VARIATION, biologie
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Variation et cycle biologique
Variations au cours de la vie de l'individu
Le développement post-embryonnaire de bon nombre d'organismes comporte des métamorphoses, c'est-à-dire des transformations profondes de la morphologie, de la physiologie, du comportement, etc. Celles des insectes et des amphibiens sont bien connues, mais il en existe dans bien d'autres groupes zoologiques. Les anguilles ont ainsi des formes larvaires dites leptocéphales, à corps transparent, comprimé latéralement, se laissant transporter passivement par les courants marins. Les spécialistes savent bien décrire des espèces d'anguilles à l'état adulte, ils savent aussi décrire des espèces de leptocéphales, mais ils ont des difficultés à établir la correspondance entre les deux classifications.
Chez certaines espèces se produisent des modifications temporaires du phénotype. Ainsi, dans une partie de son aire de répartition, l'hermine est de couleur fauve en été et presque entièrement blanche en hiver.
Alternances de générations
Phases haploïde et diploïde
Le cycle de reproduction sexuée comporte l'alternance de deux catégories d'organismes, dits haploïdes (un lot de matériel génétique par cellule) et diploïdes (deux lots par cellule). Cette alternance de phases est très discrète chez les animaux et chez les plantes à fleurs. Dans d'autres groupes, les deux phases sont d'importances comparables. Ainsi, chez l'algue verte Ulva lactuca (« laitue de mer »), les thalles haploïdes sont morphologiquement indiscernables des thalles diploïdes. En revanche, chez l'algue brune Cutleria multifida, le thalle haploïde est une lame dressée laciniée flottant dans l'eau de mer, fixée à un substrat par un court pédoncule, alors que le thalle diploïde est une lame de contour irrégulier, collée sur toute sa surface au rocher, que les anciens algologues croyaient appartenir à une autre espèce.
Générations sexuées et asexuées
Chez de nombreux hydraires, les polypes, fixés, engendrent par multiplication asexuée soit d'autres polypes, soit des méduses, mobiles et seules aptes à la reprod [...]
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Écrit par :
- Jean GÉNERMONT : professeur à l'université de Paris-Sud, Orsay
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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☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/variation-genetique-adaptative/#i_81514
ADAPTATION - Adaptation biologique
Dans le chapitre « Trois acceptions de l'adaptation des êtres vivants » : […] Selon une première interprétation, l'adaptation recouvre un ensemble de constatations structuro-fonctionnelles propres aux êtres vivants et rendant compte de leur survie dans un environnement donné. Cette acception statique de l'adaptation correspond à la notion développée par Georges Cuvier (1769-1832) sous le nom de « conditions d'existence ». Elle est illustrée par tout le travail d'analyse ré […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/adaptation-adaptation-biologique/#i_81514
BACTÉRIES
Dans le chapitre « Variations, mutations et recombinaisons génétiques » : […] Bien que les techniques de culture de clones isolés de bactéries aient permis d'étudier des souches pures et de différencier ainsi des espèces pourtant morphologiquement semblables dans un même écosystème, ces mêmes techniques de culture montrent qu'au sein d'une population théoriquement homogène descendant d'une seule bactérie parentale, apparaissent des changements définitifs ( mutations) ou de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/bacteries/#i_81514
BIOMÉTRIE
Introduit dans le vocabulaire scientifique vers la fin du xix e siècle, le mot « biométrie » (d'abord en anglais : biometry ou biometrics ) est parfois employé abusivement, surtout par des auteurs américains, comme synonyme de statistique, alors que cette dernière n'est, pour le biométricien, qu'un inst […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/biometrie/#i_81514
CROISSANCE, biologie
