La théorie de l'évolution selon Darwin

 

LES DEUX VOLETS DU DARWINISME

    Le darwinisme a deux grands volets . D'une part, il fonde l'unité et la diversité du vivant sur l'évolution. D'autre part, il explique l'évolution par la sélection naturelle.

Ascendance commune

    Dans la première édition de L'Origine des espèces, Darwin n'a pas employé le mot «évolution», lui préférant l'expression descendance modifiée. Pour Darwin, tous les organismes descendaient d'un prototype inconnu qui avait vécu dans un passé lointain. En se répandant dans les divers habitats au fil des millions d'années, les descendants de cet organisme primordial accumulèrent les modifications, ou adaptations, qui les rendirent aptes à des modes de vie particuliers. Dans la conception darwinienne, l'histoire de la vie se présente comme un arbre: d'un même tronc jaillissent des branches qui se ramifient jusqu'aux extrémités des ramilles vivantes, symboles de la diversité actuelle des organismes. À chaque fourche de l'arbre évolutif se trouve l'ancêtre d'une série de lignées. Les espèces étroitement apparentées, tels le Chat domestique et le Lion, ont beaucoup de caractéristiques en commun parce que la lignée à laquelle ils appartiennent s'étend jusqu'au plus petits rameaux de l'arbre. La plupart des branches de l'évolution, et même quelques-unes des principales, forment des culs-de-sac; environ 99% des espèces qui ont vécu sur la Terre se sont éteintes.

 

Sélection naturelle et adaptation

 

 

    La sélection naturelle correspond à l'inégalité des chances de reproduction, et son produit est l'adaptation des organismes à leur milieu. Même si certaines variations ne comportent que des légers avantages par rapport à d'autres, les variations favorables s'accumulent dans une population car, au fil des générations, la sélection naturelle les perpétue au détriment des autres.

 

    Par conséquent, la sélection naturelle repose sur une interaction entre le milieu et la variabilité inhérente à toute population. Les variations résultent des mécanismes aléatoires de la mutation et de la recombinaison génétique, mais la sélection naturelle quant à elle n'est pas un phénomène aléatoire. Les facteurs du milieu posent des conditions précises au succès reproductif.

    La lutte pour l'existence naît de la production excessive d'individus. La population humaine croît plus rapidement que les ressources. Ce déséquilibre entraîne des souffrances: la maladie, la famine, la misère et la guerre, Il semble que la capacité de se reproduire à l'excès caractérise toutes les espèces. Sur le grand nombre d'œufs pondus, de jeunes mis au monde et de graines disséminées, une petite fraction seulement d'individus terminent leur développement et se reproduisent à leur tour. Les autres sont dévorés, affamés, malades, inféconds ou de quelque autre manière empêchés de se reproduire.

    À chaque génération, des facteurs du milieu favorisent certaines variations héréditaires et en défavorisent d'autres. L'inégalité du succès reproductif fait en sorte que les caractères favorables se répandent davantage que les caractères défavorables dans la génération suivante. Mais la sélection peut-elle réellement causer un changement substantiel dans une population? Darwin répondit par l'affirmative en invoquant la sélection artificielle, le procédé qui consiste à croiser les organismes possédant les caractères qu'on désire perpétuer. Les espèces végétales et animales que nous cultivons et élevons pour nous nourrir ont peu de ressemblances avec leurs ancêtres sauvages.

    Si la sélection naturelle engendre autant de changements en un laps de temps relativement court, se disait Darwin, alors la sélection naturelle devrait produire des modifications considérables sur des centaines ou des milliers de générations. Darwin postulat donc que la sélection naturelle, opérant dans divers contexte et sur de très longues périodes, expliquait l'entière diversité du vivant. Pour Darwin, la nature ne faisait pas de saut: elle accumulait graduellement des changements ténus. Le gradualisme est à la base du darwinisme.

 

Quelques subtilités de la sélection naturelle

    La sélection naturelle comporte quelques subtilités qu'il convient d'expliquer. La première concerne l'importance des populations dans l'évolution. Pour l'instant, nous définirons une population comme un groupe d'individus interféconds qui appartiennent à une espèce donnée et qui se trouvent dans une même région géographique. La population représente la plus petite unité capable d'évolution. La sélection naturelle met en jeu des interactions entre les individus et leur milieu, mais les individus n'évoluent pas. L'évolution ne peut se mesurer qu'en termes de changement dans les proportions des variations au sein d'une population au cours de générations successives. De plus, la sélection naturelle intervient uniquement sur les variations héréditaires. Nous l'avons vu, un organisme se modifie à la suite de ses expériences, et ses caractères acquis peuvent même favoriser son adaptation au milieu; cependant, rien ne prouve que les caractères acquis se transmettent génétiquement. Nous devons faire la distinction entre les adaptations qu'un organisme acquiert du fait de ses actions et les adaptations innées qui apparaissent graduellement dans une population par sélection naturelle.

