Introduction à l’évolutionIntroduction à l’évolution

Biologie 122

Manuel Manuel vertvert, p.113, p.113

Charles DarwinCharles Darwin1809 – 1882Joint l’équipe de H.M.S.

Beagle (1831)Parti de l’Angleterre en

bateau pour voyager autour du monde.

Père de la base de la théorie de l’évolution

La théorie de l’évolution La théorie de l’évolution en un coup d’œilen un coup d’œilUne nouvelle ère de la biologie a

commencé le 24 novembre, 1859, le jour que Charles Darwin a publié « On the Origin of Species ».

Le livre de Darwin a réussi à relier ensemble plusieurs observations qui paraissaient auparavant aléatoires.

Le livre attirait l’attention des biologistes vers la grande diversité des organismes; leurs origines et leurs interactions, leurs similarités et leurs différences, leurs distributions géographiques et leurs adaptations aux environnements.

Le fameux livreLe fameux livreDarwin avait souligné

deux points majeurs dans On the Origin of Species :

1.Preuve de différente descendance ancienne

2.La sélection naturelle

Le livre en ligne gratuit!

1. Preuve de différente 1. Preuve de différente descendance ancienne descendance ancienne

Darwin a présenté des preuves que plusieurs espèces d’organismes habitant présentement la Terre sont des descendants d’espèces ancêtres qui étaient différents des espèces modernes.

Quelles preuves??

2. La sélection naturelle2. La sélection naturelleIl a proposé un mécanisme pour

les processus évolutionnaires, qu’il a en fait nommé la sélection naturelle.

L’idée de la sélection naturelle est, simplement dit, qu’une population peut changer à travers des générations, si des individus qui possèdent certains traits héréditaires produisent plus d’individus que les autres.

La sélection naturelle…La sélection naturelle…Le résultat de la sélection

naturelle est l’adaptation évolutionnaire, une accumulation de traits hérités qui améliore l’habileté d’un organisme à survivre et à se reproduire dans des environnements spécifiques.

Donc, qu’est-ce qu’est Donc, qu’est-ce qu’est l’évolution?l’évolution?Dans de termes plutôt modernes, on peut

définir l’évolution comme le changement en fonction du temps dans la composition génétique d’une population.

Éventuellement, une population peut accumuler assez de changements pour qu’elle puisse constituer une nouvelle espèce.

Par conséquent, on peut aussi utiliser le terme évolution sur une grande échelle pour considérer l’apparition graduelle de toute diversité biologique, des plus anciens microbes jusqu’aux variétés énormes de formes de vie d’aujourd’hui.

Base de la science Base de la science biologiquebiologiqueL’évolution est un concept si

fondamental que son étude illumine toutes les branches de la biologie, des molécules jusqu’aux écosystèmes, et il continue à transformer :◦la médecine◦l’agriculture◦la biotechnologie ◦la biologie de la conservation.

Des idées qui ont formées Des idées qui ont formées les pensées de les pensées de DarwinDarwinCertaines personnes trouvaient que les

idées de Darwin étaient trop radicales et choquantes pour les accepter.

Pour mieux comprendre comment on percevait les pensées de Darwin, tu dois comprendre certaines choses à propos du monde dans lequel il vivait.

Le temps de DarwinLe temps de DarwinDe ces jours, la plupart des européens

croyaient que la Terre et toutes ses formes de vie avaient été créées il n’y avait que quelques milles années.

Depuis cette création originale, ils pensaient que ni la planète ni les choses vivantes n’avaient changées.

Un rouge-gorge, par exemple, avait toujours ressemblé et s’était toujours comporté de la même façon.

On présumait que les roches et les caractéristiques géologiques avaient été créées soudainement par des événements catastrophiques que quelques humains auraient témoignés.

InfluencesInfluencesDarwin était beaucoup influencé

par :◦Les explorateurs qui traversaient le

globe ◦Les grands penseurs qui osaient

penser au-delà des perspectives établies du monde naturel

Un Un BeagleBeagle

Le H.M.S. Le H.M.S. BeagleBeagle

H.M.S BeagleH.M.S Beagle

H.M.S BeagleH.M.S Beagle

Darwin :◦Collectionnait des échantillons et

faisait des observations : Sur la diversité Sur les fossiles Sur les animaux des îles Galapagos

DiversitéDiversité

Questions sur la diversitéQuestions sur la diversité Il y a-t-il une tendance entre les

espèces qui survivent et qui se reproduisent de différentes manières?

