Humain X.0: Bases de l’évolution

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(Temps de lecture: 4-5 minutes)

Avec le calendrier cosmique (dans l’épisode précédent), le décor général a été posé. Maintenant, les choses sérieuses commencent: nous allons faire notre première plongée au cœur du concept d’évolution. Nous allons nous focaliser sur l’évolution dans le sens biologique du terme (et pas dans un sens général, qui englobe toutes sortes de transformations et de processus). Et même si techniquement la théorie de l’évolution appartient la biologie, nous verrons qu’en fait, la portée de cette théorie est considérable. 

Tout le monde ou presque a entendu parler au moins une fois d’évolution biologique; c’est peut-être même la théorie la plus vulgarisée. À certains égards, c’est une théorie très simple, basée notamment sur un principe que tout le monde peut observer facilement: l’hérédité. On sait que les chats ne font pas des chiens, que les enfants ressemblent à leurs parents, que certaines caractéristiques sont héréditaires, etc. Pourtant, au-delà de sa simplicité apparente, l’évolution est parfois mal comprise et souvent mal acceptée.

Caricature de Charles Darwin
« Un vénérable Orang-outang »

Source: Wikipedia

L’évolution: un concept récent. Darwin a écrit L’origines des espèces en 1859. L’idée d’évolution était dans l’air du temps depuis un moment, mais c’est ce livre qui pose les bases de la théorie telle qu’on la connait. À certains égards, l’idée que les animaux évoluent était connue de longue date. Bien avant Darwin, l’être humain a domestiqué et sélectionné un grand nombre d’espèces par la sélection artificielle, en ne faisant se reproduire que les plantes avec les meilleurs rendements, les chevaux les plus forts, etc.

L’idée géniale de Darwin fut de montrer que la sélection naturelle, totalement aveugle, c’est-à-dire sans objectif ni capacité à anticiper, pouvait suffire à expliquer toutes les formes de vie sur terre. À l’époque de Darwin, cette idée fut mal acceptée car cela remettait en cause la notion de création divine. Cela écorchait l’égo de l’être humain, convaincu d’être une créature absolument exceptionnelle, sans comparaison possible avec le reste du règne animal.

Sans aucun plan ni intention, la sélection naturelle crée des adaptations

L’idée fit néanmoins son chemin et fut de plus de plus en plus confirmée par d’autres découvertes, qui continuent encore à l’heure actuelle. Comme nous le verrons plus loin, les preuves en faveur de la théorie de l’évolution sont considérables. Mais voyons d’abord les principes de bases.

Une idée assez simple. L’évolution repose sur trois composante clés:  

  1. Variation: il faut qu’il y ait des différences ou des variations entre les individus. Pas d’évolution possible si tous les individus sont identiques. Ces variations peuvent porter sur toutes sortes de caractéristiques, physiques (longues pattes, corps robuste, etc.) ou comportementales (tendance à l’agression ou à la coopération, par exemple).
  2. Sélection: certaines variations confèrent un avantage sélectif, c’est-à-dire une meilleure capacité à survivre, à se nourrir, à échapper aux dangers, à trouver un partenaire sexuel. Au final, les avantages sélectifs se traduisent par un meilleur succès reproducteur.
  3. Rétention (hérédité): il faut enfin un mécanisme de transmission pour que les différences soient retenues d’une génération à l’autre. Ceci est très important: sans transmission, les caractéristiques avantageuses des individus apparaîtraient et disparaîtraient sans jamais persister ni s’accumuler d’une génération à l’autre.

Variations de bec chez les pinsons

File:Figure 18 01 01.jpg
Source : Wikipédia

En résumé, certaines variations sont à l’origine de différences physiques ou comportementales entre les individus. On appelle ces différences des traits ou des caractères. Certains de ces traits confèrent un avantage sélectif. À travers l’hérédité, les traits avantageux tendent à se répandre dans la population, puisque les individus qui en sont porteurs se reproduisent en moyenne plus que les autres. L’évolution par sélection naturelle est en marche, selon un processus cumulatif, par petites améliorations progressives.

