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SVT : biodiversité et mécanismes évolutifs

À lire dans cet article :

Dans cet article, nous t’aidons à réviser un point essentiel de ton programme de SVT de seconde, le chapitre sur les mécanismes évolutifs de la biodiversité, la dérive génétique et la sélection naturelle.

Les échelles de biodiversité et les évolutions

La biodiversité

La biodiversité correspond à la diversité au sein de l’ensemble des êtres vivants, du règne animal, végétal comme bactérien, évoluant dans un écosystème.

Les échelles de biodiversité

La biodiversité, et donc la diversité entre les espèces, peut se lire selon trois échelles ou niveaux : à l’échelle des écosystèmes (c’est-à-dire la diversité entre les écosystèmes), à l’échelle des espèces (entre les espèces), à l’échelle d’une population (entre les individus).

L’évolution de la biodiversité

La biodiversité évolue au fil du temps principalement grâce à des caractéristiques génétiques : acquisition de nouveaux caractères, isolement géographique responsable de diversité génétique entre deux populations, spéciation par hybridation (deux espèces se reproduisent et donnent naissance à un individu hybride, qui pourra se reproduire avec un autre hybride) ou apparition d’un nouveau caractère, etc.

Les évolutions génétiques peuvent survenir spontanément en cas de mutations dans l’ADN, mais la préservation des nouveaux gènes peut être influencée par des mécanismes évolutifs.

Les crises de la biodiversité

Une crise biologique est caractérisée par la disparition d’un grand nombre d’individus à la surface de la Terre en un laps de temps réduit. On dénombre 5 crises biologiques, la dernière correspondant à l’extinction massive des dinosaures, et même une sixième avec les menaces pesant sur la majeure partie des espèces actuelles.

Lire aussi : SVT : les écosystèmes : des interactions dynamiques entre les êtres vivants et leur milieu

Les mécanismes évolutifs de la biodiversité

Les mutations génétiques

Une espèce a un patrimoine génétique en commun, avec des gènes similaires, qui s’expriment de manière unique et singulière selon les individus grâce aux allèles. Notamment lors de la réplication de l’ADN, des mutations des séquences nucléotidiques des brins d’ADN peuvent survenir, menant à de nouvelles combinaisons alléliques qui peuvent être transmises héréditairement si la cellule concernée est germinale et viable malgré la mutation.

Les mutations surviennent de manière naturelle, spontanée et aléatoire dans les cellules somatiques et germinales, et donnent la plupart du temps lieu à la destruction de la cellule devenue non viable. Les mutations peuvent cependant être favorisées par des agents extérieurs dits mutagènes, tels que les UV ou certaines substances chimiques par exemple.

La fréquence allélique et diversité

La fréquence allélique correspond à la fréquence à laquelle on trouve un allèle, c’est-à-dire une version d’un gène, dans une population.

La transmission d’un caractère acquis par mutation génétique peut se répandre dans une population de sorte que sa fréquence allélique augmente. Ce mécanisme se fait généralement au fil des générations d’individus et sur un laps de temps plutôt étendu. Certains caractères peuvent en effet apparaître comme étant avantageux ou désavantageux, ou neutres, par rapport au milieu d’habitat. On qualifie de même les allèles qui en sont responsables.

La dérive génétique

La fréquence génétique au sein d’une population évolue naturellement au cours du temps et des générations, notamment pour les gènes dits neutres. La dérive génétique est un mécanisme évolutif qui correspond à l’évolution naturelle et aléatoire de la fréquence allélique des allèles neutres. Certaines fréquences deviennent ainsi plus importantes et réduisent mécaniquement celles d’autres allèles, qui peuvent même disparaître, amoindrissant alors la diversité génétique d’une population.

Cet effet mécanique de développement de la fréquence d’un allèle et de disparition d’un autre est particulièrement rapide dans les populations de petites tailles. Si l’allèle disparaît complètement, il faudra une mutation génétique pour qu’il réapparaisse.

La sélection naturelle

La sélection naturelle est un second mécanisme évolutif, correspondant aux évolutions des fréquences alléliques en réponse au milieu d’habitat. Au contraire de la dérive génétique qui concerne essentiellement les allèles dits neutres, la sélection naturelle favorise ou défavorise les caractères avantageux ou désavantageux pour la survie des individus d’une population dans leur environnement. Il s’agit d’un effet mécanique ; les individus ayant des caractères avantageux ont davantage de probabilité de survie, et d’atteindre leur maturation sexuelle pour se reproduire. Il y a aura donc plus d’individus avec ces caractères se reproduisant, et qui transmettront ces gènes héréditairement. La sélection naturelle permet donc l’évolution de la biodiversité en vue d’une adaptation des espèces à leur environnement. On évoque par exemple les papillons ayant acquis des gènes rendant leurs ailes marron, de la couleur d’un arbre, se faisant ainsi moins repérer par les oiseaux prédateurs que leurs confrères aux ailes blanches, plus discernables.

La spéciation

Comme dit plus haut, l’évolution de la biodiversité peut mener à l’apparition de nouvelles espèces, une espèce étant définie par un ensemble d’individus fertiles entre eux (interfécondité) et dont la descendance est viable et tout autant fertile.

L’apparition d’une nouvelle espèce est en général favorisée par l’isolement géographique de sous-groupes d’une même population, dû à des modifications de l’environnement ou bien des migrations. Chaque sous-population peut ensuite évoluer sous l’effet de mutations génétiques et/ou des mécanismes précités, menant à deux lignées éloignées et qui ne seront plus reproductibles entre elles.

Un autre mécanisme de spéciation est l’hybridation ; lorsque deux individus d’espèces différentes, mais proches (généralement d’une même famille) se reproduisent et donnent naissance à des descendants hybrides, mais qui pourront se reproduire entre eux.

La spéciation est un phénomène naturel et qui permet de faire cohabiter des espèces d’une même famille, ou bien d’en faire apparaître une nouvelle mieux adaptée à son environnement au détriment de l’espèce d’origine.

Lire aussi : SVT : les changements de la biodiversité au cours du temps

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