Contenu du cours
Hardy-Weinberg : un outil pour détecter l’évolution
Comment savoir si une population évolue ou pas génétiquement ? En 1908, Hardy et Weinberg ont proposé un modèle théorique paradoxal : si certaines conditions strictes sont réunies, les fréquences alléliques restent stables d'une génération à l'autre. Tu apprendras à manipuler la formule p² + 2pq + q² = 1, à l'appliquer à un cas concret (la mucoviscidose en Europe), et à comprendre que ce modèle, presque jamais vrai dans la nature, est en réalité un puissant outil pour détecter les forces évolutives à l'œuvre dans une population réelle.
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La sélection naturelle
Comment l'environnement « trie-t-il » les individus au fil des générations ? Tu redécouvriras la théorie de Darwin (1859) et son idée pédagogique centrale : un individu n'évolue pas — il est adapté ou ne l'est pas. C'est l'espèce qui évolue. Tu mobiliseras le cas emblématique de la phalène du bouleau (mélanisme industriel), le mystère de la drépanocytose maintenue en Afrique (sélection balancée), et le défi sanitaire majeur de la résistance bactérienne aux antibiotiques. Tu comprendras aussi le rôle de la sélection sexuelle (queue du paon).
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La dérive génétique
Et si l'évolution n'était pas seulement une histoire de mérite mais aussi de hasard ? La dérive génétique modifie aléatoirement les fréquences alléliques, et son effet est d'autant plus marqué que la population est petite. Tu découvriras le cas spectaculaire des Amish de Pennsylvanie (effet fondateur amplifiant le syndrome d'Ellis-van Creveld d'un facteur 1000) et celui des guépards (goulot d'étranglement il y a 10 000 ans, diversité génétique appauvrie encore aujourd'hui). Tu verras aussi pourquoi cette force est centrale dans la biologie de la conservation moderne.
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La spéciation et la notion d’espèce
Comment de nouvelles espèces apparaissent-elles ? Tu parcourras les deux grandes voies : spéciation allopatrique (séparation géographique) avec le cas emblématique du pouillot verdâtre autour de l'Himalaya, et spéciation sympatrique (sans séparation) avec les centaines d'espèces de cichlidés africains. Tu retraceras l'histoire de la définition de l'espèce, de Linné (fixiste) à Mayr (biologique 1942) et aux approches modernes. Tu découvriras enfin comment le séquençage de l'ADN bouleverse nos classifications (2 espèces d'éléphants, hybridations Néandertal/Sapiens).
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L’évolution des populations
Durée estimée : 12 min Niveau : Terminale spé SVT Position : Topic 2 — Leçon 2.1

À la fin de cette leçon, tu sauras :

  • Définir précisément les termes-clés de la sélection naturelle
  • Comprendre la notion de valeur sélective (w = Survie × Fécondité)
  • Distinguer mutations favorables, délétères et neutres
  • Différencier sélection naturelle et sélection sexuelle

1. Sélection naturelle et adaptation

Sélection naturelle : mécanisme évolutif majeur, énoncé par Charles Darwin en 1859, par lequel l’environnement « sélectionne » les individus dont les caractères héritables leur confèrent un meilleur succès reproducteur. Au fil des générations, les allèles correspondants deviennent plus fréquents dans la population.

Adaptation : caractère héritable qui confère à son porteur un avantage dans son environnement (meilleure survie ou meilleure fécondité). Les adaptations résultent de la sélection naturelle agissant sur la variabilité génétique d’une population au fil des générations. Attention : un individu ne « s’adapte » pas, il EST adapté ou non. Seules les populations s’adaptent au fil des générations.

Pression de sélection : force exercée par un facteur environnemental (climat, prédation, parasite, ressource, compétition…) qui favorise certains génotypes au détriment d’autres. C’est la pression de sélection qui « trie » les allèles à chaque génération.

2. La valeur sélective : la métrique du succès

Valeur sélective (ou fitness, notée w) : mesure quantitative du succès reproducteur d’un génotype. Elle correspond au nombre moyen de descendants viables et fertiles produits par un individu de ce génotype à la génération suivante. Définition simplifiée :

w = Survie × Fécondité

Plus w est élevée, plus le génotype est favorisé par la sélection.

3. Mutations favorables, délétères, neutres

Mutation favorable (ou avantageuse) : mutation qui augmente la valeur sélective de son porteur dans un environnement donné. Très rare. Sélectionnée positivement, sa fréquence augmente au fil des générations.

Mutation délétère : mutation qui diminue la valeur sélective. La majorité des mutations affectant un gène fonctionnel sont délétères. Sélectionnée négativement, sa fréquence diminue voire disparaît.

Mutation neutre : mutation qui n’affecte ni positivement ni négativement la valeur sélective. C’est le cas, par exemple, de la plupart des mutations dans l’ADN non codant ou des mutations synonymes (qui ne changent pas l’acide aminé codé). Ces mutations échappent à la sélection naturelle et évoluent par dérive génétique (Topic 3).

4. Sélection sexuelle

Sélection sexuelle : forme particulière de sélection où l’accès à la reproduction dépend de caractères identifiables et sélectionnables par les individus de sexe opposé. C’est un écart à la panmixie. Exemples : la queue du paon, le chant du rossignol, les bois des cerfs. Certains de ces caractères peuvent diminuer les chances de survie (compromis avantage reproductif / coût pour la survie).

Ne confonds pas sélection naturelle (l’environnement abiotique et biotique trie les individus) et sélection sexuelle (les individus du sexe opposé trient les partenaires). Les deux peuvent agir simultanément, et parfois en sens opposés.

5. Les trois conditions de la sélection naturelle

Pour que la sélection naturelle puisse agir, trois conditions doivent être simultanément vérifiées :

  1. Variabilité : il faut que les individus de l’espèce présentent une variabilité phénotypique sur le caractère étudié
  2. Héritabilité : cette variabilité doit être, au moins en partie, héritable (donc d’origine génétique)
  3. Différence de succès reproducteur : la variabilité doit être corrélée à des différences de survie ou de fécondité

Si l’une de ces trois conditions manque, il n’y a pas de sélection. Ces trois conditions sont au cœur de la théorie darwinienne et seront détaillées en Leçon 2.2.

Ce qu’il faut retenir

  • Sélection naturelle (Darwin, 1859) : l’environnement favorise les caractères héritables qui augmentent le succès reproducteur
  • Valeur sélective (w) = Survie × Fécondité
  • Mutations : favorables (rares, fréquence augmente), délétères (majoritaires, fréquence diminue), neutres (évoluent par dérive)
  • Sélection sexuelle : les individus du sexe opposé trient les partenaires (différent de la sélection naturelle)
  • 3 conditions nécessaires à la sélection : variabilité + héritabilité + succès reproducteur différentiel
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