Théories de l’évolution

1. Théories de l’évolution S. Pontégnie-Istace

2. Introduction • Évolution biologique, processus par lequel les espèces vivantes se modifient au cours du temps et engendrent de nouvelles espèces. • Le terme évolution fait également référence au résultat de ce processus de transformation, tel qu'il s'observe dans la grande diversité des formes de vie qui se sont succédé sur notre planète depuis plus de 3milliards d'années, mais aussi dans celle du monde vivant actuel.

3. Historique • Créationnisme ou fixisme: le monde vivant apparaissait fixe, ne se transformant pas • Idée marginalement remise en question sous l'influence de penseurs tels que Maupertuis(1698-1759), mathématicien et naturaliste français et Erasmus Darwin, grand-père de Charles. • Dès la fin du XVIIIesiècle, Buffon exprimait des idées transformistes, annonciatrices des théories de l'évolution.

4. Son œuvre principale, Histoire naturelle (36volumes publiés de son vivant, entre 1749 et 1788!; 90volumes en tout, écrits par des collaborateurs et des continuateurs de son œuvre), est l’un des premiers traités de naturalisme de la Terre, avec une description complète de ses caractéristiques minéralogiques, botaniques et zoologiques. Buffon s’appuya surtout sur des faits d’expérience pour expliquer les phénomènes naturels BUFFON(1707-1788)

5. Théories explicatives de l’évolution • Evolutionnisme ou transformisme : théorie suivant laquelle les espèces vivantes se modifient au cours du temps et engendrent de nouvelles espèces. • Le premier scientifique à présenter clairement le concept d'espèces se transformant en d'autres espèces futLamarck, Jean-Baptiste de (1744-1829), botaniste et zoologiste français, spécialiste des invertébrés, qui formula l'une des premières théories de l'évolution. • Ces idées, d'abord énoncées dans un ouvrage théorique, Philosophie zoologique (1809), furent précisées tout au long de la carrière de leur auteur

6. Théorie de Lamarck : Lamarckisme • Trois idées maîtresses • Tendance spontanée des êtres vivants à se complexifier • Tendance infléchie par l’adaptation au milieu • Adage : la fonction crée l’organe • Hérédité des caractères acquis par adaptation • Moteur de l’évolution : milieu

7. Théorie de Lamarck • Critiques • Tendance spontanée des êtres vivants à se complexifier • Pas toujours vraie : parasites • Adaptation au milieu • Idée retenue actuellement • Hérédité des caractères acquis par adaptation au milieu • Contraire aux connaissances génétiques actuelles

8. Darwin, Charles (1809-1882), naturaliste britannique qui posa les fondements de la théorie de l'évolution grâce au concept de la sélection naturelle. L'influence de ses travaux et de sa pensée fut énorme dans les domaines des sciences de la vie et de la Terre. De façon plus générale, elle marqua toute la pensée moderne. Théorie de Darwin : Darwinisme

9. grand-père paternel, le médecin et savant Erasmus Darwin. Darwin fut embarqué en tant que naturaliste, sans gages à bord du navire d'exploration britannique le Beagle. Ce dernier partait pour une expédition scientifique autour du monde. Le voyage dura cinq ans. Une part importante de ses observations portèrent sur des tortues et oiseaux des îles Galápagos, au large des côtes de l'Équateur (voir Pinson) Darwin : éléments de biographie

10. Tortues gé antes des Galápagos

11. Darwin : éléments de biographie • Retour en Angleterre en 1836 • Darwin commença à noter ses idées sur la non-fixité des espèces dans ses Carnets sur la transmutation des espèces. • Ces idées furent précisées lorsqu'il lut l'Essai sur le principe de population (1798), de l'économiste britannique Thomas Robert Malthus, qui soutenait qu'aucune augmentation de la quantité disponible d'aliments nécessaires à la survie humaine n'était capable de suivre le taux de croissance naturel des populations. Cette croissance devait donc être freinée par des facteurs naturels tels les famines, les maladies ou des événements comme les guerres. • Darwin appliqua les concepts de Malthus aux animaux et aux plantes

12. La théorie de Darwin fut publiée pour la première fois en 1858, en même temps que celle d'Alfred Russel Wallace. Ce jeune naturaliste était arrivé à la même théorie que Darwin sur la sélection naturelle. La théorie complète de Darwin fut publiée en 1859 dans De l'origine des espèces au moyen de la sélection naturelle. Souvent présentée comme le «!livre qui ébranla le monde!», l'Origine des espèces fut épuisée dès le premier jour de sa publication et rééditée six fois. Théorie de Darwin : Darwinisme

13. Théorie de Darwin : Darwinisme • Trois idées maîtresses • Reproduction des espèces surabondante et variabilité des individus au sein de l’espèce • Concurrence vitale et lutte pour la vie • Sélection naturelle maintient les plus aptes jusqu’à la maturité sexuelle • Transmission des caractères aux descendants • Moteur de l’évolution : sélection naturelle

14. Théorie de Darwin : Darwinisme • Critiques • Reproduction des espèces surabondante et variabilité des individus au sein de l’espèce • N’explique pas la variabilité • Concurrence vitale et lutte pour la vie • Pas un phénomène général • Sélection naturelle maintient les plus aptes jusqu’à la maturité sexuelle • Ne crée rien de neuf : conserve un type moyen adapté aux conditions du milieu • Transmission des caractères aux descendants • En accord avec la génétique actuelle

