Un naturaliste non officiel… Charles Darwin (1809-1882) Débute des études de médecine → stop Etudes → pasteur Intéressé par botanique collection d’animaux géologie Naturaliste

Le darwinisme Page 11 À 22 ans (1831), il s’embarque comme naturaliste sur le Beagle pour un voyage de 5 ans autour de l’Amérique du Sud et de l’Archipel des Galápagos De retour de voyage il réfléchit sur ses observations, publie des ouvrages et conçoit sa théorie de l'évolution

Le voyage de Darwin Page 11

Les pinsons des Galapagos Page 12 Evolution et ancêtre commun → différents aspects de la vie actuelle

Le darwinisme Quand et comment la vie évolue-t-elle, mystère ? Page 12 Quand et comment la vie évolue-t-elle, mystère ? Darwin rejetait les mécanismes proposés par les anciens naturalistes (Lamarck). Il pensait à un mécanisme beaucoup plus simple, basé sur La variation La sélection

Le darwinisme Affirmation du concept de l’évolution Page 12 Affirmation du concept de l’évolution Les organismes ont une descendance modifiée … Les organismes dérivent d'un prototype ancestral ayant vécu dans un lointain passé. C’est pourquoi ils se ressemblent (unité). Les organismes issus de cet organisme primordial ont accumulé, au fil du temps, des modifications pour s'adapter à différents habitats. C’est pourquoi ils sont différents (diversité).

Le darwinisme Le mécanisme de l’évolution Page 13 Le mécanisme de l’évolution Les organismes évoluent grâce à la sélection naturelle (sélection par un facteur du milieu) des individus qui présentent les meilleurs caractères par rapport à leur milieu et qui se reproduisent donc plus que les autres.

Le darwinisme Le mécanisme de l’évolution Page 12 Le mécanisme de l’évolution Il y a des variations entre les individus et celles-ci sont héréditaires. Nous ne sommes pas tous égaux.

Le darwinisme Le mécanisme de l’évolution Page 12 Le mécanisme de l’évolution La descendance d’une espèce est beaucoup trop nombreuse pour les ressources limitées du milieu, il y a lutte pour la survie. Sans limitation, une population s’accroît de façon exponentielle. Les ressources naturelles limitées empêchent les populations de s'accroître indéfiniment.

Le darwinisme Page 13 Explications de son mécanisme de l’évolution par la sélection naturelle (sélection sexuelle) Les individus qui présentent les meilleures variations par rapport au milieu survivent mieux et se reproduisent plus que les autres. Ils transmettent leurs caractères favorables.

Le darwinisme Explications de son mécanisme de l’évolution par la sélection naturelle L’espèce se modifie graduellement par accumulation des caractères favorables au fil des générations. L’espèce s’adapte à son milieu

Le darwinisme L’exemple classique de l’évolution du cou de la girafe Page 13 L’exemple classique de l’évolution du cou de la girafe

Le darwinisme L’exemple classique de l’évolution du cou de la girafe 1.- VARIATION BIOLOGIQUE Il existe dans une population de girafes, diverses longueurs de cou. 2.- SELECTION NATURELLE Si la nourriture est haute dans les arbres (facteur sélectif), les plus grands cous ont plus de chances de survivre.

Le darwinisme L’exemple classique de l’évolution du cou de la girafe 3.- SUCCES REPRODUCTEUR Ils se reproduisent plus que les autres et transmettent leurs gènes avantageux à leurs descendants 4.- ADAPTATION AU MILIEU La population s’adapte, génération après génération, en ayant un cou de plus en plus long.

Lamarkisme - Darwinisme Page 13 L’exemple classique de l’évolution du cou de la girafe

Après son voyage Il se dédia entièrement à ses recherches Écrit de nombreux livres The best… L’origine des espèces (1859)

Russel Wallace 1858 Lettre à Darwin contenant: Pages 13 - 14 1858 Lettre à Darwin contenant: Une théorie sur l’évolution

La filiation commune Page 14 Darwin: « toutes les espèces vivantes, la nôtre comprise, sont reliées les unes aux autres comme des cousins sur un arbre généalogique. » Démonstration: Similitudes entre les différents d’organes présents dans la nature.