Dans le chapitre « Loi d'allométrie » : […] La croissance d'un organisme impliquant de nombreuses corrélations à tous les niveaux, on peut s'attendre qu'il existe, entre les croissances des diverses parties, des relations mathématiques plus ou moins indépendantes des facteurs externes. La plus fréquemment rencontrée de ces relations est la loi d'allométrie, de formule très simple : Y = BX a ; […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/croissance-biologie/#i_81514
DARWINISME
Dans le chapitre « Signification de la « révolution darwinienne » » : […] Une fois définies ces cinq thèses, qu'est-ce qu'être darwinien ? Le gradualisme de Darwin a souvent été contesté. Ainsi, Stephen Jay Gould (1941-2002), quoique antigradualiste, ne s'en déclare pas moins profondément darwinien. Peut-on s'accorder autour du couple variation et sélection ? Ou bien le darwinisme est-il non une théorie particulière (réfutable) mais une simple « conception du monde » ( […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/darwinisme/#i_81514
DIMORPHISME
Existence de deux formes distinctes pour une même espèce, animale ou végétale. Le dimorphisme représente un cas particulier du polymorphisme. Il affecte différents caractères et se présente sous divers aspects. Le dimorphisme sexuel permet de distinguer un individu mâle d'un individu femelle. Il se manifeste par des caractères sexuels primaires (gonades, voies génitales, org […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/dimorphisme/#i_81514
DOBZHANSKY THÉODOSIUS (1900-1975)
Généticien et évolutionniste américano-russe dont l'œuvre a eu une grande influence sur l'interprétation scientifique et les recherches concernant la théorie évolutionniste. Né à Nemirov (Ukraine) en 1900, fils d'un professeur de mathématiques, Théodosius Grigorievitch Dobzhansky a suivi les cours de l'université de Kiev de 1917 à 1921. Il y enseigna ensuite, puis vint à Leningrad (aujourd'hui Sai […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/theodosius-dobzhansky/#i_81514
ÉCOSYSTÈMES
Dans le chapitre « Écologie de la biodiversité et environnement » : […] La relation entre la diversité biologique (biodiversité) et le fonctionnement des écosystèmes est une des questions les plus actuelles de l'écologie aujourd'hui. En effet, outre les enjeux intellectuels de compréhension et de simulation de la dynamique des écosystèmes, sont apparus depuis la fin des années 1980 des enjeux environnementaux cruciaux. Il est aujourd'hui incontestable que la Terre es […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ecosystemes/#i_81514
ÉCOTYPE
Au sein d'une espèce végétale, la notion d'écotype introduite par Turesson en 1922 englobe des formes plus ou moins distinctes morphologiquement et adaptées à des habitats différents. Bien que, d'un écotype à l'autre, cette adaptation se traduise par des solutions de continuité dans la variation, les écotypes d'une même espèce sont capables d'échanger des gènes. Par exemple, deux écotypes d'un […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/ecotype/#i_81514
ESPÈCE, biologie
Dans le chapitre « Du sens philosophique au sens biologique de la notion d'espèce » : […] Le terme espèce hérite d'une imposante tradition philosophique qui remonte à l'Antiquité et qui a lourdement pesé sur sa définition en biologie. On peut distinguer historiquement trois grandes étapes aboutissant aux conceptions et controverses biologiques modernes. Le mot species (qui a donné espèce en français) est la traduction latine que Cicéron a proposée du terme grec […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/espece-biologie/#i_81514
ÉVOLUTION
Dans le chapitre « De la crise du transformisme à la théorie synthétique » : […] Au début du xx e 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 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/evolution/#i_81514
FAUNE SAUVAGE
Dans le chapitre « Quantifier la crise actuelle de la biodiversité » : […] La difficulté à recenser les espèces ne doit pourtant pas masquer le fait que la biodiversité s'érode à un rythme accéléré et qu'il est urgent d'agir. Si de nouvelles espèces sont décrites chaque jour, d'autres disparaissent sans même l'avoir été, sous l'effet d'activités humaines qui, elles, sont identifiables et dont on peut mesurer l'ampleur. Certes, la disparition des espèces est un phénomène […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/faune-sauvage/#i_81514