    Il faut également souligner que les rouages de la sélection naturelle dépendent du temps et de l'espace; les facteurs du milieu varient d'un endroit à l'autre et d'une époque à l'autre. Ce qui constitue une adaptation dans une situation peut devenir inutile, voire nuisible dans des circonstances différentes.

 

 

LES SIGNES DE L'ÉVOLUTION

    L’évolution laisse des signes observables. Ainsi, l’histoire de la civilisation examine les écrits anciens, mais elle peut aussi reconstituer l’évolution des sociétés en décelant ce qui reste du passé dans les cultures modernes. De même, l’évolution biologique a laissé des traces : elles se trouvent dans les archives géologiques et dans les vestiges historiques que conservent les organismes modernes. Darwin s’appuya principalement sur la biogéographie et sur la paléontologie pour avancer l’idée d’ascendance commune. Mais, la biologie n’a pas cessé de progressé depuis Darwin et les découvertes modernes, notamment celles de la biologie moléculaire, continuent de renforcer l’évolutionnisme.

 

Biogéographie

    Le concept d’ascendance commune vint d’abord à Darwin par l’étude de la distribution géographique des espèces, la biogéographie. Les îles abritent beaucoup d’espèces endémiques, des espèces indigènes qui ne se retrouvent nulle part ailleurs, mais étroitement apparentées à des espèces du continent le plus proche ou d’une île voisine. Pourquoi les espèces peuplant une île sont-elles plus étroitement apparentées aux espèces du continent le plus proche plutôt qu’à celles d’une île écologique semblable située ailleurs dans le monde (quand bien même l’environnement du continent est parfois fort différent )? L’interprétation darwinienne veut que les espèces modernes habitent dans telle ou telle région parce qu’elles descendent d’ancêtres qui ont vécu là.

 

Archives géologiques

    Le darwinisme veut que les transitions évolutives laissent des marques dans les archives géologiques. De fait, les paléontologues ont découvert de nombreuses formes de transition qui relient des fossiles anciens aux espèces modernes. Par exemple, une série de fossiles révèle les changements de la forme et de la taille du crâne qui ont marqué la transition des Reptiles aux Mammifères. Chaque année, des paléontologues dévoilent d’importants chaînons reliant les formes contemporaines et leurs ancêtres. Au cours des dernières années, par exemple, les chercheurs ont trouvé des fossiles qui rattachent les Baleines à leurs prédécesseurs terrestres.Il établit les bases de sa théorie par l'observation des pinsons des iles Galapagos qui ont un bec plus long que ceux européens.

 

Taxinomie

    Bien que fixiste, Linné a fourni à Darwin quelques-unes des preuves les plus décisives à l’appui de l’ascendance commune. En effet, Linné avait reconnu que malgré leur diversité, on pouvait classer les organismes en « groupes subordonnés à d’autres groupes » (selon l’expression de Darwin ). Voici les principales catégories taxinomiques :

    Règne

                Embranchement

                                    Ordre

                                                Famille

                                                            Genre

                                                                        Espèce

Pour Darwin, la hiérarchie linnéenne révélait les ramifications de l’arbre évolutif : les organismes situés aux différents niveaux taxinomiques descendent d’ancêtres communs.

Exemple d'arbre évolutif

 

Anatomie comparée

    L’ascendance commune se matérialise dans les ressemblances anatomiques entre les espèces d’une même catégorie taxinomique. Ainsi, les membres antérieurs de l’Humain, du Chat, de la Baleine, de la Chauve-Souris et de tous les autres Mammifères se composent des mêmes éléments osseux, bien que ces appendices remplissent des fonctions fort différentes. La similitude morphologique résultant d’une ascendance commune est appelée homologie, et les structures semblables constituent des structures homologues. L’anatomie comparative s’accorde avec toutes les autres preuves attestant que l’évolution est un processus de modification au cours duquel les structures ancestrales destinées à une fonction se modifient pour en remplir de nouvelles.

structure anatomique homologue

 

Biologie moléculaire

    Les évolutions évolutives entre les espèces se matérialisent dans leur ADN et dans leurs protéines, autrement dit dans leurs gènes et dans les produits de leurs gènes. Si les séquences de monomères sont semblables dans les gènes et dans les protéines des deux espèces, elles représentent probablement des copies de séquences originales appartenant à un ancêtre commun.

    L’hypothèse la plus audacieuse de Darwin, celle qui voulait que toutes les formes de vie s’apparentent dans une certaine mesure parce qu’elles descendent des mêmes organismes primordiaux, a aussi été confirmée par la biologie moléculaire. La quasi-universalité du code génétique constitue une preuve de plus à l’appui des idées de Darwin.C'est Mendel qui justifiera l'oeuvre de Darwin.

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