La filiation commune XIXe siècle Page 14 XIXe siècle Anatomiste: « derrière la diversité de la vie, il y a des grands thèmes communs. »

La filiation commune Grandes similitudes physiologiques HOMOLOGIES Page 15 5 doigts … Grandes similitudes physiologiques HOMOLOGIES Fonctions différentes nager voler

La filiation commune Page 15 Qu’est-ce qui peut bien rendre compte d’un tel mélange de ressemblances et de différences ? XIXe: chaque espèce avait été créée selon un archétype (plan de base sur lequel s’ajoutait quelques variations). Darwin: même ancêtre (membres c poignets et des doigts) → plusieurs lignées (évolution).

La filiation commune Page 15 Idée de la descendance avec modifications renforcée: Nbreuses homologies retrouvées ensemble dans les mêmes groupes d’espèces

Catégorie des mammifères La filiation commune Page 15 poissons HOMOLOGIES: Système pileux Femelle produit du lait → nourrir Ancêtre commun Catégorie des mammifères

La filiation commune poissons HOMOLOGIES: Page 15 poissons HOMOLOGIES: Yeux (système optique : lentille – rétine – nerf) Un crâne Un foie … Ancêtre commun

La filiation commune Pages 15-16 Homologies apparentent uniquement à l’état embryonnaires

La sélection naturelle Page 16 Inspiration de Darwin et de Wallace venait de Malthus Essai sur le principe de population Mise en garde contre l’échec d’une politique d’aide à la pauvreté La croissance d’une population > capacités d’une nation à produire de la nourriture Famine et misère Malthus: «seuls les individus capables de s’adapter aux besoins de la société → travail utile survivraient et se reproduiraient»

La sélection naturelle Page 16 Animaux et Plantes doivent subir la même pression Exemple: mouche Œuf → mouche (qq semaines) Le monde n’est pas enseveli sous une épaisse couche de mouches Pourquoi ?

La sélection naturelle Page 17 Survie et la reproduction ≠ chance Dépend de caractéristiques → ↑↑ Couleurs des oiseaux

Au-delà de la sélection naturelle… Page 17 Darwin, l’origine des espèces (1859) La sélection naturelle est une force qui existe dans la nature + sélection sexuelle La sélection naturelle ne résume pas la totalité de l’évolution Aujourd’hui Modifications au hasard du matériel génétique (dérive génétique)

Au-delà de la sélection naturelle… Page 18 La sélection naturelle repose sur deux affirmations paradoxales: Les descendants ressemblent aux parents Les descendants ne sont pas identiques aux parents Darwin → pas d’explication (observations) Théorie de la génétique

Et après… Gregor Mendel → lois de l’hérédité August Weismann Page 18 Gregor Mendel → lois de l’hérédité Caractères sont transmis de génération en génération (lois mathématiques simples) August Weismann Rejette l’idée de l’hérédité des caractères Hérédité résulte des ¢ sexuelles Génotype et phénotype

Et après… Hugo de Vries Redécouvre les travaux de Mendel Page 18 Hugo de Vries Redécouvre les travaux de Mendel Les confirme expérimentalement (observant des mutations / théorie du mutationnisme)

Et après… Années 1920 La génétique s’intéressa aux mutations Page 18 Années 1920 La génétique s’intéressa aux mutations → évolution résulte de mutations modifiant radicalement et soudainement le phénotype (sauts)

Et après… Années 1930 La génétique des populations Page 18 Années 1930 La génétique des populations → variation génétique au sein des populations → fondements génétiques de la variation et de la sélection naturelle

Et après… 1950-1960 3 biologistes → théorie synthétique de l’évolution Pages 18 - 19 1950-1960 3 biologistes Theodosius Dobzhansky, généticien Ernst Mayr, systématicien George G. Simpson, paléontologiste → théorie synthétique de l’évolution La génétique La biologie du développement

La théorie synthétique Page 19 Principe de mutation – sélection 3 idées essentielles L’évolution est le fruit d’une modification progressive et continue des êtres vivants au cours des générations. La reproduction implique une hérédité: le matériel héréditaire (gènes) subit, au niveau moléculaire, des modifications par mutations, aboutissant ainsi à une grande diversité. Le mécanisme central est la sélection naturelle qui opère au niveau des populations en sélectionnant les individus les mieux adaptés à leur environnement.