GÉNÉTIQUE
Au cœur des sciences biologiques, la génétique se préoccupe de comprendre le mécanisme de la reproduction biologique, à tous les niveaux où elle se manifeste : individu, cellule, molécule. Mais, plus encore peut-être que par cet objectif, cette discipline est caractérisée par la démarche suivie pour l'atteindre, qui passe toujours par l'étude de la variation. L'aptitude à varier au cours de la rep […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/genetique/#i_81514
ENCODE PROJET
Le projet Encode ( Encyclopedia of DNA elements ) a été lancé en 2003. Son but était de rechercher tous les éléments fonctionnels présents dans l'ADN du génome humain. La première synthèse de ce travail gigantesque, qui a impliqué plusieurs dizaines de laboratoires et quelques centaines de chercheurs, a été publiée dans la revue Nature (qui héberge le s […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/projet-encode/#i_81514
GÉNOME NÉANDERTALIEN
Dans le chapitre « La place des Néandertaliens dans l'évolution de l'Homme » : […] La comparaison réalisée entre le génome du Néandertalien et d'Hommes actuels permet l'identification des changements de séquences propres au génome humain qui précèdent la grande expansion de l'Homme moderne. La méthode de séquençage utilisée permet d'identifier les petits changements de séquence (correspondant à des différences de séquences d'un nucléotide, appelés SNP et représentant des allèle […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/genome-neandertalien/#i_81514
INVASIONS BIOLOGIQUES
Dans le chapitre « Des avantages génétiques » : […] Les espèces invasives étant confrontées à de nouvelles manifestations de la sélection naturelle, la question se pose de la détermination des processus génétiques impliqués au cours du phénomène d'adaptation. Un constat préliminaire est celui de la perte de diversité génétique de ces populations du fait de leurs faibles effectifs. En général, les reproducteurs sont peu nombreux, et ne retiennent q […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/invasions-biologiques/#i_81514
MÉTAMORPHOSE, biologie
Le développement indirect est caractérisé par le fait qu'à l'embryogenèse fait suite une phase larvaire : la larve diffère grandement de ses parents, auxquels elle ressemblera à la suite de profondes modifications. Toutefois, les modifications anatomiques et physiologiques qui conduisent à l'état adulte peuvent s'effectuer de deux façons bien différentes. Elles peuvent être progressives ou se réal […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/metamorphose-biologie/#i_81514
MÉTASTASES, médecine
Dans le chapitre « Mécanismes génétiques impliqués dans la métastase » : […] Bien que les tumeurs soient, dans leur grande majorité, clonales, c'est-à-dire issues d'une cellule unique, la population cellulaire tumorale est étonnamment hétérogène. On peut donc envisager la progression tumorale comme l'application, à une cellule normale, de modifications génétiques (mutations) et épigénétiques, capables de produire toute une série de populations variantes qui seront elles-m […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/metastases-medecine/#i_81514
MUTATIONNISME
Dans le chapitre « L'étude des mutations » : […] Dès 1901, De Vries a découvert les mutations génétiques, ces variations héréditaires aléatoires, que l'on sait aujourd'hui être des changements dans la séquence des nucléotides. C'est dans un champ d'Hilversum, près d'Amsterdam, qu'il observe des transformations héréditaires de la plante Œnothera lamarckiana . Mais il s'agit d'hybrides et non de lignées pures. Aussi, ce qu'il […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mutationnisme/#i_81514
MUTATIONS
Dans le chapitre « Mutations et évolution » : […] Les mutations mettent donc en évidence, dans le monde vivant actuel, la tendance spontanée du matériel génétique des organismes à présenter des variations. On sait, d'autre part, qu'au cours du passé géologique de la Terre se sont accomplies d'incessantes et profondes transformations des espèces. Dans la théorie de l'évolution, aujourd'hui généralement acceptée, on admet que ces transformations […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mutations/#i_81514
