Théories de l'évolution biologique et biodiversité

Anthropologie : Évolution des espèces

L'anthropologie étudie l'être humain sous tous ses aspects, y compris son évolution biologique. La théorie de l'évolution des espèces est un pilier fondamental pour comprendre l'origine et le développement de l'humanité.

Introduction : L'origine des espèces

L'ouvrage fondateur de la théorie de l'évolution est « L’origine des espèces au moyen de la sélection naturelle ou la préservation des races favorisées dans la lutte pour la survie », publié par Charles Darwin en 1859. Ce texte établit la théorie scientifique de l'évolution des espèces vivantes à partir d'autres espèces, principalement par sélection naturelle. Il est à noter que le mot « évolution » était absent de la première édition, Darwin ayant initialement privilégié le terme de « préservation » ; il fut ajouté dans la sixième édition en 1872.

Les sens du mot « évolution »

• L'évolution désigne un changement d'un système que l'on peut suivre (ex: évolution d'une maladie, d'une société, du climat), sans nécessairement en expliquer les mécanismes.

• Elle est souvent confondue avec le récit ou la reconstitution des événements passés, ou avec l'historicité.

• Une confusion commune est le passage du discours scientifique à un jugement de valeur, assimilant l'évolution à une marche vers le progrès ou à une hiérarchie des espèces.

Définition de l'évolution

L'évolution est un changement perpétuel auquel est soumis le vivant, n'admettant pas de jugement de valeur. Aucune espèce n'est supérieure ou plus évoluée qu'une autre, et l'homme n'y a pas une place à part. Ce processus aboutit au foisonnement de la vie sur notre planète, partant de la variabilité des organismes et produisant aussi bien de la régularité que du changement, sans jamais de fin tant qu'il y a du vivant.

C'est une théorie générale de la biologie, de la paléontologie et de l'anthropologie, construite à partir de faits observés. La théorie darwinienne est la seule théorie valide aujourd'hui, bien que souvent incomprise, notamment dans la sphère médiatique.

Les courants créationnistes

Les courants créationnistes proposent des explications alternatives à l'origine des espèces.

Créationnisme métaphysique

• Affirme qu'une puissance divine a créé ou crée en permanence la matière et l'esprit.

• Échappe au domaine de compétence de la science.

• Respecte l'autonomie de la science et est compatible avec l'acceptation des réalités scientifiques.

Créationnisme comme théorie scientifique

• Conteste la capacité de la science à expliquer l'origine des êtres vivants.

• Introduit le divin dans le champ d'explication scientifique, ne respectant ni la nature ni l'autonomie de la science.

Trois grandes tendances du créationnisme scientifique :

1. Créationnisme « jeune terre » :

   • Explication de la création du monde par les textes religieux (création en 6 jours, Terre âgée de 6000 ans).

   • En contradiction totale avec les données scientifiques.

2. Créationnisme « vieille terre » :

   • Explication des origines du monde et des hommes par les textes religieux, mais les jours de la création durent plus longtemps que 24 heures.

   • Permet d'intégrer les temps longs, mais reste en contradiction avec les données scientifiques.

3. Créationnisme « dessein intelligent » :

   • Ne nie pas l'évolution, mais nie les mécanismes de l'évolution.

   • Affirme que la science ne peut pas expliquer l'évolution, car seule une intelligence supérieure, guidant l'évolution de manière immédiate et interventionniste, peut en rendre compte.

   • En inadéquation avec les données scientifiques disponibles.

Les idées reçues concernant la théorie de l'évolution

« L'évolution n'est qu'une théorie »

• En science, une théorie explique un ensemble de faits et d'observations vérifiables par l'expérience (ex: théorie de la gravité, de la relativité).

• Une théorie n'est pas figée ; elle peut être développée ou réfutée par de nouvelles découvertes. Il ne faut pas confondre la théorie de l'évolution avec les faits d'évolution.

• Après plus de 150 ans d'avancées scientifiques (découverte des gènes, de l'ADN, embryologie, phylogénie), la théorie darwinienne reste la seule valide.

