Biodiversité et mécanismes évolutifs

Les forces évolutives décrivent l’ensemble des mécanismes biologiques qui expliquent une diversification du vivant au cours du temps et qui sont donc les moteurs de l’évolution des organismes.

1. Les mutations correspondent à des modifications de la séquence nucléotidique d’une molécule d’ADN. Ces mutations peuvent être ponctuelles
   et affecter un ou quelques nucléotides, ou être chromosomiques, avec des modifications visibles sur des caryotypes comme des translocations ou des délétions. Les mutations sont la seule source de diversification des allèles et de l’apparition de nouveaux caractères dans une population.
2. Les migrations modifient le pool allélique selon l’arrivée ou le départ d’individus. Les immigrations permettent l’apport de nouveaux allèles et contribuent à une homogénéisation des différentes populations d’une même espèce. A l’inverse, des individus ayant migré et fondant une nouvelle population ont une diversité génétique réduite : c’est l’effet fondateur.
3. Les brassages génétiques induits par la méiose et la fécondation créent de nouvelles combinaisons alléliques rendant chaque individu unique. Ces phénomènes peuvent également être amplifiés par des transferts horizontaux de gènes, qui permettent l’acquisition de nouveaux caractères par un individu.
4. La sélection naturelle exerce un tri orienté des phénotypes et donc des génotypes. Selon les pressions de sélection du milieu, les individus les plus aptes à survivre ou à se reproduire transmettent préférentiellement leur allèle à la génération suivante. Ainsi, les allèles d’un phénotype se répandent plus ou moins dans la population selon la valeur sélective du phénotype associé. Cette valeur sélective n’est valable que dans un environnement donné et correspond au nombre moyen de descendants obtenus pour un phénotype donné.
5. Les allèles qui ne sont pas soumis à sélection naturelle ont une variation au cours du temps qui dépend de la dérive génétique. Celle-ci se voit d’autant plus que la population est petite, les petites populations ayant une probabilité plus grande de fixer un allèle et donc d’en perdre d’autres au cours des générations.

La spéciation recouvre l’ensemble des mécanismes à l’origine d’une émergence de nouvelles espèces à partir d’une population initiale.

La spéciation sympatrique est l’émergence d’une nouvelle espèce sur la même aire de répartition que l’espèce initiale. Cela implique la mise en place de barrière de fécondation qui empêche les individus de la nouvelle population de se croiser avec la précédente. Ceci intervient régulièrement chez les végétaux par polyploïdisation. Comme cela s’est produit chez les Spartines. La fécondation entre deux individus d’espèces voisines aboutit un hybride stérile qui se multiplie par multiplication végétative. En cas de duplication sans ségrégation des chromosomes chez cet individu, la reproduction sexuée devient à nouveau possible.

La spéciation allopatrique implique une séparation physique des deux populations, par exemple suite une glaciation ou par migration d’une population par rapport à l’autre. Chaque population évolue indépendamment de l’autre avec des mutations différentes, des pressions de sélection différente et des pertes d’allèles selon la dérive génétique. Ces divergences empêchent finalement une hybridation entre les deux populations même si elles se retrouvent à nouveau sur une aire géographique commune. C’est le cas par exemple des pouillots verdâtres autour de l’Himalaya.

Si les aires de distribution des nouvelles espèces sont côte à côte, on parle de spéciation parapatrique et de spéciation péripatrique si une population est en périphérie d’une autre population, mais ce ne sont que des variantes d’une spéciation allopatrique.