NÉO-LAMARCKISME
Dans le chapitre « Unité et diversité des néo-lamarckismes » : […] L'hérédité des caractères acquis est un mécanisme nécessaire à toute conception néo-lamarckienne de l'évolution des espèces. Cependant, si on cherche à définir rigoureusement ce qu'est le néo-lamarckisme, il est préférable de ne pas considérer en premier lieu le recours à ce mode d'explication concernant le fonctionnement de l'hérédité. Il est plus éclairant de souligner que, dans la plupart des c […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/neo-lamarckisme/#i_81514
O.G.M. - Production et utilisation
Dans le chapitre « De la sélection génétique à la transgenèse » : […] La sélection génétique consiste à ne conserver que les organismes vivants qui ont les caractéristiques souhaitées par le sélectionneur. Une telle opération n'a de sens que parce que les caractères génétiques sont héréditaires et qu'ils peuvent varier spontanément d'une génération à l'autre. Les mécanismes induisant ces variations, appelés mutations, ont lieu chez toutes les espèces. Il s'agit de l […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/o-g-m-production-et-utilisation/#i_81514
PARASEXUALITÉ
L'existence de phénomènes sexuels est la règle chez les Eucaryotes, c'est-à-dire chez l'ensemble des êtres vivants formés d'une cellule ou d'un grand nombre de cellules. Chacune d'elles renferme, au sein de son cytoplasme, un noyau différencié. Leur cycle reproductif biologique comporte l'alternance d'une phase haploïde, pendant laquelle les noyaux ne renferment qu'un exemplaire de chaque chromos […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/parasexualite/#i_81514
PCR (polymerase chain reaction) ou AMPLIFICATION EN CHAÎNE PAR POLYMÉRASE
Dans le chapitre « Un bouleversement dans la notion d'identité individuelle et groupale » : […] La recherche en génétique a grandement bénéficié de l'amplification par PCR. Celle-ci permet de se focaliser sur une portion d'intérêt du génome et d'en détecter le polymorphisme (c'est-à-dire toute variation dans la séquence de l'ADN de deux gènes par ailleurs identiques, qu'elle se traduise ou non par un caractère visible) en combinant la PCR à d'autres techniques telles que le séquençage de l' […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/pcr-amplification-en-chaine-par-polymerase/#i_81514
PHYTOGÉNÉTIQUE
Dans le chapitre « Maîtrise du niveau de ploïdie » : […] Un des principes de base de la génétique repose sur la continuité des nombres et des formes chromosomiques. Chaque groupe biologique possède, en effet, un nombre de chromosomes caractéristiques qui peut être considéré comme celui de l'ancêtre commun du genre et qui est d'ailleurs appelé le nombre basal x . Beaucoup de variations se produisent à partir de ce nombre basal ; g […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/phytogenetique/#i_81514
POLYMORPHISME, biologie
Dans le chapitre « Histoire évolutive d'une mutation » : […] Chaque mutation du génome humain a une histoire : elle apparaît au sein d'une population donnée, sur un haplotype donné et à un moment précis de l'évolution humaine. Sa croissance en fréquence dans la population dépend du nombre de descendants qu'auront les porteurs de la mutation. Ce nombre de descendants dépend lui-même de la croissance de la population, mais aussi de l'avantage sélectif que pe […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/polymorphisme-biologie/#i_81514
POPULATIONS ANIMALES (DYNAMIQUE DES)
Dans le chapitre « Le rôle de la diversité et de l'hétérogénéité des populations » : […] Dans toutes les approches précédentes, et particulièrement lorsqu'il a été question de modélisation, la population a été considérée comme une entité homogène. L'hétérogénéité et la variabilité propres aux conditions naturelles d'existence des populations animales ont donc généralement été négligées, quand elles n'étaient pas rejetées comme des « bruits » masquant « l'information » (les lois de fon […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/animal-dynamique-des-populations/#i_81514
PRIX NOBEL DE PHYSIOLOGIE OU MÉDECINE 2017