« La nature est bien faite »

• Cette idée s'oppose à des adages comme « la nature est cruelle » ou « la perfection n'est pas de ce monde ».

• La théorie de l'évolution n'attribue aucune intention à la nature et n'induit pas une amélioration continue ou un progrès.

• Le mécanisme de sélection est loin d'être parfait : certains caractères peuvent être contingents, inutiles, voire contraignants, et persister avant de se révéler défavorables.

• Le coût de la sélection est élevé : la survie est l'exception, la mort est la règle. L'harmonie apparente masque le coût élevé de la sélection naturelle.

Exemples illustrant que la nature n'est pas « bien faite » :

Les théories expliquant la biodiversité

Aristote

• Premier penseur antique à réaliser des observations de la nature (« histoire naturelle »).

• Sa philosophie fut une référence pour l'Occident chrétien.

• Proposa une classification non utilitariste, basée sur des attributs objectifs des organismes.

• Considérait la nature comme ordonnée, l'être vivant y participant, et l'homme en étant la quintessence.

• Croyait que l'univers a toujours existé, sans création ni origine.

• Adhéra à l'essentialisme : les choses possèdent une essence.

À la Renaissance

• Époque de progrès scientifiques, culturels et artistiques.

• Émergence de nouvelles méthodes : observation directe, expérimentation.

• Les grandes expéditions ont découvert de nouvelles flores et faunes, nécessitant un système de classification.

• Plusieurs systèmes de classification furent proposés par les botanistes à partir du XIIe siècle.

Créationnisme : Carl von Linné

• Naturaliste suédois qui a posé les bases du système moderne de nomenclature binomiale.

• A répertorié, nommé et classé l'essentiel des espèces vivantes connues à son époque (sans prendre en compte le registre fossile).

• Était fixiste : croyait que les espèces vivantes furent créées par Dieu lors de la Genèse et n'ont pas varié depuis.

Créationnisme : Georges Cuvier

• Professeur au Muséum d'Histoire naturelle et au Collège de France.

• Était fixiste et s'opposait à Lamarck.

• Expliquait les extinctions d'espèces fossiles par des catastrophes successives, suivies de nouvelles créations (pas moins de 27 créations). Cette idée fut reprise par le créationnisme « dessein intelligent ».

• Sa théorie fut refusée par Buffon, qui privilégiait les « causes lentes » et le rassemblement d'espèces voisines en familles issues de la diversification d'une espèce unique.

Évolutionnisme : Jean-Baptiste de Lamarck

Évolutionnisme : Geoffroy Saint-Hilaire

Évolutionnisme : Charles Darwin

Évolutionnisme : Le mutationnisme de De Vries

• Les mutations, déjà perçues au XVIIIe siècle (Lamarck, Darwin), sont nommées et définies par De Vries.

• Ce sont des transformations spontanées, brusques et héréditaires.

• De nouvelles espèces apparaissent brusquement sans formes intermédiaires par macro-mutations, et sont immédiatement stables.

• La sélection naturelle ne retient que ce qui est adapté au milieu.

• Cette théorie s'oppose au transformisme graduel et lent de Lamarck et Darwin.

Évolutionnisme : Génétique généalogique de Morgan

• Le gène est le support de l'hérédité, localisé sur les chromosomes.

• Les relations entre gènes et caractères sont connues, et des cartes de distribution des gènes sur les chromosomes sont établies.

• Les mécanismes du changement évolutif sont attribués uniquement à la mutation.

• Pas d'orientation de l'évolution sous l'influence du milieu ; la sélection naturelle de Darwin n'est pas prise en compte.

• Bilan : un mutationnisme sans sélection naturelle, mais avec un support et une explication à l'hérédité.

• Critiques :

  • Issues des zoologistes et paléontologues, car la zoologie et la paléontologie révèlent des lignées, alors que les mutations sont aléatoires et brusques.

  • Les transformations progressives des lignées fossiles contredisent l'argument de brutalité des mutations.

  • Les directions de transformation maintenues sur de longues périodes contredisent le caractère aléatoire des mutations.

