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Biologie 122. Continuation de la théorie de Darwin  Dans De l’origine des espèces, Darwin avait présenté plusieurs preuves pour supporter son idée. 

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1 Biologie 122

2 Continuation de la théorie de Darwin  Dans De l’origine des espèces, Darwin avait présenté plusieurs preuves pour supporter son idée.  Dans plus de 100 années, la théorie de Darwin sur la sélection naturelle continue à être la meilleure explication pour la plupart des preuves d’évolution.

3 Théorie modifiée  Darwin n’avait aucune connaissance de la génétique moderne.  Il ne pouvait pas expliquer comment les variations étaient produites.  Cependant, plus d’information s’est accumulée à propos du fonctionnement des gènes, et comment les populations changent.  Ces preuves additionnelles supportaient et avaient modifié la théorie de Darwin.  Par conséquent, le travail de Darwin est devenu la base de la théorie évolutionnaire moderne.

4 Concepts majeurs  Les concepts majeurs inclus dans la théorie moderne de l’évolution sont :  Sélection naturelle observée  Spéciation  Radiation adaptive  Évolution convergente  Sélection stabilisante  Rythme de l’évolution

5 Sélection naturelle observée  L’évolution survient continuellement ; des changements majeurs peuvent ne pas apparaître pour des milliers d’années.  Donc, on pourrait être tenté de conclure qu’il serait impossible d’observer directement le processus.

6  Quoique l’évolution de nouvelles espèces n’ait jamais été observée, il y a plusieurs exemples documentés de l’évolution sur une plus petite échelle.  Un tel cas implique le changement de couleur des papillons de nuit.

7 Spéciation  Des organismes avec des traits qui sont favorisés dans un environnement particulier peuvent ne pas être réussis si l’environnement change.  La sélection naturelle cause toutes les espèces à s’adapter aux conditions changeantes.  Une telle sélection peut mener à la formation de nouvelles espèces.  Ce processus se nomme la spéciation.

8 Spéciation par l’isolation géographique  La spéciation survient lorsque deux groupes dans une population devient isolée les uns des autres.  L’isolation géographique survient lorsqu’une barrière physique, comme une montagne ou une rivière, coupe une seule population en reproduction en deux.  Comme résultat, les pools génétiques des deux groupes commencent à se changer en différentes manières.

9 Speciation

10 Spéciation par l’isolation reproductive  S’il y a assez de changements génétiques qui surviennent dans certains membres d’une population, il est possible qu’ils ne puissent plus se reproduire avec réussite avec d’autres membres.  Ceci est connu comme l’isolation reproductive.

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12 Spéciation par des rituels d’accouplement différents

13 Radiation adaptive  Parfois, plusieurs nouvelles espèces évoluent à partir d’une seule espèce ancêtre.  Ce type d’évolution est nommé radiation adaptive, qui survient lorsqu’une espèce entre dans un nouvel environnement.  Un nouvel environnement peut indiquer moins de compétition pour la nourriture.

14 Radiation adaptive…  Dans l’absence de compétition, des allèles qui auraient pu être désavantageux à un organisme peuvent maintenant être favorisés.  Les changements génétiques qui surviennent peuvent causer la population à évoluer dans différentes directions.  Le résultat est plusieurs différentes espèces à partir d’une seule. Un tel exemple est les pinsons de Darwin.

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16 Évolution convergente  Si les environnements sont similaires, il est logique à présumer que certains des mêmes types de traits seraient favorisés dans différentes populations.  Ces différentes espèces peuvent éventuellement développer des adaptations qui sont similaires.  Cependant, malgré leurs similarités, ces organismes ne sont pas proches en relation.  L’évolution convergente survient lorsque l’environnement choisit des adaptations similaires dans des espèces qui ne sont pas reliées.  Un tel exemple est le développement d’ailes chez les oiseaux, les chauve-souris et les papillons.

17 Évolution convergente versus l’adaptation parallèle  L’évolution convergente décrit comment des espèces indépendantes acquièrent des caractéristiques similaires à travers leur évolution dans des écosystèmes similaires à différents temps.  E.g. les nageoires dorsales des ichthyosaures disparus et des requins.  L’évolution parallèle survient lorsque deux espèces indépendantes acquièrent des caractéristiques similaires à travers leur évolution dans des écosystèmes similaires au même temps.

18 Convergence de caractéristiques « convergence : to end up in the same spot »

19 Sélection stabilisante  Dans plusieurs situations, la sélection naturelle cause aux caractéristiques d’une population à demeurer le même.  Si une espèce est adaptée à un environnement particulier et l’environnement ne change pas, alors les nouvelles variations ne seront pas favorisées.  Des mutations, qui sont à l’origine de la variation, continuent à survenir.  Cependant, des mutations qui sont nuisibles au succès existant d’une population n’augmentent habituellement pas assez en fréquence pour causer plus de spéciation.

20 Pourquoi changer ce qui fonctionne bien?  La sélection stabilisante maintient des caractéristiques qui permettent à un organisme à être réussi dans son environnement.  Des preuves de fossiles indiquent, par exemple, que la sélection stabilisante a gardé des organismes, tels les requins, les tortues et les fougères, pratiquement inchangés pour plusieurs millions d’années.

21 Evolution as Genetic Change

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23 Rythme d’évolution : gradualisme  Plusieurs scientifiques supportent la théorie d’évolution de Darwin par sélection naturelle.  Cependant, pas tous les scientifiques ne sont d’accords à propos le rythme auquel cela prend place.  Comme Darwin, plusieurs scientifiques croient que l’évolution est un processus lent duquel des espèces changent graduellement avec le temps.  Le changement graduel est en réponse aux changements lents dans un environnement. Le processus d’évolution à un rythme lent de changement est dit gradualisme.

24 Le gradualisme

25 Rythme d’évolution : équilibre ponctué  D’autres scientifiques ont proposés que l’évolution survienne principalement dans des séries de changements rapides, connu comme l’équilibre ponctué, qui dit que des espèces demeurent inchangées pour des millions d’années.  Et, ensuite, dans une courte période de temps, certaines espèces meurent soudainement, tandis que d’autres espèces apparaissent soudainement.  Cette idée propose que la théorie de Darwin est erronée.

26 L’équilibre ponctué

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28 Des preuves pour supporter le gradualisme  Des fossiles peuvent supporter l’évolution par le gradualisme.  Par exemple, des preuves de fossiles démontrent que la structure des pattes d’avant des chevaux a changé avec le temps.  Plus spécifiquement, on a observé qu’à mesure que les chevaux devenaient plus gros, le nombre d’os dans leurs pattes d’avant et dans les orteils diminuaient.

29 Des preuves pour supporter l’équilibre ponctué  Des preuves de fossiles montrent un groupe de trilobites ayant demeuré inchangé pour des millions d’années.  Ensuite, ils sont morts soudainement.  D’autres records de fossiles montrent aussi que, environ 65 millions d’années passées, au temps où les dinosaures sont morts, plusieurs nouvelles espèces de mammifères apparaissent soudainement.

30 Explication possible des « changements rapides »


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