Espèce : notion biologique complexe, multiples définitions selon les contextes. La définition biologique d’Ernst Mayr (1942) est la plus utilisée : « une espèce est un ensemble de populations naturelles effectivement ou potentiellement interfécondes, isolées reproductivement des autres ensembles similaires ». D’autres définitions (morphologique, écologique, phylogénétique) sont utilisées selon les cas.

Spéciation : processus évolutif par lequel de nouvelles espèces apparaissent à partir d’une espèce ancestrale. Elle résulte de l’accumulation de différences génétiques entre populations, jusqu’à l’isolement reproducteur.

Isolement reproducteur : situation dans laquelle deux populations ne peuvent plus se reproduire ensemble et engendrer une descendance viable et féconde. C’est le critère central de la définition biologique de l’espèce. L’isolement peut être prézygotique (impossibilité de l’accouplement, gamètes incompatibles…) ou postzygotique (hybride non viable ou stérile).

Spéciation allopatrique (du grec « allos » = autre, « patris » = patrie) : spéciation due à une séparation géographique de deux populations d’une même espèce. L’isolement géographique bloque les flux migratoires, et les forces évolutives (mutations, sélection, dérive) divergent les deux populations jusqu’à l’isolement reproducteur. C’est le mode de spéciation le plus courant.

Spéciation sympatrique (« sym » = avec, ensemble) : spéciation qui se produit sans séparation géographique, au sein d’une même zone. Elle requiert un autre mécanisme d’isolement : préférence écologique (spécialisation alimentaire), préférence sexuelle, polyploïdisation chez les plantes (cf. cours 1A.2 Topic 1). Plus rare et plus surprenante que la spéciation allopatrique.

Convergence évolutive : phénomène par lequel des organismes très éloignés phylogénétiquement développent indépendamment des caractéristiques similaires, sous des pressions de sélection similaires. Exemples : la forme hydrodynamique des dauphins (mammifères) et des ichtyosaures (reptiles éteints), les cactus américains (cactacées) et les euphorbes africaines, l’œil de la pieuvre et l’œil humain. La convergence rend les classifications morphologiques trompeuses.

Espèces cryptiques : espèces morphologiquement très similaires (voire indiscernables à l’œil nu) mais génétiquement et reproductivement distinctes. Révélées par les méthodes modernes de séquençage de l’ADN. De très nombreuses espèces cryptiques ont été identifiées ces dernières années chez les insectes, les microbes, les algues, et même chez les mammifères (ex. 2 espèces d’éléphants d’Afrique au lieu d’une).

Hybride (rappel du cours 1A.2) : individu issu du croisement entre deux espèces différentes. Le plus souvent stérile (mulet = âne × jument) parce que les chromosomes parentaux ne s’apparient pas en méiose, mais pas toujours (cas de la spartine, polyploïdisations végétales). L’existence d’hybrides occasionnels révèle que les espèces ne sont pas toujours strictement isolées reproductivement — la notion d’espèce est plus floue qu’il n’y paraît.