Sélection naturelle

Au sein d'une même espèce, une diversité de formes peut exister. C'est le cas des phalènes, papillons de nuit qui présentent une forme majoritaire claire et une forme minoritaire sombre. Le jour, ces papillons restent immobiles sur le tronc des bouleaux dont la couleur est plutôt claire. Ainsi, les phalènes blanches se confondent avec le tronc et ont moins de risque d'être repérés et mangés par les oiseaux.

Au cours de l'industrialisation des villes au 19^e siècle, la pollution produite par les activités humaines a entrainé un changement de couleur des troncs des bouleaux. Sur les troncs de couleur foncé, les phalènes blanches sont plus visibles que les noires et sont davantage consommées par les prédateurs. Ainsi, au fur et à mesure des générations, la proportion de phalènes blanches diminue au profit des phalènes noires. Celles-ci survivent plus longtemps et ont ainsi plus de chance de se reproduire.

Il s'agit d'un cas de sélection naturelle. La forme la plus adaptée aux nouvelles conditions du milieu de vie de l'espèce est avantagée. Et dans ce cas, c'est l'Homme qui est responsable de la modification de l'environnement.

• Comprendre que les modifications de l'environnement sont à l'origine de la sélection des individus les mieux adaptés et que les activités humaines ont une influence sur la biodiversité ;
• Aborder la notion de biodiversité au niveau génétique ;
• Découvrir la notion de dérive génétique et de sélection naturelle.

Une espèce regroupe des individus possédant les mêmes gènes qui déterminent les caractères. Cependant, la plupart de ces gènes présentent différentes versions appelées allèles (apparus par mutation génétique). Ainsi, il est possible d'observer des formes différentes pour un même caractère au sein d'une même espèce, par exemple la couleur du pelage d'un animal ou le groupe sanguin chez l'Homme dont le gène présente trois allèles différents (A, B et O).

La diversité des allèles (ou diversité génétique) au sein d'une population d'individus d'une même espèce, est un aspect de la biodiversité. Celle-ci peut être affectée par différents mécanismes :

• La dérive génétique :

Ce mécanisme repose sur le fait que la transmission des allèles des géniteurs aux descendants est aléatoire. C'est-à-dire que de génération en génération, la fréquence des allèles d'un gène au sein d'une population, évolue au hasard.
Statistiquement, dans une population de grande taille, la fréquence de chaque allèle reste constante.
Au contraire, si une population de petite taille est isolée de la population principale, la dérive génétique y sera plus marquée. La fréquence de certains allèles pourra ainsi soit augmenter, soit diminuer. Parfois même certains allèles disparaissent, ce qui se traduit par une diminution de la biodiversité. C'est le cas de nombreuses espèces insulaires végétales ou animales.

• La sélection naturelle :

Contrairement à la dérive génétique, qui s'applique à n'importe quel gène, la sélection naturelle est un mécanisme qui induit l'augmentation de la fréquence d'un allèle conférant un avantage aux individus.
En effet, un caractère peut favoriser la survie dans un milieu particulier (ex : échapper au prédateur par mimétisme avec l'environnement) ou favoriser la reproduction (ex : attirer plus facilement un individu du sexe opposé). Les individus porteurs de l'allèle responsable de ce caractère auront plus de chance de se reproduire et donc de transmettre cet allèle à un plus grand nombre de descendants. Inversement, la fréquence de l'allèle d'un caractère désavantageux aura tendance à diminuer au sein de la population, de génération en génération.

C'est en 1835, lors de son voyage dans l'archipel des Galápagos, que Charles Darwin commença à élaborer la théorie de la sélection naturelle, grâce à l'observation des diverses formes de pinsons sur différentes îles. Bien que provenant d'une même espèce de pinson continental, la taille et la forme du bec de ces oiseaux est très différente d'une île à l'autre. L'isolement des sous-populations et la différence de ressources alimentaires sur chaque île, ont conduit à la sélection des pinsons dont le bec est le mieux adapté au type d'aliments présents dans le milieu.

La sélection naturelle et la dérive génétique ont un rôle dans l'évolution, car ces deux mécanismes sont à l'origine de l'apparition de nouvelles espèces. En effet, si deux populations d'une même espèce sont isolées l'une de l'autre suffisamment longtemps, la modification de la fréquence de certains allèles peut être telle que ces deux populations deviennent trop différentes génétiquement pour pouvoir se reproduire ensemble. Ces deux populations ne sont plus interfécondes ; il s'agit donc de deux espèces différentes.