Mécanismes et théories de l'évolution
5189ADAPTATION - Adaptation biologique
En biologie comme en technologie, le concept d'adaptation sert généralement à comprendre la relation qui existe entre les structures et les fonctions qu'elles remplissent. Dire d'un organe ou d'un outil qu'il est bien adapté signifie qu'il est efficace, autrement dit que les caractères de l'objet sont bien appropriés au rôle qu'il peut jouer.Selon une première interprétation, l'adaptation recouvre […] Lire la suite
ALGUES
Il est désormais bien démontré que le plaste (compartiment cellulaire – ou organite – dans lequel s'effectue la photosynthèse) des Plantae (taxon regroupant les glaucophytes, les algues rouges et les plantes vertes – ces dernières comprenant les algues vertes) est dérivé d'une cyanobactérie (fig. 2). Cette bactérie s'est installée dans le cytoplasme de la cellule de l'ancêtre commun à tous les org […] Lire la suite
CONVERGENCES MORPHOLOGIQUES
Dans un milieu donné, les composantes physiques et chimiques imposent aux organismes vivants des contraintes particulières. Ne peuvent donc peupler le milieu ainsi défini que les organismes dotés de mécanismes compensateurs appropriés. Le nombre des combinaisons possibles est nécessairement limité dans les conditions biotiques terrestres. C'est pourquoi, quelle que soit leur place dans la systémat […] Lire la suite
DARWINISME
Le darwinisme est le nom d'un paradigme clé en biologie, formulé par le naturaliste anglais Charles Robert Darwin (1809-1882), autour duquel gravite encore aujourd'hui l'ensemble des théories sur l'évolution du vivant, que ce soit pour le prolonger, l'infléchir ou le rejeter. Servant de cadre général à la compréhension de l'histoire des organis […] Lire la suite
DISCOKERYX XIEZHI
Une espèce de ruminants jusque-là inconnue et appartenant à la lignée des girafes (Giraffoidea) a été décrite en 2022 à partir de restes fossiles découverts dans le nord-ouest de la Chine. Nommée Discokeryxxiezhi, elle apporte des donnée […] Lire la suite
ÉPIGÉNÉTIQUE
Le terme « épigénétique » est utilisé en 1942 par le généticien Conrad Hal Waddington pour définir ce qui est littéralement « au-dessus de la génétique ». La génétique, selon la définition qu’en a donnée William Bateson en 1905, est quant à elle la science de la transmission héréditaire des caractères. Son dé […] Lire la suite
ÉPIGÉNÉTIQUE ET THÉORIE DE L'ÉVOLUTION
Le terme « épigénétique » est aujourd’hui très en vogue, aussi bien dans la littérature spécialisée que dans la presse de vulgarisation. On y associe souvent une connotation hétérodoxe et polémique, l’épigénétique étant vue comme marquant les limites de la génétique et de la théorie darwinienne de l’évolution (théorie synthétique). À ce sujet, certains par […] Lire la suite
ÉQUILIBRES PONCTUÉS THÉORIE DES
La théorie des équilibres ponctués a été énoncée par deux biologistes et paléontologues américains, Niles Eldredge (né en 1943) et Stephen Jay Gould (1941-2002), dans un article publié en 1972 et intitulé « Punctuated equilibria: an alternative to phyletic gradualism » (Les équilibres ponctués : une alternative au gradualisme phylétique). Ce texte […] Lire la suite
ÉVOLUTION
Au début du xxe siècle, plusieurs théories matérialistes (néo-darwinisme, néo-lamarckisme, orthogenèse, qui conçoit l'évolution des lignées « en ligne droite », et mutationnisme) sont en concurrence pour expliquer les mécanismes de l'évolution, mais chacune semble porter des coups fatals aux autres. Seule l'émergence de nouveaux modes de pensée et de […] Lire la suite
EXPLICATIONS PROXIMALES ET ULTIMES DES COMPORTEMENTS
Traditionnellement, les recherches en psychologie cognitive portent sur le « comment » des comportements : comment apprenons-nous ? comment parlons-nous ? La psychologie évolutionniste propose non seulement des explications – dites proximales – à ces questions mais, aussi et surtout, el […] Lire la suite
EXTINCTIONS BIOLOGIQUES
Depuis 1980, la conception dominante de l'histoire des êtres vivants au cours des temps géologiques s'est fortement modifiée : à la vision d'un développement graduel et sans heurts s'est substituée celle d'une histoire beaucoup plus chaotique, entrecoupée de crises de nature catastrophique qui viennent ponctuer l'évolution des organismes et l'engager dans des directions nouvelles et souvent inatte […] Lire la suite
FIXISME
Le fixisme correspond à la vision d'une nature qui reste immuable au cours du temps, à partir d'une origine considérée comme une création. C'est pourquoi fixisme et créationnisme recouvrent en réalité une même conception du déroulement temporel de la vie sur Terre.Il est classique d'opposer fixisme et transformisme […] Lire la suite
GENERELLE MORPHOLOGIE DER ORGANISMEN (E. Haeckel)
Sept ans après l’Origine des espèces (1859) du naturaliste anglais Charles Darwin, la publication par l’Allemand Ernst Haeckel (1834-1919) de la Generelle Morphologieder Organismen. Allgemeine Grundzüge der […] Lire la suite
LA DESCENDANCE DE L'HOMME ET LA SÉLECTION SEXUELLE, Charles Darwin
