Les théories de l’évolution Page 51 Antiquité → XIXème siècle: Transformation des espèces (idées)

Les théories de l’évolution Page 51 Les interrogations de Darwin: La grande diversité des organismes Origines Relations Ressemblances – différences Distribution géographique Adaptations au milieu Réponses = évolution Principe fondamentale en biologie

Les théories de l’évolution Page 51 Publication de Darwin: L’origine des espèces (1859) Formalisation du concept de modification dans la descendance et du mécanisme de la sélection naturelle.

Avant le Darwinisme Culture judéo-chrétienne Page 51 Culture judéo-chrétienne La Création = Genèse (Bible)

Avant le Darwinisme Antiquité gréco-romaine Page 51 Antiquité gréco-romaine Philosophe grecs → concept de l’évolution Empédocle Homme et Animaux se sont développés à partir de formes antérieures Aristote – Platon Fixité des espèces

Avant le Darwinisme Linné Linné = fixiste Page 51 Linné Mettre de l’ordre dans la biodiversité → Taxonomie = catégorisation des espèces (hiérarchie) Linné = fixiste

Avant le Darwinisme Buffon Page 51 Buffon Fixiste → espèces dérive d’une autre espèce voisine (suite à de nombreuses observations) Peur et change d’avis

Avant le Darwinisme Cuvier, anatomiste français Page 52 Cuvier, anatomiste français N’accepte pas les théories évolutionnistes Les espèces disparaissent et d’autres naissent Théorie des cataclysmes (agent principal = eau) Ex: Déluge cité par la Bible

Introduction Premières théories explicatives de l’évolution: Page 11-14 Premières théories explicatives de l’évolution: Le lamarckisme Le darwinisme

Le lamarckisme Naturaliste français. Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) Page 52 Jean-Baptiste Lamarck (1744-1829) Naturaliste français. Responsable des collections d'invertébrés au musée d'histoire naturelle de Paris. Les êtres vivants actuels dérivent d’êtres primitifs simples Le premier à affirmer publiquement le concept de l'évolution des espèces et à élaborer un modèle pour l'expliquer.

Le lamarckisme Théorie du transformisme Affirmation du concept de l’évolution Les organismes se transforment … « mus par un besoin intérieur (une force interne) à atteindre des formes de plus en plus complexes et parfaitement adaptées à leur milieu ».

Le lamarckisme Théorie du transformisme Page 52 Théorie du transformisme Le mécanisme explicatif du processus de l’évolution Les individus s’adaptent pendant leur vie notamment en utilisant plus ou moins certaines fonctions organique, qui se développent ou s’atténuent en rapport avec l’usage ou le non usage des organes. → modifications transmissibles aux descendants

Le lamarckisme L’exemple classique de l’évolution du cou de la girafe Page 53 L’exemple classique de l’évolution du cou de la girafe 1.- LE MILIEU ENGENDRE DES BESOINS Les feuilles se retrouvent dans le haut des arbres. Les girafes ont besoin d'un long cou pour les atteindre. 2.- MODIFICATION DES ORGANES Les girafes s'étirent le cou tous les jours et le cou finit par s'allonger.

Le lamarckisme L’exemple classique de l’évolution du cou de la girafe Page 52 L’exemple classique de l’évolution du cou de la girafe 3.- TRANSMISSION DES MODIFICATIONS Les girafes transmettent leur cou « devenu un peu plus long » à leurs descendants. 4.- L’espèce s’adapte à son milieu.

Le lamarckisme L’exemple classique de l’évolution du cou de la girafe Page 52 L’exemple classique de l’évolution du cou de la girafe

Le lamarckisme Ses tenants et aboutissants Qu’est-ce qui fait croire à Lamarck que les espèces se transforment ? Ce sont les observations qu’il a faites sur les fossiles d’Invertébrés du musée d’histoire naturelle de Paris. En comparant ces fossiles aux espèces modernes, il a cru déceler des lignées menant aux espèces modernes.

Le lamarckisme Ses tenants et aboutissants Les espèces anciennes « analogues » aux espèces actuelles étaient en fait, soutenait-il, les mêmes espèces « changées par le temps et les circonstances ».

Le lamarckisme Bilan de ses travaux: 1) Ne réussit pas à convaincre ses contemporains que l'évolution existe. (Ridiculisé par Cuvier sur l’hérédité des caractères acquis.) 2) Reconnaît que l’évolution constitue la meilleure explication des lignées chronologiques de fossiles. 3) Reconnaît que la terre est très vieille, bien plus que les 6000 ans de la croyance populaire de l’époque. 4) Reconnaît que l’adaptation est un produit de l’évolution.

