Mécanismes de l'évolution et origine de la vie

Agents évolutifs

Ce sont les causes des changements dans la fréquence des gènes d'une population :

• Mutations : changements dans les informations génétiques qui représentent l'apparition de nouveaux allèles, déterminant les caractères et donc la variabilité des populations. Elles surviennent au hasard. C'est le milieu de vie qui détermine si la mutation est neutre, nuisible ou bénéfique.
• Dérive génétique : changement aléatoire de la fréquence des allèles d'une génération à l'autre dans une population. Concerne uniquement les petites populations.
• Flux génétique : transfert de gènes d'une population à une autre en raison de la migration d'individus. Un des effets est la répartition des allèles dans la population.
• Sélection naturelle : moteur de l'évolution impliquant une reproduction différentielle : les individus possédant certains allèles laissent plus de descendants que les autres. Elle agit sur le phénotype.

Types de sélection naturelle

• Sélection stabilisatrice : favorise les individus présentant des phénotypes intermédiaires.
• Sélection directionnelle : favorise les individus présentant des phénotypes éloignés des valeurs moyennes.
• Sélection disruptive : favorise les individus présentant des phénotypes éloignés de la valeur moyenne aux deux extrémités.

L'adaptation

C'est tout caractère (anatomique, physiologique ou comportemental) qui permet à un être vivant de se développer dans son milieu avec des avantages.

La spéciation

Une espèce est un groupe d'individus présentant des similitudes morphologiques, capables de se reproduire pour donner une descendance fertile, et isolés des autres espèces.

Processus de spéciation

C'est la formation d'une espèce à partir d'une population initiale. Elle est causée par l'isolement génétique, interrompant les échanges de gènes.

• Spéciation allopatrique (géographique) : provoquée par une séparation spatiale entre deux populations pendant de longues périodes, empêchant les individus de se croiser.
• Spéciation sympatrique : causée par l'isolement reproductif alors que les populations occupent le même espace. Mécanismes : différences de comportement lors du cortège, modifications structurelles florales, maturité sexuelle à des moments différents.

La biodiversité

La diversité des espèces. La biologie en a recensé 1,75 million à ce jour. La source de la diversité est l'évolution, via trois volets : 1) Mutation, 2) Sélection naturelle, 3) Isolement reproductif.

Classification des organismes

Les organismes sont classés selon leurs similitudes et leur histoire évolutive. Il existe 8 catégories taxonomiques principales : domaine, royaume, embranchement, classe, ordre, famille, genre et espèce (unité de base).

L'extinction

Disparition d'une espèce ou d'un groupe d'espèces. Types :

• Extinction de fond : niveau faible.
• Extinction de masse : ex. Permien (250 millions d'années), Crétacé (65 millions d'années).

L'origine de la vie

Théorie physico-chimique d'Oparin et Haldane : la matière organique provient de molécules inorganiques sur la Terre primitive.

• Ambiance réductrice et anaérobie : très peu d'O2, riche en vapeur d'eau, CO2, CH4, NH3, N2 (bioéléments CHON).
• Énergie abondante : rayonnement solaire (absence de couche d'ozone), chaleur terrestre, tempêtes électriques.
• Soupe primitive : les gaz atmosphériques ont réagi pour former des molécules organiques simples, accumulées dans les mers primitives.
• Complexification : formation de protéines et acides nucléiques.
• Protobiontes : molécules entourées d'une membrane, ancêtres des cellules.
• Expérience de Miller : synthèse organique à partir de composés inorganiques de l'atmosphère primitive.