Le prix Nobel de physiologie ou médecine a été attribué en 2017 à trois scientifiques américains , Jeffrey C. Hall , Michael Rosbash et Michael W. Young pour « leurs découvertes des mécanismes moléculaires qui règlent le rythme circadien ». L’assemblée Nobel résume ainsi leurs recherches : depuis longtemps, on sait que tous les organismes vivants, y compris les humains, possèdent une horloge bi […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/prix-nobel-de-physiologie-ou-medecine-2017/#i_81514
RACE ANIMALE
Si, pour le zoologiste, la notion d'espèce s'impose, née sans doute d'un besoin de classification, pour le zootechnicien, qui étudie l'amélioration et l'exploitation des animaux domestiques, l'espèce est un cadre trop large, étant donné la diversité relative des sujets qui la constituent. Au sein même de l'espèce, on peut trouver des populations individualisées ayant leurs caractères propres, car […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/race-animale/#i_81514
RYTHMES BIOLOGIQUES ou BIORYTHMES
Dans le chapitre « Persistance des rythmes en conditions constantes » : […] La persistance de rythmes en conditions dites de « libre cours », c'est-à-dire lorsque les organismes sont maintenus dans des conditions constantes de lumière, de température, d'hygrométrie et avec des apports énergétiques contrôlés, est un argument très fort en faveur du caractère endogène de ces rythmes. De très nombreuses expériences réalisées en libre cours ont montré que les rythmes journalie […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/rythmes-biologiques-biorythmes/#i_81514
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 » ( […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/selection-naturelle-biologie/#i_81514
SPÉCIATION
Dans le chapitre « Fondements d'une théorie de la spéciation » : […] Une espèce est ordinairement constituée de nombreux groupes désignés ici sous le nom de populations. Sauf d'exceptionnels migrants, les individus nés dans une population y trouvent leur(s) partenaires(s) sexuel(s) et y laissent leur progéniture. Ces populations sont disséminées sur un domaine constituant l'aire géographique de l'espèce. Les membres d'une espèce ne sont pas tous génétiquement ident […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/speciation/#i_81514
TEISSIER GEORGES (1900-1972)
Zoologiste et biologiste né à Paris. Admis à l'École normale supérieure et à l'École polytechnique (1919), Georges Teissier choisit la première. Agrégé de sciences naturelles (1923), docteur ès sciences (1931), il fut successivement agrégé préparateur à l'École normale supérieure (1924-1928), chef de travaux, maître de conférences, professeur à la faculté des sciences de Paris. Il était aussi dire […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/georges-teissier/#i_81514
TESTS GÉNÉTIQUES
Dans le chapitre « En quoi ces tests posent-ils problème ? » : […] Les difficultés liées à ces tests sont évidemment exacerbées lorsque ceux-ci sont librement disponibles, sans encadrement, ce qui est, pour l'essentiel, le cas aux États-Unis. Les tests de paternité ou de parenté – la criminologie n'entrant pas dans le cadre de cet article, puisque ces tests sont encadrés par la loi – offrent une très grande facilité, tant matérielle que financière. Ils peuvent ê […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/tests-genetiques/#i_81514
EUCARYOTES (CHROMOSOME DES)
Dans le chapitre « Modifications quantitatives et structurales des chromosomes » : […] Le fonctionnement normal d'un individu se maintient grâce à la constance du matériel génétique transporté par les chromosomes. Des changements chromosomiques peuvent se produire soit spontanément, soit expérimentalement (agents mutagènes, rayonnement) ; génétiquement, ces altérations ont des répercussions sur la ségrégation et la localisation des caractères impliqués dans l' anomalie ; elles sont […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/eucaryotes-chromosome-des/#i_81514
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Pour citer l’article
Jean GÉNERMONT, « VARIATION, biologie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 24 juillet 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/variation-biologie/