Le darwinisme Charles Darwin (1809-1882) Naturaliste anglais Page 54 Charles Darwin (1809-1882) Naturaliste anglais 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

Voyage du Beagle Départ et arrivée Etudier la géologie des îles et des continents. Collectionner les spécimens et les fossiles rencontrés. 5 semaines dans les îles Galápagos

Le darwinisme Publication de Darwin: L’origine des espèces (1859) Page 54 Publication de Darwin: L’origine des espèces (1859) Formalisation du concept de modification dans la descendance et du mécanisme de la sélection naturelle.

Le darwinisme Affirmation du concept de l’évolution Page 54 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 54 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.

La coccinelle asiatique Le darwinisme Page 54 Le mécanisme de l’évolution Il y a des variations entre les individus et celles-ci sont héréditaires. Nous ne sommes pas tous égaux. La coccinelle asiatique

Le darwinisme Le mécanisme de l’évolution Page 54 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 54 Explications de son mécanisme de l’évolution par la sélection naturelle Les individus qui présentent les meilleures variations par rapport au milieu se reproduisent plus que les autres et transmettent leurs caractères favorables.

Le darwinisme Page 54 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 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.- SELECTION De génération en génération des plus grands cous

Le darwinisme L’exemple classique de l’évolution du cou de la girafe 5.- ADAPTATION AU MILIEU La population s’adapte en ayant un cou de plus en plus long.

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

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

Le darwinisme Ses tenants et aboutissants Qu’est-ce qui fait penser à Darwin que les espèces se modifient ? 1.- Les observations faites au cours de son voyage « de 5 ans » sur le Beagle. Les adaptations La biogéographie La paléontologie Les espèces endémiques

Le darwinisme Ses tenants et aboutissants Qu’est-ce qui fait penser à Darwin que les espèces se modifient ? 2.- La lecture du livre de Lyell alors qu’il était encore en voyage : Principes de géologie. Idée générale du livre : La géologie de la terre de même que sa flore et sa faune changent graduellement avec le temps.

Le darwinisme Ses tenants et aboutissants Qu’est-ce qui fait penser à Darwin que les espèces se modifient ? 1.- Les observations faites au cours de son voyage « de 5 ans » sur le Beagle. Les adaptations La biogéographie La paléontologie Les espèces endémiques

Introduction Les adaptations: Page 13 Les adaptations: Il constate que les végétaux et les animaux sont adaptés à leurs milieux : adaptations à la jungle, à la pampa argentine, … « Les espèces qui survivent ne sont pas les espèces les plus fortes, ni les plus intelligentes, mais celles qui s'adaptent le mieux aux changements.» Charles Darwin / 1809-1882

Le darwinisme Ses tenants et aboutissants Qu’est-ce qui fait penser à Darwin que les espèces se modifient ? 1.- Les observations faites au cours de son voyage « de 5 ans » sur le Beagle. Les adaptations La biogéographie La paléontologie Les espèces endémiques

Le darwinisme La biogéographie ou distribution géographique des espèces: Il constate que les espèces géographiquement proches se ressemblent bien plus que les espèces plus éloignées, tout habitat confondu. Exemple: Les animaux et les végétaux vivant dans les régions tempérées de l'Amérique du Sud ressemblent plus à celles des régions tropicales de ce continent qu'à celles des espèces des régions tempérées d'Europe.

Le darwinisme Ses tenants et aboutissants Qu’est-ce qui fait penser à Darwin que les espèces se modifient ? 1.- Les observations faites au cours de son voyage « de 5 ans » sur le Beagle. Les adaptations La biogéographie La paléontologie Les espèces endémiques

Le darwinisme La paléontologie ou étude des formes fossiles: Il voit que les restes fossiles des espèces éteintes ressemblent aux espèces actuelles Exemples: Un des fossiles (Amérique du Sud ) présente une carapace et une forme semblables à celles du tatou actuel, si ce n'est qu'il devait être beaucoup plus grand. Un fossile ressemble au paresseux. Un autre fossile ressemble au fourmilier.