Évolutionnisme : Génétique évolutive des populations

Évolutionnisme : La théorie synthétique = Néo-darwinisme

Évolutionnisme : Améliorations postérieures à la théorie synthétique = Néo-darwinisme

• Découverte de l'ADN en 1953 : avancée notable pour les sciences de l'évolution.

• Essor de la biologie moléculaire (milieu du XXe siècle) : séquençage et comparaison du matériel génétique de différentes espèces.

• Théorie des équilibres ponctués : propose l'existence de longues périodes de stabilité des espèces, suivies de brefs épisodes de spéciation où se concentrent les changements évolutifs. Cette théorie bouscule la vision des changements lents et graduels.

• Aujourd'hui : la plupart des scientifiques adoptent une position intermédiaire, reconnaissant la coexistence du gradualisme et des équilibres ponctués.

L'évolution biologique

Définition

L'évolution biologique est la modification de la fréquence allélique au cours du temps. C'est un phénomène évolutif situé au niveau génétique, mettant l'accent sur les allèles plutôt que sur les seules manifestations phénotypiques observables, sous l'action des forces de l'évolution. L'évolution peut avoir lieu au niveau génétique sans produire immédiatement un changement phénotypique visible, en raison des relations complexes entre allèles dominants et récessifs.

Caractéristiques fondamentales du processus évolutif

• L'évolution concerne des fréquences (proportions d'allèles) au sein d'un groupe, impliquant qu'elle se produit au niveau de la population et non de l'individu.

• L'évolution affecte des caractères particuliers : certains peuvent évoluer tandis que d'autres restent stables. La population ne change pas de manière uniforme.

• L'évolution se déploie nécessairement sur plusieurs générations, impliquant un changement de fréquence allélique. Pour la détecter, il faut comparer les fréquences alléliques d'une génération à l'autre.

Les forces de l'évolution

Les mécanismes de l'évolution : La spéciation

La spéciation intervient quand un groupe d'individus se scinde en sous-groupes qui n'ont plus d'échanges de gènes. Cela peut être dû à des raisons géographiques, des changements de comportements, ou des raisons écologiques/phénologiques (calendrier des événements périodiques du cycle de vie). Il y a alors divergence des populations sous l'effet de la dérive et de la sélection naturelle, jusqu'au moment où elles ne peuvent plus se reproduire entre groupes.

Types de spéciation :

• Spéciation allopatrique : après une séparation géographique.

• Spéciation péripatrique : concerne une population périphérique qui diverge rapidement.

• Spéciation parapatrique : populations voisines évoluant différemment le long d'un gradient.

• Spéciation sympatrique : la divergence se produit dans la même zone géographique grâce à des préférences écologiques ou sexuelles différentes à l'intérieur de la population.

Deux définitions de l'espèce

Définition biologique

• Critère d'interfécondité : une espèce rassemble tous les individus qui sont interféconds (reproduction entre eux et descendance viable et fertile).

• Critères d'isolement reproductif : séparation reproductive des représentants des autres espèces.

• C'est une réalité biologique observable et testable.

• Limites :

  • Hybrides (certains sont fertiles, d'autres non).

  • Difficulté de vérification du critère d'isolement reproducteur pour toutes les espèces.

  • Inapplicable aux espèces à reproduction asexuée.

  • Inapplicable sur le registre fossile (isolement reproducteur impossible à vérifier).

Définition morphologique = phénotypique

• Caractéristiques morpho-anatomiques : une espèce rassemble tous les individus qui partagent un ensemble stable de caractéristiques morpho-anatomiques permettant leur reconnaissance et leur distinction des autres espèces.

• C'est un concept très pratique, notamment pour la taxinomie en paléontologie, et la seule définition utilisable pour les taxons fossiles.

• Limites :

  • Espèces jumelles : espèces très proches morphologiquement mais différentes génétiquement.

  • Variations intraspécifiques : des variations importantes au sein d'une même espèce peuvent conduire à la séparer en deux espèces là où il n'y en aurait qu'une.

  • Subjectivité de la méthode pour apprécier la ressemblance entre individus, bien que la biométrie moderne apporte une approche plus objective.