Pourquoi différents animaux existent-ils dans des écosystèmes similaires sur différents contients?

Pourquoi n’a-t-il pas de lapins en Australie?

Pourquoi n’a-t-il pas de kangourous en Angleterre?

FossilesFossiles

Pourquoi il y a-t-il si beaucoup d’espèces qui sont disparues?

Étaient-ils reliés aux espèces vivantes d’aujourd’hui?

Les pinsons Les pinsons des îles des îles GalapagosGalapagos

Fin du voyageFin du voyagePar le temps que Darwin ait compléter son

voyage en bateau, de nombreuses découvertes étaient survenues, plusieurs mettant en preuve la complexité de la vie.

Des gros dépôts de fossiles transformaient le point de vue traditionnel de la vie en une nouvelle perception.

À la lumière de ces nouvelles découvertes, certains scientifiques avaient même ajustés leurs croyances pour inclure non seulement une mais plusieurs périodes de création.

Fin du voyage…nouvelles Fin du voyage…nouvelles idées!idées!Chacune de ces périodes étaient

précédées par un événement catastrophique qui tuait plusieurs formes de vie.

Darwin aurait peut-être d’abord accepté ces croyances, mais il avait commencé à réaliser que tout ce qu’il observait durant son voyage n’était pas cohérent avec l’idée de la vie qui ne change pas.

Lentement, après avoir étudié plusieurs théories scientifiques de ces temps, Darwin avait commencé à changer drastiquement ses pensées.

Autres influences des Autres influences des concepts évolutionnairesconcepts évolutionnairesJames Hutton (1726 - 1797)Jean-Baptist Lamark (1744 –

1829)Thomas Malthus (1766 – 1834)Georges Cuvier (1769-1832)Charles Lyell (1797 - 1875)Alfred Wallace (1823 – 1913)

James HuttonJames Hutton (le père de la géologie (le père de la géologie moderne)moderne)En 1795, le géologiste

James Hutton a publié « Theory of the Earth », une hypothèse détaillée à propos des forces géologiques qui forment la Terre.

Hutton avait proposé que les couches de roches se forment très lentement.

De plus, il avait postulé que certaines roches :◦ Sont enterrées◦ Sont poussées vers la surface par des forces

souterraines◦ Sont poussées vers le fond de la mer pour

former des chaînes de montagnes

Hutton…Hutton…Les résultats : les roches, les montagnes et

les vallées sont formées par une variété de forces naturelles, incluant la pluie, la chaleur, et de températures froides.

La plupart des processus géologiques se font extrêmement lentement, habituellement en millions d’années.

Hutton a donc proposé que la Terre doive être beaucoup plus vieille de quelques milles années, comme indiqué par des lectures bibliques.

Ceci avait ainsi causé une fureur, tout comme la publication de Origin of Species.

Darwin’s InfluencesDarwin’s Influences

Darwin’s InfluencesDarwin’s Influences

Jean-Baptist LamarkJean-Baptist LamarkLamark, un naturaliste

français, se trouve parmi les premiers scientifiques à reconnaître que les choses vivantes ont changé avec le temps, et que toutes les espèces sont descendants d’autres espèces. 

Lamark…Lamark…En 1809, Lamark a publié son

hypothèse, qui proposait :◦ Les organismes ont une

tendance innée face à la complexité et à la perfection. Et, comme résultat, ils changent continuellement et acquièrent des caractéristiques qui les aident à vivre avec succès dans leur environnement.

◦ Les organismes peuvent modifier la grandeur et la forme de certains organes en particulier en utilisant leur corps dans de nouvelles manières.

◦ Des caractéristiques acquises peuvent être héritées.

Lamark…Lamark…Les hypothèses de Lamark sur

l’évolution sont incorrectes. Cependant, il ne savait pas

comment les traits sont hérités et que le comportement d’un organisme n’a aucun effet sur ces traits héréditaires.

