THÉORIE SYNTHÉTIQUE DE L'ÉVOLUTION: HISTOIRE, POSTULATS, ÉVIDENCES, FORCES - LA BIOLOGIE - 2025

La théorie synthétique de l'évolution, également appelée théorie néo-darwinienne ou synthèse moderne de l'évolution, est une théorie qui propose un lien entre les théories darwiniennes de la sélection naturelle et les théories de l'héritage proposées par Gregor Mendel.

Cette théorie fournit des explications pour la transformation d'une espèce par sélection naturelle et pour la division d'une espèce en sous-groupes isolés (spéciation). Il conçoit l'évolution comme la somme d'événements aléatoires (mutations et recombinaison) et d'événements non aléatoires comme la sélection naturelle.

Darwin et Mendel (Source: Images originales: indéterminées, organisées par SteinBike via Wikimedia Commons)

Dans la théorie synthétique de l'évolution, l'événement évolutif fondamental est un changement dans la fréquence d'apparition d'un allèle dans une population. Par conséquent, cette théorie est basée sur l'analyse de tous les facteurs qui influencent les changements des fréquences alléliques de la population, à savoir: la mutation, la sélection et la dérive génétique.

Cette théorie renforce le rôle essentiel de la sélection naturelle en tant que «moteur» de l'évolution, mais contrairement aux premières théories évolutionnistes, elle repose sur différents éléments théoriques qui facilitent son interprétation et son analyse.

L'histoire

Afin de raconter l'histoire de la théorie synthétique de l'évolution, il est nécessaire de faire un récit historique des antécédents qui ont eu lieu pour que cette théorie ait une place dans le monde scientifique.

Darwin et Wallace

On pourrait dire que tout a commencé en 1858 avec les naturalistes anglais Charles Darwin et Alfred Wallace, qui sont arrivés indépendamment à la déduction que la sélection naturelle est le mécanisme responsable de l'origine des variations phénotypiques et, par conséquent, de la spéciation.

Alfred Wallace. Utilisateur Tagishsimon sur en.wikipedia

Dans certains textes, il est indiqué que les deux auteurs ont présenté une hypothèse connue sous le nom de «descendants avec modification par sélection naturelle», au moyen de laquelle ils ont affirmé 5 choses:

1. Tous les organismes produisent plus de descendants que l'environnement dans lequel ils vivent ne peut en supporter
2. La variabilité intraspécifique (au sein d'une même espèce) de la plupart des caractères est extrêmement abondante
3. La concurrence pour des ressources limitées se termine par une «lutte pour la survie»
4. Dans la nature, il y a l'héritage de traits modifiés, c'est-à-dire que certaines modifications peuvent être héritées des parents à leur progéniture
5. Lorsque les «modifications» sont importantes, cela peut entraîner l’évolution ou l’apparition d’une nouvelle espèce

Les deux naturalistes ont soutenu leurs théories par des observations détaillées des archives fossiles et des organismes vivants dans leur environnement naturel.

Gregor Mendel

Gregor Mendel

Au cours de la même décennie (1856), le moine autrichien Gregor Mendel a mené une série d'expériences avec des plantes de pois, au moyen desquelles il a déterminé que les caractères sont hérités comme "entités physiques" des parents à la descendance.

Grâce à ses découvertes, Mendel a pu formuler les «lois d'héritage des traits», qui décrivent les principes de dominance, de ségrégation et de distribution indépendante des gènes, qui sont aujourd'hui les bases fondamentales de la génétique.

Il est prouvé que Darwin a lu les ouvrages publiés par Mendel à la Brünn Natural History Society au milieu des années 1860. Cependant, il n'y a fait aucune référence dans son célèbre livre L'Origine des espèces, probablement parce qu'il ne les comprenait pas avec certitude. ce à quoi ce dernier faisait référence.

Néo-darwinisme

Les œuvres de Mendel ont été «mises de côté» jusqu'au début des années 1900 et sont devenues populaires depuis. Ses lois étaient appliquées pour résoudre des problèmes liés à l'héritage biologique, mais elles ne semblaient pas avoir de relation avec la biologie évolutionniste ou avec les postulats de Darwin et Wallace.

Cet apparent «divorce» entre les deux approches est dû au fait que les «partisans» des deux théories n'ont pas conçu une vision commune pour analyser la variation continue de l'espèce.

Ce fut le biologiste et statisticien Ronald Fisher en 19018 qui utilisa les outils statistiques de l'époque pour «réconcilier» les incohérences entre les idées de Darwin sur la sélection naturelle et les expériences de Mendel sur l'héritage des caractères.

Ronald Fisher. Voir la page pour l'auteur

La naissance du néo-darwinisme ou de la théorie synthétique de l'évolution a eu lieu entre les mains de Ronald Fisher lui-même et d'un grand groupe de biologistes théoriques, dont Sewall Wright, John Haldane et d'autres.

Plus tard, Theodosius Dobzhansky a apporté d'importantes contributions en démontrant, à travers des études expérimentales de population, l'effet de la sélection naturelle sur la variabilité des populations naturelles en utilisant l'intégration de la génétique mendélienne et de la théorie des chromosomes.

De nombreux autres scientifiques, bien que certains plus que d'autres, ont participé à la synthèse de la théorie évolutionniste qui prévaut aujourd'hui, mais seuls les plus importants ont été mentionnés ici.

Postulats de la théorie synthétique

Squelettes de grands et moyens primates. Le téléchargeur original était TimVickers sur Wikipedia anglais.

La théorie synthétique de l'évolution ou «synthèse moderne de l'évolution» explique ce processus en termes de changements génétiques qui se produisent dans les populations et qui conduisent aux processus de spéciation. Cette théorie définit l'évolution comme «des changements dans les fréquences alléliques d'une population».

