Emergence et dominance de la Synthèse « classique ».

Présentation au sujet: "Emergence et dominance de la Synthèse « classique »."— Transcription de la présentation:

1 Emergence et dominance de la Synthèse « classique ».
Ses composantes multiples, ses propositions explicites… G. Periquet IRBI, Université F. Rabelais, Tours Mise en place Rayonnement

2 Charles Darwin Variation >> Hérédité Sélection >> in natura Espèces >> Spéciation Hasard >> Mutations Temps >> Durée paléontologique Embryologie Comportement (altruisme, émotions…) …

3 Gregor Mendel

4 J/J j/j Parents F1 F2

5 Les théoriciens de la synthèse

6 Sir Ronald Aylmer Fisher (1890-1962)
Le déterminisme des caractères quantitatifs est compatible avec l’hérédité mendélienne. . The correlations between relatives on the supposition of Mendelian inheritance. Trans. R. Soc. Edinburgh 52: 1930. The Genetical Theory of Natural Selection. Clarendon Press, Oxford.

7 1 locus a et A a = A = A/A A/a a/a 2 3 4

8 2 locus a et A b et B a = b = +1 A =B = +2 AB/AB ab/ab AB/Ab Ab/Ab Ab/ab

9 Modèle Polygénique (Fisher 1918)
A, a B, b C, c …. F, f abcd… AbCd… ABcD… abcd… AbCd… ABcD…

10 Génétique quantitative, Sélection
A/b B/b C/c …. F/f abcd… AbCd… ABcD… abcd… AbCd… ABcD…

11 Génétique quantitative, Sélection
A/b B/b C/c …. F/f AbCd… ABcD… AbCd… ABcD…

12 Génétique quantitative, Sélection, Evolution
A/b B/b C/c …. F/f AbCd… ABcD… ABCD… AbCd… ABcD…

13 4 5 6 7 8 abcd… AbCd… ABcD… abcd… AbCd… ABcD…
La résistance au DDT chez Drosophila melanogaster Sélection des individus les plus sensibles 20 générations Souche S Sélection des individus les plus résistants 20 générations Souche R abcd… AbCd… ABcD… abcd… AbCd… ABcD…

14 Chromosomes S : meurt si DDT
Chromosomes R : résiste si DDT

15 Les caractères quantitatifs ont un déterminisme génétique.
1990s: mise en évidence des QTL (Quantitative Trait locus)

16 La Génétique des populations
Comment agit la sélection ? La Génétique des populations Comment vont évoluer les fréquences des gènes ? R. Fisher Sélection, mutations, hasard ? J. Haldane S. Wright

17 En un locus, si un génotype CC est « favorisé »
par rapport à Cc et cc. La sélection augmentera la fréquence du gène C. La population tend vers un maximum adaptatif.

18 Les paysages adaptatifs de Wright.
ABCD abcd Il peut exister plusieurs maxima adaptatifs, associés à des génotypes différents.

19 En complément. Si un gènotype pp est « défavorisé ». Il devrait être éliminé par la sélection naturelle. Sélection « négative » Mais de nouvelles mutations le reforment

20 La population évolue vers un état d’équilibre entre sélection et mutations.
Mutation et Sélection maintiennent la diversité génétique, « réserve pour l’évolution »

21 Quelle quantité de diversité génétique ?
1966 H. Harris Enzyme Polymorphisms in Man Proceedings of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences, Vol. 164, No. 995, 1966 R. C. LEWONTIN AND J. L. HUBBY A MOLECULAR APPROACH TO THE STUDY OF GENIC HETEROZYGOSITY IN NATURAL POPULATIONS. II. AMOUNT OF VARIATION AND DEGREE OF HETEROZYGOSITY IN NATURAL POPULATIONS OF DROSOPHILA PSEUDOOBSCURA Genetics 54: 1/3 DES GENES sont polymorphes

22 Dans l’espèce humaine, on estime que chaque individu est hétérozygote pour environ 2000 gènes sur A B C D E F G H I J K L M N O P Q A B C d E F G H I J K L M N O p Q

23 Cela représente une énorme réserve de variation génétique.
En effet le nombre possible de gamètes de génotypes différents produit par un individu est de : soit environ 10 Or le nombre de photons de l’univers connu est estimé à : 10

24 Chaque être humain est véritablement unique !
Il n’y a pratiquement aucune chance (hormis les vrais jumeaux) que deux individus aient, aient eu, ou auront un génotype identique. Chaque être humain est véritablement unique !

25 gènes de résistance au paludisme ou au virus du sida (VIH 1).
Et, selon l’environnement, certaines de ces mutations peuvent se révéler favorables. Il existe des gènes de résistance au paludisme ou au virus du sida (VIH 1). C’est bien dans cette réserve de mutations génétiques que puise la sélection naturelle.

26 P = G*E Interactions Génotype * Environnement.
WILHELM JOHANNSEN

27 Interactions Génotype * Environnement.
Potentilla glandulosa Clausen, Keck, Hiesey 1940

28 Les naturalistes de la synthèse

29 Theodosius Dobzhansky (1900-1975)
CHETVERIKOV MORGAN 1927 WRIGHT Theodosius Dobzhansky ( )

30 Variations génétiques dans les populations naturelles
Drosophila pseudoobscura 1937. Genetics and the Origin of Species. Columbia University Press, New York.