Petit à petit, d’une génération à l’autre, les organismes sont de plus en plus adaptés

Les gènes. Ce ne sont pas les traits acquis pendant la vie de l’individu qui sont transmis à la descendance, ce sont les gènes sous-jacents à ces traits. C’est d’ailleurs la variabilité génétique qui est à l’origine de l’apparition de traits plus ou moins avantageux. Cette variabilité génétique provient essentiellement de mutations aléatoires et du mélange des gènes à travers la reproduction sexuée.

À noter qu’au XIXe siècle, la notion de gènes n’existait pas encore. Darwin avançait donc dans le noir à cet égard. Il ne pouvait que constater l’existence de variations, sans comprendre d’où elles provenaient. Ce n’est que par la suite, avec la génétique Mendélienne que les aspects génétiques de la théorie de l’évolution ont été clarifiés.

On a compris depuis Mendel que les gènes sont à l’origine des caractéristiques des organismes, ce sont eux qui dictent leur développement. Les gènes sont responsables des aspects physiques (taille, poids, force, agilité, couleur, etc.) mais aussi de certains aspects comportementaux (instincts et tempérament, par exemple). Ainsi, d’une génération à l’autre, à travers la reproduction, la sélection naturelle favorise la réplication des gènes qui sont associés aux traits les plus avantageux pour la survie et la reproduction.

La sélection naturelle opère sur les gènes; les organismes ne sont que des « véhicules »

L’environnement. Dans la théorie de l’évolution, l’environnement joue également un rôle de premier plan. En fait, la plupart des caractéristiques des organismes sont le résultat d’une interaction entre les gènes et l’environnement. L’alimentation, par exemple, joue un rôle crucial sur le développement. Mal nourri, même avec les meilleurs gènes du monde, n’importe quel organisme sera inévitablement chétif et souffreteux.

Les gènes et l’environnent sont profondément liés. L’environnement façonne les organismes et leurs gènes: les individus les mieux adaptés sont sélectionnés et se multiplient dans leur environnement. Les gènes préparent la descendance de ces individus à cet environnement. À la génération suivante, les gènes sélectionnés s’apprêtent à « rejouer la même partition » que celle qui était pertinente à la génération précédente. 

Un changement subit dans l’environnement peut réduire à néant un avantage adaptatif

Toute adaptation est donc conditionnelle à l’environnement au sens large (climat, géologie, autres organismes, etc.). Si l’environnement change, l’avantage sélectif acquis sur des millénaires peut parfois être tout à coup perdu. Cette perte est d’autant plus probable que le changement est brutal, comme l’apparition soudaine d’un nouveau prédateur, la disparition subite d’une ressource importante ou un changement de climat trop rapide.

Critiques et subtilités. Tout ce qu’on a vu jusqu’ici ne fait que décrire la théorie de l’évolution dans ses grandes lignes. Bien que nous ayons vu plusieurs points fondamentaux, nous avons à ce stade à peine effleuré le sujet. Il reste à nous pencher sur plusieurs objections et raffinements importants. La prochaine étape sera de considérer les objections courantes faites à la théorie de l’évolution (« ce n’est qu’une théorie », « elle a encouragé l’eugénisme », etc.).

Les cornes du bouc ont-elle évoluées afin qu’il puisse se gratter les fesses?

Source: Homofabulus

Ensuite, nous reviendrons sur certaines questions scientifiques plus précises, telles que l’origine et définition de la vie et l’évolution de la complexité. Nous veillerons également à ne pas devenir « adaptationniste », c’est-à-dire à croire que tout chose est l’heureux résultat de l’évolution, et que par extension « tout est pour le mieux dans le meilleur des monde. »

Ces réflexions prépareront le terrain pour le moment où nous aborderons le vrai défi : expliquer l’évolution de l’être humain.

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