent ensuite une queue (le vestige duquel on porte toute notre vie, connu comme le coccyx au bout de notre colonne vertébrale. )

embryologie…embryologie…Les fœtus humains possèdent même

une fourrure fine, nommée lanugo, durant le cinquième mois de développement.

Ces formes développementales vestigiales suggèrent fortement que notre développement avait évolué, avec de nouvelles instructions étant ajoutées au-dessus des vieilles, et le programme de développement global devenant progressivement plus long.

Résumé de la théorie de Résumé de la théorie de l’évolution de Darwinl’évolution de DarwinDes organismes individuels

diffèrent, et certains traits de cette variation sont héritables.

Des organismes produisent plus d’organismes qui en peuvent vraiment survivre, et plusieurs qui survivent ne se reproduisent pas.

Puisqu’il y a plus d’organismes qui sont produits que d’organismes qui survivent, ils compétitionnent pour les ressources limitées.

résumé…résumé…Chaque organisme unique a différents

avantages et désavantages dans la lutte pour l’existence.

Les individus mieux adaptés à leur environnement survivent et se reproduisent avec plus de réussite.

Ces organismes passent leurs traits héritables à leur progéniture.

D’autres individus meurent ou laissent peu de progéniture.

Ce processus de sélection naturelle cause des changements aux espèces avec le temps.

résumé…résumé…Les espèces vivantes aujourd’hui

sont descendues avec des modifications à partir des espèces ancêtres qui vivaient longtemps passé.

Ce processus, par lequel diverses espèces ont évolué d’ancêtres communs, unit tous les organismes sur la Terre à un seul arbre généalogique.