Lamark a quand même fait le chemin pour les recherches des biologistes à suivre.

Thomas MalthusThomas Malthus (Fondateur de la démographie (Fondateur de la démographie moderne)moderne)Malthus était un démographe

britannique et un économiste, et il était beaucoup connu pour ses perspectives très influentes sur la croissance de la population.

Il avait fait la prédiction que la population excéderait l’approvisionnement alimentaire, ce qui mènerait à la diminution à la quantité de nourriture par personne, donc mènerait la famine globale.

Malthus…Malthus…Lorsque Darwin avait lu le travail de

Malthus, il avait réalisé que ce raisonnement s’appliquait encore plus aux plantes et aux animaux qu’aux humains, car les humains produisent beaucoup moins d’enfants que la plupart des autres organismes.

Il avait toujours su que la majorité de la progéniture d’une espèce meurt.

Et, il savait que seulement quelques survivants de cette progéniture réussissent à se reproduire.

Malthus…Malthus…Ceci a mené Darwin à se poser

les questions suivantes :◦Qu’est-ce qui cause la mort de si

beaucoup d’individus?◦Quels facteurs déterminent quel

organisme survie et se reproduit, et lequel que non.

Les réponses à ces questions étaient devenues centrales dans les explications de Darwin sur le changement évolutionnaire.

Georges CuvierGeorges Cuvier (fondateur (fondateur de la paléontologie des de la paléontologie des vertébrés)vertébrés)Cuvier était un naturaliste et un zoologiste français.

Il était principalement un anatomiste comparatif et paléontologiste qui a établit plusieurs concepts clés :◦L’extinction est un fait.◦Les différentes couches de roches dans la

basin de Paris contenaient différentes faunes mammifères.

◦Plus la couche de roche est creuse, plus différents sont les fossiles que les espèces vivantes.

Cuvier…Cuvier…Cuvier croyait que : 

◦ Les animaux et les plantes ne changeaient pas lors de leur existence.

◦ La structure et la fonction des animaux et des plantes étaient étroitement contraintes.

◦ Tout changement dans la structure et la fonction mènerait à l’extinction de l’espèce.

◦ Des espèces pouvaient brusquement devenir éteints par des catastrophes.

◦ De nouvelles espèces doivent être créées après des extinctions catastrophiques, sinon toutes les espèces sur la Terre disparaitraient avec le temps. 

Quoique Cuvier n’avait pas accepté l’idée d’évolution, ses trouvailles avaient produit de nouvelles connaissances qui en fin de compte fourniraient du support à la théorie de l’évolution de Darwin.

Charles LyellCharles LyellLes publications de

“Principles of Geology” soulignaient que les scientifiques doivent expliquer les événements du passé en termes de processus qu’ils peuvent réellement observés, puisque les processus qui forment présentement la Terre sont les mêmes que ceux de millions d’années passées.

LyellLyellLe travail de Lyell expliquait

comment d’impressionnantes caractéristiques géologiques pouvaient être construites ou défaites dans de longues périodes de temps.

Lyell a aidé Darwin à apprécié la signification des phénomènes géologiques qu’il avait observé lors de son voyage.

LyellLyellAinsi, ceci avait mené Darwin à

se poser les questions suivantes :◦Si la Terre pourrait changer avec le

temps, est-ce que la vie changerait aussi?

◦Est-ce que la vie aurait besoin de beaucoup d’années pour changer?

Alfred WallaceAlfred WallaceWallace est bien connu

comme le codécouvreur de l’évolution par la sélection naturelle.

En 1854, Wallace est parti sur une expédition à la Malaisie, et durant ses voyages il a décidé que la distribution géographique des espèces est le résultat des forces évolutionnaires.

Wallace…Wallace…En 1858, Wallace a envoyé une

rédaction contenant ses idées à Darwin qui, imprévu par Wallace, était en train de développer une théorie similaire pour plus de 15 ans.

Wallace et Darwin ont soumis ensemble un article de leur théorie à la Société Linnéenne, le 1er juillet 1858.

Ni Wallace, ni Darwin était présent à la rencontre historique de la Société Linnéenne.