15. De Vries et le mutationnisme • De Vries, Hugo Marie (1848-1935), botaniste néerlandais qui redécouvrit les lois de l'hérédité établies par le moine autrichien Gregor Mendel et qui introduisit le concept de mutation dans la théorie évolutionniste. • DeVries a interprété ses études de l'onagre en termes de ce qu'il appela des mutations: variations à grande échelle qui pourraient produire une nouvelle espèce en une seule génération. C'est, d'après lui, la principale façon dont apparaissent les nouvelles espèces, sans formes de transition évidentes. Cette théorie, publiée dans les ouvrages: Théorie de la mutation (1901-1903) et Espèces et variétés, leur naissance par mutation (1906), eut d'abord un énorme succès en partie parce qu'elle était vue comme une alternative à la théorie de Darwin .

16. Le mutationnisme • Trois idées maîtresses • Mutations responsables des variations au sein des espèces • Sélection naturelle retient mutations favorables • Transmission des mutations favorables aux descendants • Moteur de l’évolution : mutation

17. Le mutationnisme • Critiques • Mutations responsables des variations au sein des espèces • Mutations aléatoires, fortuites, pas nécessairement présentes • Mutations ne sortent pas du cadre de l’espèce

18. Reproduction des espèces surabondante et variabilité des individus au sein de l’espèce Sélection naturelle maintient les plus aptes jusqu’à la maturité sexuelle et est le moteur de l’évolution Transmission des caractères aux descendants Les mutations expliquent la variabilité et sont le moteur de l’évolution Sélection naturelle passe au second plan pour trier, sélectionner les mutations favorables Mutations transmises aux descendants Comparaison Darwinisme-Mutationnisme

19. La théorie synthétique • Au début des années 1950, la synthèse des apports de la génétique, de la paléontologie et de la biogéographie à la théorie darwinienne de l'évolution adonné naissance au courant majeur des modèles actuels de l'évolution: le néodarwinisme ou théorie synthétique. • Trois livres majeurs et un congrès en 1947 sont à la base de cette synthèse

20. En 1937, T. Dobzhansky,généticien américain (origine russe),Genetics and the origin of species Interprète l'apparition d'espèces nouvelles comme un changement de fréquence des allèlesdans une population d'une espèce donnée grâce aux mutations et à la sélection naturelle. La théorie synthétique

21. La théorie synthétique • E.Mayrnaturaliste allemand, installé aux USA, Systematics and the origin of species, 1942 • Trois notions • Concept biologique de l’espèce • Variation géographique de l’espèce • Spéciation allopatrique • Formation de nouvelles espèces : sous-produit d’une adaptation graduellement différente des populations à des conditions de milieu différentes

22. La théorie synthétique • G.Simpson, paléontologiste Américain, Tempo and mode in evolution, 1944 • Mise au point de nouvelles méthodes de quantification des données paléontologiques (lignée des équidés) montre une évolution graduelle • L’histoire de la vie révélée par les fossiles découverts à ce jour est donc compatible avec un processus évolutif graduel de mutation génétique et de sélection.

23. Théories dissidentes • DeVries et sa théorie mutationniste sont à l'origine d'un courant minoritaire mais important, fondé sur deux apports • le modèle neutraliste du Japonais Motoo Kimura • le modèle saltationiste ou des équilibres ponctués des Américains Stephen Jay Gould et Niles Eldridge.

24. Théorie neutraliste de Kimura (1968) • Polymorphisme important des gènes au sein des populations • Le meilleur gène n’est pas sélectionné • Les mutations d’un gène sont souvent neutres vis-à-vis de la sélection naturelle • Le hasard est responsable de la répartition et du devenir des gènes • Hasard remplace la sélection naturelle

25. Théorie des équilibres intermittentsS.J.Gould et N. Eldredge (1970) • Evolution caractérisée par de longues périodes de stabilité : phénomène de stase suivi par des changements nets des caractères • Equilibres intermittents • Evolution par sauts et non graduelle • Spéciation toujours multiple lors des ruptures d’équilibre • Formation des nouvelles espèces précède la sélection naturelle • Macro- et micro-évolution sont découplées • Spéciation serait un phénomène différent de l’adaptation des populations par sélection

26. Sociobiologie de Dawkins (1970) • Admet la théorie synthétique • Penseque les comportements sociauxsont gouvernés par des gènes qui sont l'objet d'une sélection naturelle comme les autres gènes • Théorie du gène égoïste : • Gène : unité de base de l’évolution car le génome d’un individu est unique et éphémère • Évolution : compétition entre allèles pour gagner la représentation majoritaire au sein d’une population • Comportement altruiste entre individus porteurs des mêmes gènes • Nous serions des machines à survie pour les gènes !!!!!

27. Conclusion • Problèmes • Rythme : graduel – saltatoire ? • Causalités : milieu – mutations – sélection ? • Dérives : eugénisme – darwinisme social… • L’évolution est-elle le fruit • d’un dessein, d’un projet ? • de qui ? créationnisme • de quoi ? finalisme • du hasard ? contingence • Un peu de tout cela ? • L’évolution présente au moins trois ruptures : • énergie - matière inerte - matière vivante - matière pensante: nous sommes les premiers à pouvoir nous interroger sur nos origines, notre avenir et notre place dans l’Univers mais la science n’apporte pas toutes les réponses.