Sélection naturelle et phylogénétique

Évolution par sélection naturelle

• La phylogénèse décrit l'histoire évolutive d'un groupe d'organismes.
• Un arbre phylogénétique représente les relations évolutives entre différents organismes, avec des regroupements possibles en groupes monophylétiques, paraphylétiques ou polyphylétiques.
  • Les groupes monophylétiques incluent un ancêtre commun et tous ses descendants.
  • Les groupes paraphylétiques incluent un ancêtre commun et certains, mais pas tous, de ses descendants.
  • Les groupes polyphylétiques regroupent des organismes sans ancêtre commun immédiat.
• Lamarck croyait à l'usage et au non-usage des organes, au fait que le besoin crée l'évolution, et à l'hérédité des caractères acquis -- ses idées sont maintenant invalidées.
• La théorie de Darwin met en avant la sélection naturelle des adaptations, l'accumulation progressive de ces adaptations, et l'hérédité des caractères innés.
• La sélection naturelle repose sur la variation héréditaire au sein d'une population, la surpopulation et la lutte pour la survie, l'avantage reproducteur de certains individus, et l'évolution des adaptations.
• La dérive génétique est un changement aléatoire des fréquences alléliques dans une population, influencé par les mutations, l'effet fondateur (établissement d'une population par un petit nombre d'individus) et le goulot d'étranglement (réduction drastique de la taille d'une population), ainsi que le flux génique (transfert de gènes entre populations).
• La sélection sexuelle favorise les traits qui augmentent le succès reproducteur, même s'ils peuvent être désavantageux pour la survie.
  • La sélection intrasexuelle implique la compétition entre individus du même sexe pour l'accès aux partenaires.
  • La sélection intersexuelle implique le choix d'un partenaire par l'autre sexe.
• La sélection artificielle est la sélection intentionnelle de certains traits par les humains, comme dans l'élevage et l'agriculture.
• L'anatomie comparée révèle des homologies (similarités dues à un ancêtre commun) et des analogies (similarités de fonction sans ancêtre commun récent).
  • L'homologie moléculaire se retrouve également dans les séquences d'ADN et de protéines.
• Les fossiles et les strates géologiques témoignent de l'évolution passée.
• Le développement embryonnaire révèle des organes vestigiaux (structures inutiles héritées d'ancêtres), et des similarités entre les embryons de différents organismes.
• La spéciation peut se produire graduellement ou par équilibres ponctués (longues périodes de stabilité suivies de changements rapides).
• Les barrières prézygotiques empêchent la formation d'un zygote hybride.
  • Elles incluent l'isolement géographique, écologique, éthologique (comportemental), temporel, mécanique et génétique.
• Les barrières postzygotiques réduisent la viabilité ou la fertilité des hybrides.
  • Ce sont la non-viabilité des hybrides, leur dégénérescence et leur stérilité.
• La spéciation allopatrique se produit avec isolement géographique, tandis que la spéciation sympatrique se produit sans barrière géographique.
• La sélection naturelle peut être directionnelle (favorisant un extrême du phénotype), divergente (favorisant les deux extrêmes) ou stabilisante (favorisant le phénotype moyen).
• L'Homo sapiens continue d'évoluer, bien que les pressions de sélection soient différentes de celles du passé.

L’histoire évolutive de la vie

• L'abiogenèse est l'idée que la vie est apparue à partir de matière non vivante.
• L'expérience de Urey et Miller a simulé les conditions de la Terre primitive, produisant des molécules organiques complexes.
  • Des expériences subséquentes ont permis la synthèse de glucides, lipides, protéines et acides nucléiques.
  • Ces expériences ont mené au développement de protocellules (structures membranaires primitives) et de molécules d'auto-réplication (d'abord l'ARN, puis l'ADN).
• Les protobiontes ont évolué en procaryotes, puis en eucaryotes avec le développement d'un noyau et l'intégration d'endosymbiontes (organites comme les mitochondries et les chloroplastes).
• Les organismes pluricellulaires ont évolué, avec une spécialisation des cellules observée chez les porifères (éponges).
• Les cnidaires (méduses, coraux) ont développé des systèmes nerveux, digestifs, musculaires et reproducteurs simples.
• La bilatéralité (symétrie bilatérale) est apparue chez les vers et les mollusques.
• Les deutérostomiens (échinodermes, chordés) se distinguent des protostomiens (arthropodes) par leur développement embryonnaire.
• Les chordés sont caractérisés par la notochorde (structure de soutien).
• Les craniates et vertébrés (animaux à crâne et colonne vertébrale) incluent les myxines.
• Les gnathostomes (vertébrés à mâchoires) incluent les chondrichtyens (requins).
• L'ossification (formation des os) est une caractéristique des ostéichtyens (poissons osseux).
• Les amphibiens sont apparus lors de la transition vers la vie terrestre.
• Les reptiles et oiseaux (sauropsidés) partagent des caractéristiques communes.
• Les mammifères possèdent des caractéristiques distinctives, et certains sont retournés à la vie aquatique (artiodactyles et pinnipèdes).

Ce résumé aborde la phylogénèse, les arbres phylogénétiques (groupes monophylétiques, paraphylétiques, polyphylétiques), et la théorie de Darwin sur la sélection naturelle. Il contraste avec les idées invalidées de Lamarck sur l'évolution. La sélection naturelle repose sur la variation héréditaire et la reproduction différentielle.