Lorsque paraît, le 24 février 1871, La Descendance de l'homme et la sélection sexuelle(The Descent of Man, and Selection in Relation to Sex […] Lire la suite
L'ORIGINE DES ESPÈCES, Charles Darwin
C'est en 1859, dans L'Origine des espèces au moyen de la sélection naturelle ou la préservation des races favorisées dans la lutte pour la vie (On The Origin of Species by Means of Natural Selection, or The Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life), que le naturaliste anglais Charles Darwin ( […] Lire la suite
MUTATIONNISME
En 1901, le botaniste néerlandais Hugo De Vries, cofondateur de la génétique, propose une nouvelle théorie des mécanismes de l'évolution, appelée mutationnisme. Il participe ainsi à un débat qui divise la communauté scientifique depuis près d'un demi-siècle. Si les naturalistes ont adopté la théorie de l'évolut […] Lire la suite
PHILOSOPHIE ZOOLOGIQUE (J.-B. de Monet de Lamarck)
Fondateur de la paléontologie des invertébrés, le naturaliste français Jean-Baptiste de Monet de Lamarck (1744-1829) se convainc queles êtres vivant actuellement sur Terre dérivent de formes plus anciennes par une transformation lente et irréversible. En se répandant à la surface du globe, les espèces vivantes ont été soumises aux diverses influences d […] Lire la suite
PHYLOGÉNIE ANIMALE
L'évolution animale a été l'objet, depuis le xixe siècle, d'une somme considérable de travaux et de discussions, et demeure aujourd'hui un champ d'investigation très fertile. En effet, pour les biologistes, comprendre l'évolution animale est capital afin de disposer d'une classification qui reflète le mieux possible les relations de parenté (classific […] Lire la suite
PLAN D'ORGANISATION DES VERTÉBRÉS
L'expression des gènes homéotiques présente de fortes similitudes chez tous les animaux, au stade embryologique où tous les animaux se ressemblent un peu, soit juste après la gastrulation. Ce passage obligé pour tous les animaux a été appelé stade phylotypique. Les gènes homéotiques sont exprimés dans le tronc des animaux, et leur expression respecte la règle de colinéarité spatiale le long de l'a […] Lire la suite
POPULATIONS ANIMALES (DYNAMIQUE DES)
Les flux au sein des populations animales, même régulés par des quantités d'énergie ou de matière, s'expriment en nombre d'individus. La qualité de l'individu, phénotypique ou génotypique, et son expression à travers le comportement vont donc participer à la détermination des flux. Ce rôle de l'individu relie approches démographique et évolutive. Les progrès de la dynamique des populations ont don […] Lire la suite
PRÉADAPTATION
Le concept de préadaptation désigne essentiellement une coïncidence entre les modifications héréditaires fortuites de l'espèce et la disponibilité d'une niche écologique accessible aux individus qui la composent. Darwin avait déjà émis l'hypothèse que la respiration aérienne de certains poissons avait dû les préadapter à la vie terrestre. En défendant l'idé […] Lire la suite
PSYCHOLOGIE ÉVOLUTIONNISTE
La psychologie évolutionniste est une orientation et un courant de pensée mettant l’accent, dans l’explication de l’esprit et du comportement de l’Homme, sur les adaptations mises en place à l’époque préhistorique par la sélection naturelle, et qui constitueraient aujourd’hui le socle génétiquement insc […] Lire la suite
SÉLECTION NATURELLE, biologie
Introduite par Charles R. Darwin dans la première édition de L'Origine des espèces (1859), la notion de sélection naturelle (Natural Selection) est définie comme la « préservation des variations favorables dans la lutte pour la vie et le rejet des variations préjudiciables » (preservation of favourable variations and rejection of injurious var […] Lire la suite
SPÉCIATION
Au début du xxe siècle, la conception d'un monde vivant en évolution ayant gagné la majorité des biologistes, un intérêt croissant se porta sur les mécanismes de l'évolution. La formalisation de la notion déjà ancienne de sélection naturelle à la lumière des connaissances nouvelles sur les lois de tr […] Lire la suite
TEMPO AND MODE IN EVOLUTION (G. G. Simpson)
Le paléontologue américain George Gaylord Simpson (1902-1984) publie, en 1944, Tempo and Mode in Evolution, un ouvrage sur les rythmes et modalités de l'évolution qui marque l'intégration de la paléontologie dans la théorie synthétique (ou néo-darwinienne) de l'évolution. Cette […] Lire la suite
VARIATION GÉNÉTIQUE ADAPTATIVE
Il apparaît qu'il existe chez les organismes vivants des mécanismes cellulaires permettant de réguler le degré de variation du matériel génétique en fonction des vicissitudes de l'environnement. Si le milieu ne dirige pas les variations génétiques, il peut en modifier la fréquence d'apparition. C'est une donnée importante, qui change notablement notre visi […] Lire la suite
Spéciation périarctique des goélands
Spéciation périarctique des goélands. Le morcellement de l'aire de Larus argentatus, au cours du Pléistocène, a entraîné l'isolement de populations de goélands et, par là, la différenciation de sous-espèces, voire, à la limite, la formation de véritables espèces....