31 Julian Huxley ( ) 1942. Evolution: The Modern Synthesis. George Allen and Unwin, London.

32 la sélection naturelle
Edmund Brisco « Henry » FORD ( ) Polymorphisme génétique Génétique écologique Henry Bernard Davis KETTLEWELL ( ) Fisher Ford

33 Le cas d’école: le mélanisme industriel et
la sélection naturelle chez la phalène du bouleau. la micro-évolution

34 Et les espèces en parlez-vous encore ?

35 1942. Systematics and the Origin of Species.
Columbia University Press, New York. Ernst Mayr ( )

36 Définition et Critère Biologique de l’espèce : Ensemble d’individus interfertiles Et Spéciation allopatrique

37 Hermann Joseph MULLER (1890-1967)
Les mutations apparaissent au hasard. La séxualité favorise la recombinaison génétique, source de variations pour l’évolution.

38 1937. Genetics and the Origin of Species.
Columbia University Press, New York. Theodosius Dobzhansky ( )

39 SUPERESPECE Drosophila paulistorum Interstérilité + ou - forte entre «sous-espèces » La spéciation en cours

40 Modèle Dobzhansky-Muller
Spéciation par divergence génétique Et stérilité des hybrides

41 George Gaylord Simpson (1902-1984)
De la micro-évolution à la Macro-évolution. 1944. Tempo and Mode in Evolution. Columbia University Press, New York.

42 L’évolution quantique

43 La synthèse et le régne végétal. George Ledyard Stebbins, Jr. ( ) 1950. Variation and Evolution in Higher Plants. Columbia University Press, New York.

44 Contributions françaises
Georges Teissier ( ) Philippe L’HERITIER ( ) Sélection en populations expérimentales. Gustave Malécot ( ) Consanguinité et identité des gènes.

45 Les travaux de leurs élèves
Charles Bocquet, Ernest Boesiger, Maxime Lamotte. Populations naturelles, dérive, sélection sexuelle, Claudine Petit : Valeurs sélectives variables en fonction des fréquences géniques.

46 il n’y a plus de problème.
Mais alors il n’y a plus de problème. Le monde est devenu darwiniste !

47 Il nous reste LE HASARD, mon cher !
Et il n’y a pas d’hérédité des caractères acquis. August WEISSMANN ( )

48 les bactéries résistantes?
La résistance du colibacille au phage T1 D’où proviennent les bactéries résistantes?

49 T1 T1 T1 REPLICA PLATING AND INDIRECT SELECTION OF BACTERIAL MUTANTS
J Bacteriol March; 63(3): 399–406. REPLICA PLATING AND INDIRECT SELECTION OF BACTERIAL MUTANTS Joshua Lederberg and Esther M. Lederberg T1 T1 T1

50 Rôle du hasard et non « hérédité des caractères acquis ».
Idem pour résistances aux antibiotiques, insecticides, pesticides

51 Synthèse et questions de l’heure
La chatte de Darwin

52 l’hérédité des caractères acquis ?
Avec l’épigénétique ne retrouve-t-on pas l’hérédité des caractères acquis ? Qu’en dit la Synthèse ?

53 Mutations aux hasard a A La fréquence de A augmentera très lentement. Mutations dirigées vers A La fréquence de A augmentera peut être plus rapidement.

54 Si les mutations dirigées vers A sont favorables à l’individu.
La fréquence de A augmentera plus rapidement. Mais attention dans l’épigénétique l’apparition d’une « mutation » ne se signifie pas que ce soit une réponse adaptative à l’agent mutagène !

55 « Hérédité des caractères acquis » est
L’expression « Hérédité des caractères acquis » est éventuellement correcte pour l’épigéntique, mais pas pour l’évolution.

56 Ce type d’hérédité n’a pas été trouvé. Epigénétique et Evolution …
Chez Lamarck, comme chez Darwin, il s’agit en fait d’une hérédité d’un caractère adaptatif, acquis(e) soit sous pression interne (cou des girafes), - soit en réponse directe (rétro-active) à l’effet « délétère » de l’agent causal (insecticide, antibiotique…) Ce type d’hérédité n’a pas été trouvé. Epigénétique et Evolution … (à suivre)

57 irréductiblement complexe !
Mutations au hasard, rarement favorables, Sélection… Evolution ! ET tout cela n’est pas irréductiblement complexe ! Conclusion: les propositions explicites de la synthèse en images.

58 Mutations RARES, Sélection… Evolution !
Les mutations sont retenues par la sélection pour former des « organismes » passablement adaptés à leur environnement. Mutations RARES, Sélection… Evolution !

59 Et chaque semaine on y joue et on y gagne !
Nouveau Loto Français et EuroMillions. Chances de toucher le gros lot au Nouveau Loto 1 sur Chances de toucher le gros lot à EuroMillions 1 sur Et chaque semaine on y joue et on y gagne ! Parce qu’il y a beaucoup de joueurs… comme il y a beaucoup d’êtres vivants, de générations… et de Sexe !

60 ROME ne s’est pas bâti en UNE SEULE MUTATION

61 Chaque gagnant achète un tableau.
Et tous les mettent dans un même ensemble. Les espèces sont des musées enrichis par héritages de générations en générations.

62 L’Evolution est bien un dessin (sic) intelligent !