QU'EST-CE QUE LA SPÉCIATION PARAPATRIQUE? (AVEC DES EXEMPLES) - LA BIOLOGIE - 2025

La spéciation parapatrique propose l'émergence de nouvelles espèces issues de l'isolement reproductif de deux sous-populations qui sont l'une de l'autre. C'est l'un des trois modèles de base de la spéciation, et il correspond à un état «intermédiaire» entre les modèles allopatriques et sympatriques.

Cette théorie implique la spéciation de populations réparties dans des zones contiguës et qu'il existe un flux modéré de gènes entre les deux régions. Comme il existe un certain degré d'isolement entre les deux sous-populations, chacune d'elles peut augmenter les niveaux d'indépendance génétique.

Source: Andrew Z. Colvin

Au fil du temps, les espèces peuvent développer des mécanismes d'isolement reproductif et le processus de spéciation sera terminé.

Spéciation: formation de nouvelles espèces

Souvent, tout sujet de discussion en biologie évolutionniste commence par les contributions du célèbre naturaliste britannique Charles Darwin.

Dans son chef-d'œuvre, L'Origine des espèces, Darwin propose le mécanisme de la sélection naturelle et postule - entre autres - comment de nouvelles espèces peuvent être formées par l'action progressive de ce mécanisme, sur de longues périodes de temps.

Mais qu'est-ce qu'une espèce? Cette question a été très étudiée et controversée pour les biologistes. Bien qu'il existe des dizaines de définitions, le concept le plus largement utilisé et accepté est le concept biologique d'espèce, formulé par Ernst Mayr.

Pour Mayr, une espèce est définie comme: «des groupes de populations naturelles qui se reproduisent isolées des autres groupes». Un point critique de cette définition est l'isolement reproductif entre les groupes que nous appelons espèces.

De cette manière, une nouvelle espèce se forme lorsque des individus appartenant à deux populations divergentes ne se reconnaissent pas comme partenaires potentiels.

Modèles de spéciation

Selon le contexte géographique dans lequel la spéciation se produit, les auteurs utilisent un système de classification qui comprend trois modèles principaux: allopatrique, sympatrique et parapatrique.

Si l'origine de la nouvelle espèce implique un isolement géographique total (du fait de l'émergence d'une barrière géographique, telle qu'une rivière ou une montagne), la spéciation est allopatrique. Si les espèces se forment dans la même zone géographique sans aucune séparation, il s'agit d'une spéciation sympatrique.

Un modèle intermédiaire est la spéciation parapatrique, où de nouvelles espèces émergent dans des régions géographiques continues. Nous allons maintenant décrire ce modèle intermédiaire en détail.

Il est important de mentionner que la distinction entre les trois types de spéciation peut ne pas être claire et qu'ils peuvent se chevaucher.

Modèle de spéciation parapatrique

Dans la spéciation parapatrique, la division de deux «sous-populations» biologiques se produit qui sont situées l'une à côté de l'autre, sans aucune barrière géographique qui empêche le flux de gènes entre les deux démos (une «démo» est un autre terme largement utilisé dans la littérature pour se référer aux populations).

La spéciation parapatrique peut se produire de la manière suivante: au départ, une population est répartie de manière homogène dans une certaine zone géographique. Au fil du temps, l'espèce évolue selon un modèle «cline».

Ce modèle clinal a été proposé par Fisher en 1930. Bien qu'il s'agisse du modèle traditionnel, il existe d'autres propositions - comme la spéciation «tremplin».

Modèle Clinal

Un cline est un gradient phénotypique qui se produit dans la même espèce - par exemple, en termes de taille corporelle: les individus varient de grande à petite taille.

L'origine de la clina peut se produire par un changement géographique brusque. Grâce au changement, certaines formes parviennent à s'adapter aux conditions d'un côté, tandis que le reste de la population s'adapte de l'autre côté.

Entre chacune des limites, une zone hybride serait formée, où les membres de chaque côté du nouveau gradient géographique entreraient en contact et il y aurait un flux de gènes entre les deux sous-populations. Cependant, maintenant, les espèces de chaque «côté» peuvent être reconnues comme des entités distinctes.

Ces deux formes peuvent recevoir des noms taxonomiques différents et peuvent être classées comme races ou comme sous-espèces.

Zone de tension

Une zone de tension peut se former dans la zone hybride, ce qui favorise le processus de spéciation. Dans ce domaine, la formation des hybrides est désavantageuse - c'est-à-dire que les hybrides ont une aptitude biologique inférieure à celle des espèces parentes.

Supposons qu'un individu soit homozygote dominant pour un certain trait (AA), et soit adapté à un côté de la zone géographique. De l'autre côté, se trouvent les individus homozygotes récessifs (aa), adaptés à cette région.

Si un croisement se produit dans la zone hybride entre les deux «races» ou «sous-espèces» et que l'hybride entre les deux (dans ce cas, l'hétérozygote Aa) a une moindre aptitude biologique ou physique, c'est une zone de tension. Selon des preuves empiriques, presque toutes les zones hybrides connues entrent dans la définition d'une zone de stress.

Ainsi, la sélection naturelle favorisera l'accouplement sélectif entre chacune des variantes qui vivent dans des régions géographiques continues. Autrement dit, ceux de gauche se reproduiront les uns avec les autres et la même chose se produira du côté droit.

Preuve

Bien que la base théorique de la spéciation parapatrique en fasse un modèle possible et attrayant, les preuves sont relativement peu nombreuses et non concluantes.

Il n'y a pas suffisamment de preuves pour illustrer chaque étape du processus. Cependant, le modèle n'est pas totalement exclu et cela peut arriver dans certains cas.

Exemples

Spéciation dans l'herbe de l'espèce

L'herbe Anthoxanthum odoratum, appartenant à la famille des Poaceae, représente un exemple très illustratif de spéciation parapatrique.

Certaines de ces plantes vivent dans des zones où le sol est contaminé par une variété de métaux lourds. De cette manière, seules les variantes de l'herbe qui sont capables de tolérer la contamination peuvent pousser dans ces régions.

En revanche, les plantes voisines qui ne vivent pas dans des sols contaminés n'ont pas subi de processus de sélection vers la tolérance aux métaux lourds.

Les formes tolérantes et non tolérantes sont suffisamment proches pour se féconder (une condition pour que le processus de spéciation soit considéré comme parapatrique). Cependant, les deux groupes ont développé des périodes de floraison différentes, établissant une barrière temporaire au flux génétique.

Corbeaux de l'espèce

Ces deux espèces de corbeaux sont réparties dans toute l'Europe et sont un exemple classique de zone hybride. C. corvix est plus à l'est, tandis que son compagnon est à l'ouest, avec un point de rencontre des deux espèces en Europe centrale.

Bien que chaque espèce ait ses propres caractéristiques phénotypiques, dans la zone où elle se croise, elle peut produire des hybrides. Le croisement est un signe que le processus de spéciation entre les deux corbeaux n'est pas encore terminé et que l'isolement reproductif n'est pas complètement établi.

Références

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