Chapitre 5 — Les forces évolutives : sélection, dérive, spéciation · Thème 1.B : La biodiversité, résultat et étape de l’évolution
Pourquoi les papillons de nuit anglais sont-ils devenus noirs pendant la révolution industrielle ? Pourquoi tous les guépards actuels sont-ils quasi-clones génétiques les uns des autres ? Et comment 500 espèces de poissons cichlidés ont-elles pu apparaître dans un seul lac africain en 15 000 ans ?
Ce cinquième chapitre est le cœur théorique du Thème 1.B. Après avoir décrit la biodiversité (chapitre 3) et observé qu’elle change (chapitre 4), on entre maintenant dans les mécanismes qui expliquent ce changement. Deux grandes forces travaillent en permanence sur les populations vivantes : la sélection naturelle, décrite par Darwin en 1859, qui trie les variants en fonction de leur succès reproducteur ; et la dérive génétique, force du hasard qui modifie les fréquences alléliques d’une génération à l’autre, surtout dans les petites populations. À long terme, ces forces peuvent aboutir à la spéciation : l’apparition de nouvelles espèces à partir d’un ancêtre commun.
Au programme
3 topics, 5 leçons, environ 1 h 30 de contenu.
- La sélection naturelle — principe et mécanisme (les 3 conditions selon Darwin, valeur sélective, sélection stabilisante / directionnelle / disruptive) et exemple historique de la phalène du bouleau Biston betularia avec l’argument expérimental de Kettlewell (Oxford, 1953-1955).
- La dérive génétique — définition (variation aléatoire des fréquences alléliques), rôle prépondérant dans les petites populations, effets fondateur et goulot d’étranglement (cas du guépard), puis modélisation avec un logiciel ou tableur pour visualiser les trajectoires aléatoires.
- La spéciation — comment naît une nouvelle espèce, spéciation allopatrique / sympatrique / par polyploïdisation, isolement reproducteur pré- et post-zygotique, radiation adaptative éclair (cichlidés du lac Victoria, drosophiles d’Hawaï).
Notre approche pédagogique
C’est un chapitre de biologie évolutive qui donne les outils conceptuels pour comprendre TOUTE la biodiversité passée, présente et future. Chaque leçon « exemple » mobilise un argument scientifique historique ou contemporain (raisonnement de Darwin inspiré de Malthus, expériences de marquage-recapture de Kettlewell, quasi-monomorphisme génétique du guépard démontré par O’Brien 1983-1985, simulations Monte-Carlo, radiation des cichlidés démontrée par Meyer 1990 en phylogénie moléculaire) que tu peux réutiliser tel quel dans un devoir. Les concepts sont présentés à l’échelle du lycée : on comprend les mécanismes et les preuves expérimentales, sans entrer dans les équations de la génétique des populations (loi de Hardy-Weinberg, formule 1/2N) qui seront vues en spécialité SVT.
À qui s’adresse ce cours ?
Aux élèves de Seconde générale (tronc commun SVT). Les notions de ce chapitre sont au programme du baccalauréat et constituent le socle indispensable pour la spécialité SVT en Première et Terminale (mécanismes de l’évolution approfondis, coévolution, phylogénie, génétique quantitative).
Prérequis : notion de gène et d’allèle (chapitres 1 et 3), diversité génétique intraspécifique (chapitre 3), définition biologique de l’espèce selon Mayr (chapitre 3), notion d’évolution rapide observable (chapitre 4). Aucune notion préalable de mathématiques ou de statistiques n’est nécessaire.
Comment ce cours est conçu
- Leçons textuelles courtes (15–20 min), avec tableaux, encadrés et arguments scientifiques
- Objectifs pédagogiques et plan annoncés en début de chaque leçon
- Encadrés « notion-clé », « le saviez-vous » et « attention à ne pas confondre »
- « À retenir absolument » et FAQ à la fin de chaque leçon
- Quiz formatifs (QCM de 15 questions) pour t’auto-évaluer après chaque leçon, avec révisions inédites des chapitres antérieurs
- Sources scientifiques rigoureuses : BO 2019, MNHN, CNRS, INRAE, ISEM, Institut Pasteur, Natural History Museum (Londres), Max Planck Institute
À la fin de ce cours, tu sauras…
- Énoncer les trois conditions de la sélection naturelle selon Darwin (variabilité héritable, différentiel de succès, transmission)
- Définir la valeur sélective (fitness) et distinguer sélection stabilisante, directionnelle et disruptive
- Mobiliser l’argument Kettlewell sur la phalène du bouleau (marquage-recapture, prédation par les oiseaux)
- Définir la dérive génétique et expliquer pourquoi elle joue surtout dans les petites populations
- Distinguer effet fondateur et goulot d’étranglement, illustrer avec le cas du guépard (O’Brien 1983-1985)
- Interpréter une simulation numérique de dérive et comparer petite vs grande population
- Définir la spéciation et distinguer spéciation allopatrique, sympatrique et par polyploïdisation
- Expliquer l’isolement reproducteur pré-zygotique et post-zygotique
- Mobiliser la radiation adaptative des cichlidés du lac Victoria (Meyer 1990) comme argument scientifique
Bonne lecture — et bienvenue dans les mécanismes qui fabriquent la biodiversité !
