Fiche de révision : L'évolution comme grille de lecture du monde

Les grands concepts évolutionnistes

• L’évolution agit principalement sur le génome des individus : les modifications apportées à l’organisme sont des modifications de la séquence d’ADN.
• L’ADN est une molécule contenant l’information génétique. Il est composé de nucléotides dont l’enchaînement représente une séquence.
• C’est la séquence de l’ADN qui donne l’information génétique.
• Une mutation de l’ADN entraîne un changement de la séquence et donc une modification de l’information génétique. C’est un évènement ponctuel et spontané. Cette mutation a lieu de manière aléatoire et peut affecter l’ensemble du génome.
• Si elle ne touche pas une cellule germinale (cellule reproductrice), la mutation ne sera pas transmise à la descendance.
• L’évolution est la modification de l’ADN au fil des générations.
• On donne une valeur à la mutation en fonction de son effet sur la valeur sélective (capacité de survivre et de transmettre son patrimoine génétique) de l’individu :
• la mutation neutre n’apporte aucun avantage ou désavantage à l’individu ;
• la mutation avantageuse apporte un avantage sélectif à l’individu ;
• la mutation délétère est désavantageuse pour l’individu.
• L’effet de la mutation peut être différent en fonction de l’environnement dans lequel vit l’individu. Par exemple, une mutation qui apporte une résistance au froid est neutre dans le Sahara, mais sera avantageuse en Sibérie.
• Le raisonnement de l’évolution et de la sélection naturelle est simple :
• si une mutation est avantageuse, alors la survie et la capacité à se reproduire de l’individu augmentent ;
• si ces paramètres augmentent, alors l’individu va avoir plus de descendants que la moyenne ;
• ses descendants possédant les mêmes gènes avantageux, ils vont également mieux survivre et mieux se reproduire ;
• De cette façon, une mutation avantageuse va se répandre dans la population.
• au contraire, les individus ayant une mutation désavantageuse vont moins se reproduire et la mutation va diminuer en fréquence dans la population.
• Ce phénomène est appelé sélection naturelle. C’est un mécanisme qui permet la propagation des gènes favorables par l’élimination des individus les moins aptes à survivre et à se reproduire.
• Un individu ne s’adapte pas génétiquement à son environnement : des évènements aléatoires créent des individus plus ou moins adaptés et la sélection naturelle favorise les individus les mieux adaptés à l’environnement dans lequel ils vivent.
• Cela s’oppose à la théorie transformiste – développée en 1800 par le naturaliste Jean-Baptiste Lamarck – mettant en avant l’idée que l’environnement et l’usage d’un organe déterminent l’évolution de celui-ci, et que les caractères acquis au cours de la vie d’un individu sont transmis à ses descendants.
• Un caractère qui n’est plus un avantage sélectif peut disparaître ou régresser.
• Ce caractère est défini comme vestigial : c’est un marqueur de l’évolution passée de l’espèce (comme les dents de sagesse).

Évolution et anatomie

• L’exemple de l’œil permet de voir comment l’évolution a façonné notre anatomie.
• La vision est un atout considérable dans le règne du vivant, aussi bien pour appréhender son environnement que pour se nourrir ou se défendre.
• Elle est apparue plusieurs fois de manière indépendante dans le règne du vivant : la structure des yeux des insectes (yeux composés) est différente de celle des mammifères (yeux simples).
• Pour comprendre comment l’évolution a façonné la structure de l’œil, intéressons-nous à son histoire évolutive :
• les yeux primitifs étaient composés de cellules photosensibles qui permettaient de percevoir la lumière et d’avoir une vision en 2D ;
• le creusement d’une dépression est un atout considérable, car il a permis d’avoir une idée de la localisation du mouvement et de commencer à obtenir une image 3D ;
• un trou plus petit et de l’eau dans la cavité ont permis d’affiner l’image 3D, bien que toujours floue (la fermeture de la chambre est ensuite devenue un avantage important dans la protection de cette structure) ;
• le cristallin a permis de focaliser les rayons sur la rétine et donc d’obtenir une image nette ;
• pour finir, l’iris a apporté l’avantage majeur de pouvoir adapter la vision en fonction de la luminosité.
• Ces différentes étapes de l’évolution de l’œil simple sont actuellement présentes chez différentes espèces : elles sont les fruits d’histoires évolutives différentes.
• L’œil humain n’est pas le plus évolué : il est simplement le plus adapté pour notre espèce, mais il ne l’est pas forcément pour les autres.

Évolution et santé publique

• La résistance bactérienne permet de comprendre comment les concepts évolutionnistes peuvent éclairer des décisions sanitaires.
• À la fin du XIX^e siècle, Louis Pasteur a montré que de nombreuses maladies étaient dues à des micro-organismes pathogènes : il a également découvert le mécanisme du vaccin, le principe étant d’inoculer un organisme pathogène atténué ou mort à une personne non malade. Cette inoculation stimule la défense immunitaire de l’individu afin qu’il réponde plus rapidement en cas d’infection.
• Au début du XX^e siècle, Alexander Fleming découvre que le champignon Penicillium notatum produit une molécule capable d’empêcher la prolifération de bactérie.
• La pénicilline est le premier antibiotique (du grec anti qui signifie « contre », et bios qui signifie « vie »).
• Or, certaines mutations chez les bactéries peuvent entraîner une insensibilité aux antibiotiques.
• En l’absence d’antibiotique, cette mutation qui va être contre sélectionnée. Mais lors de l’utilisation de molécules antibiotiques, elle va être favorisée et ces bactéries seront plus résistantes.
• La prolifération de ces bactéries résistantes pose des problèmes de santé publique, car les antibiotiques ne sont plus efficaces contre ces souches : il a ainsi été nécessaire de limiter l’utilisation d’antibiotiques.
• La nouvelle doctrine de santé publique est donc la prophylaxie : cela consiste à utiliser des probiotiques (micro-organismes vivants) pour renforcer nos défenses immunitaires ou encore à mettre en quarantaine des individus malades (comme pendant l'épidemie du COVID-19).
• Cette réduction d’utilisation des antibiotiques entraîne une diminution de la pression de sélection sur les bactéries et donc une diminution de la fréquence de bactéries résistantes dans la population.
• À noter que l’industrie agro-alimentaire est également responsable de l’augmentation des souches résistantes, à cause de l’utilisation massive des antibiotiques dans les élevages intensifs.