Le darwinisme Ses tenants et aboutissants Qu’est-ce qui fait penser à Darwin que les espèces se modifient ? 1.- Les observations faites au cours de son voyage « de 5 ans » sur le Beagle. Les adaptations La biogéographie La paléontologie Les espèces endémiques

Le darwinisme Les espèces endémiques (espèces strictes à une région donnée): Il remarque que la plupart des espèces vivant sur les îles Galápagos ne se trouvent nulle part ailleurs bien qu'elles ressemblent à celles vivant sur le continent sud-américain. … Comme si l'archipel avait été colonisé par des plantes et des animaux qui s'étaient écartés du continent puis diversifiés dans les îles. …

Le darwinisme Les espèces endémiques (espèces strictes à une région donnée): Archipel des Galápagos (province de l'Équateur), à environ 960 km à l’ouest de l’Amérique latine 13 grandes îles,17 petites îles et nombreux îlots nés d'éruptions volcaniques

Le darwinisme L’Archipel des Galápagos: Pendant des millions d’années, leur isolement géographique a permis le développement d’une faune et d’une flore particulières : - Des tortues géantes - Des otaries des Galápagos - Des cormorans incapables de voler - Des iguanes marins - Les fameux pinsons de Darwin - De nombreuses plantes.

Le darwinisme Formulation de sa théorie et ses hésitations 1.- Dès son retour, Darwin étudie tous les spécimens rapportés, les rapproche, et commence à élaborer sa théorie de l’évolution. 2.- A la même époque, d’autres scientifiques remettent en cause les théorie officielles : le catastrophisme et le fixisme. 3.- Au début des années 1840, il formule les points principaux de sa théorie de l'évolution par la sélection naturelle mais il ne publie pas ses travaux.

Le darwinisme Formulation de sa théorie et ses hésitations 4.- En 1844 il rédige un long essai sur l'origine des espèces et la sélection naturelle mais il en retarde la publication car il connaît le caractère subversif de ses découvertes et a peur des réactions. 5.- En 1858, il reçoit le manuscrit d'Alfred Wallace qui formule la même théorie que lui. Darwin va-t-il perdre l'antériorité de sa découverte ? 6.- Juillet 1858 : Lyell et l’un de ses collègues présentent des extraits de l'essai inédit de Darwin (de 1844) de même que le manuscrit de Wallace à la société linnéenne de Londres.

Le darwinisme Formulation de sa théorie et ses hésitations 7.- La plus grande part de la découverte revient à Darwin car sa théorie date de 15 ans avant celle de Wallace (en preuve, ses carnets de voyage) et est étayée avec infiniment plus de détails. 8.- 1858 : Publication officielle de la théorie (cosignée Darwin-Wallace). 9.- 1859 : Publication du livre de Darwin « De l'origine des espèces par sélection naturelle ».

Le darwinisme Formulation de sa théorie et ses hésitations 10.- Dix ans plus tard, la plupart des biologistes adhéraient à la théorie de l'évolution.

Un contemporain… Alfred Wallace : 1823-1913 Naturaliste anglais Même cheminement que Darwin (voyage aux Indes orientales et lecture des mêmes livres). Rédige un manuscrit dans lequel il présente la même théorie que Darwin.

Les détracteurs de Darwin… Page 55 Suite à la parution de la Lignée humaine, 1871

La théorie synthétique Page 56 Darwin, l’origine des espèces (1859) Les espèces résultent de l’évolution. La sélection naturelle est le mécanisme de l’évolution Accepté largement par les biologistes Pas accepté ????

La théorie synthétique Page 56 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 56 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 56 Hugo de Vries Redécouvre les travaux de Mendel Les confirme expérimentalement (observant des mutations)

Et après… Années 1920 La génétique s’intéressa aux mutations Page 56 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 56 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 Page 56 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 57 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.

Le créationnisme et le dessein intelligent Page 57 Leur thèse: « La Terre, et par extension l’Univers, a été créée par un être supérieur, c’est-à-dire un Dieu » Croyance des trois principales religions monothéistes Judaïsme Christianisme Islam

Fin du XXème siècle Le créationnisme et le dessein intelligent: Page 57 Le créationnisme et le dessein intelligent: Essaie d’être plus scientifique Notion de « Dieu » retirée du vocabulaire L’argument contre l’évolution: Mécanismes naturelles → vitesse de certains événements évolutifs

Fin du XXème siècle Le créationnisme et le dessein intelligent: Page 57 Le créationnisme et le dessein intelligent: Quelques idées: L’évolution est guidée par un être supérieur = dessein intelligent = cause intelligente La vie humaine est trop complexe pour être le fruit du hasard La théorie de l’évolution → complexité de la vie La meilleure hypothèse = intelligence supérieure Trop de belles choses dans la nature → force intelligente