Selon lui, les mécanismes qui dirigent le processus évolutif sont basés sur la sélection naturelle, qui est soutenue par certains des postulats envisagés par Darwin et Wallace, en particulier ceux liés à la surproduction de la progéniture, sa variation et son héritage. des fonctionnalités.

Ainsi, les facteurs impliqués dans cette théorie sont:

- Taux de mutation

- Processus de migration

- Chance ou dérive génétique

- Recombinaison ou variation

- Sélection naturelle

Mutation

Interaction entre mutations et sélection naturelle. Wilfredor

Les mutations sont des changements qui se produisent dans les séquences de gènes et qui produisent généralement des phénotypes différents. Certains types de mutations peuvent être délétères ou nuisibles, mais d'autres peuvent être avantageux à de nombreux points de vue (ou simplement neutres).

Les mutations ou les changements dans la séquence d'ADN peuvent être hérités des parents à leurs enfants et sont la principale source de variation chez la progéniture.

Migration

Les processus migratoires entre différentes populations de la même espèce peuvent induire une augmentation de la variabilité génétique due à l'introduction de nouveaux allèles dans l'ensemble allélique d'une population, modifiant la fréquence allélique de celle-ci.

Dérive aléatoire ou génétique

Le hasard ou dérive génétique est un événement génétique qui modifie la composition génotypique d'une population en raison de l'apparition aléatoire d'une modification rare, soit due à des délétions, translocations, inversions, duplications, etc., pouvant aboutir à la disparition des allèles. moins fréquent.

Recombinaison ou variation

C'est le processus qui se produit lors de la reproduction sexuée et implique la combinaison des chromosomes des deux individus qui se reproduisent pour donner naissance à un nouvel individu, qui se caractérise par une combinaison génétique différente de celle de ses parents.

Grâce à ce processus, des suppressions, inversions, duplications, translocations, polyploïdies, etc. peuvent se produire.

Sélection naturelle

Darwin a étudié les pinsons des Galapagos comme exemple de sélection naturelle (Source: Robert Taylor Pritchett via Wikimedia Commons)

La sélection naturelle est une «force» qui produit des changements de fréquence des gènes entre une génération et la suivante, favorisant la reproduction différentielle des individus «les mieux adaptés».

Selon les prédictions des modèles «néo-darwiniens», les changements évolutifs sont graduels, comme le propose Darwin, ce qui signifie qu'ils sont lents, graduels et continus au sein de chaque lignée déterminée.

Preuve

L'intervention anthropologique des écosystèmes a fourni des «expériences naturelles» qui servent à mettre en évidence des hypothèses néo-darwiniennes.

Le papillon Biston betularia, par exemple, est un arthropode abondant trouvé dans les régions boisées d'Angleterre, où deux formes de couleur ont été distinguées, une claire et une sombre. Un seul gène est impliqué dans les différences entre les deux phénotypes et l'allèle de couleur sombre est connu pour être dominant.

Photographie d'une paire de Biston betularia (Source: Suivre via Wikimedia Commons)

La fréquence allélique de la forme sombre a considérablement augmenté depuis 1850, en particulier dans les zones plus industrialisées de Manchester et de Birmingham, soi-disant comme un mécanisme de «camouflage» pour échapper aux prédateurs, c'est-à-dire en raison de la sélection naturelle.

La fréquence de la forme sombre par rapport à la forme claire est passée de 1 à 90% en moins de 100 ans, mais dans d'autres régions moins industrialisées la forme sombre est encore très «rare».

Forces

Espèce du genre Panthera. Omicroñ'R

Les principaux atouts de la théorie néo-darwinienne sont liés à trois principes de base: causalité, efficacité et portée.

La causalité établit que le mécanisme de la sélection naturelle est suffisant pour conduire le processus évolutif et les tendances observées, c'est-à-dire que la sélection naturelle est le principal moteur de la spéciation.

L'efficacité fait référence à la capacité des organismes à générer des «nouveautés évolutives» et à éliminer les individus mal adaptés dans les populations, quelque chose comme «la survie du plus apte».

La portée a à voir avec la capacité du mécanisme à expliquer les processus microévolutionnaires et macroévolutionnaires.

Faiblesses

Selon Frías (2010), les faiblesses de la théorie synthétique de l'évolution sont liées à certaines omissions que cette théorie fait à certains processus ou événements qui sont souvent répertoriés comme des «exceptions à la règle».

Parmi les principales omissions mises en évidence par cet auteur figurent:

- L'absence de lien entre les cellules somatiques et germinales (sexuelles) dans certains phylums d'invertébrés, l'hérédité de la variation somaclonale et la conception de la transmission verticale des gènes

- Transfert de gène latéral ou horizontal aux eucaryotes médié par des bactéries ou des virus

- L'absence de concept «holistique» du gène, le déterminisme et le réductionnisme génétique

- ADN non codant, épigénèse et gènes non transcrits

- Les mutations homéotiques et la genèse du développement

- Spéciation sympathique.

Références

1. Frías, L. (2010). Omissions dans la théorie synthétique de l'évolution. Recherche biologique, 43 (3), 299-306.
2. Gardner, JE, Simmons, JE et Snustad, DP (1991). Principal de la génétique. Édition 8 '". John Wiley et fils.
3. Gould, SJ (1982). Le darwinisme et l'expansion de la théorie évolutionniste. Science, 216 (4544), 380-387.
4. Henderson, M. (2009). 50 idées de génétique que vous devez vraiment connaître. Livres Quercus.
5. Kutschera, U., et Niklas, KJ (2004). La théorie moderne de l'évolution biologique: une synthèse élargie. Naturwissenschaften, 91 (6), 255-276.
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10. Watson, JD (2004). Biologie moléculaire du gène. Pearson Education Inde.