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Homologies chromosomiques chez deux espèces de drosophiles
Homologies chromosomiques chez deux espèces de drosophiles, Drosophila pseudo-obscura et D. miranda, dont les hybrides sont stériles. Ces deux espèces dériveraient d'un ancêtre commun dont le génome aurait supporté de nombreux remaniements chromosomiques...
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Extinctions biologiques : les effets de l'impact d'une météorite
Diagramme résumant l'hypothèse des extinctions de la limite Crétacé-Tertiaire par les effets de l'impact d'une météorite sur l'environnement mondial. Les indices soutenant cette thèse coïncident avec une crise dans le monde végétal, qui s'exprime, entre autres, par un pic...
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Extinctions d'espèces : les cinq grandes crises
Les grandes phases de crise. Cette courbe, publiée à l'origine par les paléontologues américains John Sepkoski et David Raup en 1982, montre l'évolution, depuis le début du Paléozoïque, de la diversité des animaux marins pourvus de squelettes. Si la tendance générale est...
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Evolution moléculaire : myoglobine et hémoglobine
Un exemple d'évolution moléculaire. À partir de la globine ancestrale, deux lignées ont divergé : celle de la myoglobine, celle de l'hémoglobine. Cette dernière a été affectée de mutations successives (il s'agirait de duplications) qui expliquent la diversification des...
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Évolution du complexe Hox chez les Bilateria. Les gènes ADN de ce complexe sont, à l'origine, au nombre de neuf (comme indiqué pour l'hypothétique « zootype »). Le neuvième gène est multiplié dans le cas des Deutérostomiens, alors qu'il subit des mutations chez les lophotrochozoaires....
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Complexe génique achaete-scute
Comparaison d'embryons : un arthropode (a) et un vertébré (b). Les embryons sont vus en coupe transversale. Leurs patrons d'expression de gènes homologues sont inversés selon l'axe dorso-ventral. L'embryon d'insecte (a) est en position normale (face dorsale en haut), et...
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Phylogénie animale : classification des métazoaires
Arbre des métazoaires (animaux pluricellulaires) d'après les phylogénies moléculaires fondées sur les ARN ribosomiques.
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Phylogénie animale : classification des
Arbre des Bilateria, principalement issu des phylogénies moléculaires. La couleur des noms des embranchements indique le type d'organisation de ces animaux du point de vue des cavités liquidiennes: en bleu, les acœlomates; en vert, les pseudo-cœlomates; en rouge les cœlomates.
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Quelques représentants de la faune de Burgess.
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Phylogénie animale : théorie de la Gastraea
La théorie de la Gastraea, scénario imaginé par Haeckel pour expliquer les toutes premières étapes de l'évolution des métazoaires.
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Phylogénie animale : l'ancêtre des
Un portrait-robot de l'ancêtre des Bilateria, d'après des travaux de l'évo-dévo (évolution et développement). Baptisé Urbilateria, cet ancêtre serait un organisme relativement complexe par rapport à l'ancêtre anatomiquement simple de la théorie classique.
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Conception traditionnelle de l'évolution animale
L'arbre, qui ne comporte ici que les embranchements habituellement considérés comme majeurs, est fondé sur l'idée d'une complexité croissante des animaux, allant du plus « primitif » au plus « évolué » au fur et à mesure qu'on s'éloigne de la base de l'arbre.
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Reconstitution de la faune précambrienne des eaux littorales d'Ediacara.
