Rappeler comment la diversité des populations change au cours des générations Exercice de connaissances

Au fil des générations les populations changent, certains caractères apparaissent, d'autres disparaissent, certains caractères voient leur fréquence augmenter dans la population, d'autre diminuer. Ce sont toutes ces modifications qui entraînent une diversité au sein des populations et qui participent à leur évolution. Nous verrons tout d'abord comment le milieu peut influencer cette diversité, puis la compétition entre individu et enfin le hasard.

Dans un milieu donné, les individus qui y vivent ont tous les caractéristiques permettant une survie optimale (bonne alimentation, bonne reproduction, échapper aux prédateurs). Ces caractéristiques sont héréditaires. On peut prendre l'exemple de la phalène du bouleau qui est un papillon de nuit vivant sur l'écorce des bouleaux. L'écorce des bouleaux est blanche et on remarque que la majorité des phalènes ont des ailes de couleur claire (la couleur des ailes est héréditaire). En effet si on suit cette population sur plusieurs génération, on observe l'apparition de formes différentes, avec des ailes sombres par exemple. Ces nouvelles formes ne vont cependant pas rester dans la population car elle seront plus facilement repérables sur l'écorce blanche donc mangées par les oiseaux prédateurs de la phalène, et auront peu de chances de se reproduire. Ainsi, dans ce milieu, les individus avec des ailes claires ont un avantage sur les autres individus et seront majoritaires dans la population. Si maintenant le milieu change, comme cela a été le cas au milieu du XIXe siècle en Angleterre avec l'industrialisation qui a entraîné un noircissement du tronc des bouleaux par la suie, alors les individus à ailes claires seront repérables par les prédateurs et les quelques individus à ailes sombres auront plus de chances de survie. Dans ce cas, on observe en quelques générations une augmentation des phalènes à ailes sombres dans la population. Ainsi lorsqu'un caractère donne un avantage (de survie, de reproduction) dans un milieu donné, celui-ci sera sélectionné et augmentera dans la population vivant dans ce milieu. À l'inverse, un caractère donnant un désavantage aux individus de la population verra sa fréquence diminuer. C'est le mécanisme de la sélection naturelle.

Il existe d'autres éléments pouvant faire pression sur un caractère d'une population, c'est le cas de la concurrence des individus. En effet chaque milieu a un nombre de ressources limité, que ce soit pour son alimentation ou pour sa reproduction. Si l'on s'intéresse au modèle de Darwin : les pinsons des Galapagos et à la taille de leur bec, on observe sur différentes îles des pinsons dont la taille du bec diffère (la taille du bec se transmet génétiquement). On étudie entre 1975 et 1979 des pinsons à bec moyen d'une des îles et l'évolution de la population. Lors d'une sécheresse en 1977, il a été remarqués que le nombre de graines a diminué et que ces graines étaient plus dures. En regardant ensuite la population des oiseaux, on remarque que beaucoup sont morts par manque de nourriture et que les quelques-uns qui ont survécu sont ceux avec les plus gros becs. Donc les individus de la population de pinsons en 1979, possèdent un bec plus gros que ceux de la population de 1975. En effet pendant cette période, la nourriture manquait et les pinsons étaient en compétition les uns avec les autres pour se nourrir. Ce sont les pinsons avec les plus gros becs qui étaient les plus compétitifs et qui se sont maintenus dans la population. Ainsi la concurrence entre les individus et parfois même entre les espèces amènent à sélectionner les formes les plus performantes dans la population, il s'agit également de sélection naturelle.

Enfin, certains caractères des individus semblent évoluer de façon totalement aléatoire au sein d'une population. C'est le cas du groupe sanguin ABO chez l'Homme. Si l'on compare deux populations : les indiens du Pérou et les Belges, on remarque que 100% des Indiens du Pérou sont de groupe O et que chez les belges 44% sont du groupe O, 45% du groupe A et 11% des groupes B et AB. On observe donc des combinaisons de caractères différentes au sein des diverses populations humaines, pourtant les groupes A, B, O et AB ne donnent ni avantages ni désavantages aux individus qui les portent. Dans ce cas, quand un caractère est neutre, il évolue au hasard au sein de la population de façon d'autant plus rapide que la population est petite : c'est le mécanisme de la dérive génétique.