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Nomenclature et expression des gènes homéotiques chez la drosophile et chez la souris
L'évolution des gènes homéotiques architectes du plan du corps est représentée au centre, à partir d'une structure ancestrale hypothétique. Les codes couleurs de l'expression des différents gènes au cours de l'embryogenèse sont les mêmes pour la drosophile (en haut) et...
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Mise en place des différentes régions du squelette axial des vertébrés
Le lieu d'expression du gène HoxC-6 détermine la mise en place de vertèbres pourvues de côtes. Les segments antérieurs à l'expression de ce gène donnent les vertèbres cervicales (C), l'expression du gène définit les vertèbres thoraciques (T) : c'est ainsi que les souris...
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Conséquences de changements dans l'expression de gènes homéotiques
Lorsque le gène HoxD-4 (qui permet la formation des vertèbres cervicales) est placé sous le contrôle du promoteur du gène HoxA-1 (qui permet la formation des os fusionnés dans la région occipitale), on voit disparaître les vertèbres occipitales et apparaître des arcs vertébraux...
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Rôle des gènes homéotiques dans la formation des membres
Les gènes homéotiques agissent également dans la formation des membres. On peut inactiver sélectivement n'importe quel gène et observer les effets sur le développement de la patte chez la souris. On constate que des modifications de forme ou des pertes osseuses, dues à...
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Un mutant de drosophile doté d'une patte à la place d'une antenne :
Chez un autre mutant homéotique de la drosophile, une patte s'est développée à la place d'une antenne. On voit que les composants de l'antenne et de la patte sont les mêmes, mais profondément différenciés. L'information de position « patte » a été transférée dans un segment...
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Évolution des algues par emboîtements successifs d’organismes
Une archée et une bactérie se sont unies d’une manière encore mal comprise, ce qui a abouti à une lignée de protoeucaryotes. Une cellule de protoeucaryote s’est associée avec une bactérie pourpre, ce qui a donné la lignée des eucaryotes. La bactérie pourpre a apporté la...
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Dans sa Philosophie zoologique (1809), Lamarck consacre un chapitre à « l'influence des circonstances sur les actions et les habitudes des Animaux ». Il y donne en exemple la girafe, dont le long cou et les jambes de devant plus longues que celles de derrière résultent,...
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Phylogénie animale : caractères embryologiques et classification
Les caractères embryologiques classiques, confrontés à la nouvelle phylogénie des Bilateria. Les états de caractères écrits en bleu sont ceux qui sont classiquement attribués aux deutérostomiens; les états en rouge caractérisaient les protostomiens dans la classification...
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Ancienne classification du monde vivant en trois règnes
Cette vision en trois règnes du monde vivant était loin d’être satisfaisante malgré son apparente simplicité. Les algues bleues (cyanobactéries), qui possèdent de la chlorophylle a (comme les végétaux eucaryotiques), sont placées dans le règne végétal bien qu’étant des...
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Compétition intraspécifique chez le plantain
Effets de la compétition intraspécifique chez le plantain, «Plantago major» (d'après Palmblad, 1968).
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Croissance et reproduction chez Armadillidium vulgare
Énergie allouée à la croissance et à la reproduction chez «Armadillidium vulgare». Les valeurs données correspondent aux dépenses exprimées en calories par cycle complet de mue (Lawlor, 1976).
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Modèle de dynamique de population naturelle
Modèle de dynamique de population naturelle : les cigognes en Alsace.
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Vérification de la loi de Hardy-Weinberg. Nombres d'accouplements observés et théoriques entre individus roses et individus jaunes dans une population polymorphe de Cepaea nemoralis. Les fréquences des 2 phénotypes dans cette population sont respectivement:...
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Sélection naturelle chez Cepaea nemoralis
Action de la sélection naturelle sur les populations de Cepaea nemoralis. On démontre statistiquement que les différences entre les pourcentages observés sont significatives (?
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On appelle allopatrie la situation de deux ensembles d'organismes que sépare un obstacle interdisant que leurs répartitions géographiques puissent se chevaucher. Dans le cas contraire, un chevauchement limité caractérisera une situation parapatrique, alors qu'un large recouvrement...
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Homologies chromosomiques chez deux espèces de drosophiles
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Extinctions biologiques : les effets de l'impact d'une météorite
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Nomenclature et expression des gènes homéotiques chez la drosophile et chez la souris
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Mise en place des différentes régions du squelette axial des vertébrés
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Conséquences de changements dans l'expression de gènes homéotiques
Crédits : Encyclopædia Universalis France ; modèle 3D fourni par Shutterstock
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Rôle des gènes homéotiques dans la formation des membres
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Un mutant de drosophile doté d'une patte à la place d'une antenne :
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Évolution des algues par emboîtements successifs d’organismes
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Phylogénie animale : caractères embryologiques et classification
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Ancienne classification du monde vivant en trois règnes
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