Micro-évolution, dérive, coévolution, convergence : le vocabulaire qui rapporte des points

• Micro-évolution = les changements évolutifs qui ont lieu au sein d'une même espèce. Concrètement : la modification, de génération en génération, des fréquences alléliques d'une population.
• Macro-évolution = les phénomènes qui ont lieu au-dessus du niveau de l'espèce : apparition de nouvelles espèces, de genres, de grands groupes, extinctions massives…

• Caractère ancestral : un caractère qui n'a pas subi de modification au cours de l'évolution. Il est hérité tel quel de l'ancêtre.
• Caractère dérivé : un caractère nouveau, qui provient de la modification d'un caractère ancestral. Il apparaît sur une branche et se transmet ensuite à tous les descendants de cette branche.

« Ancestral » et « dérivé » ne sont pas des étiquettes absolues : ils se disent par rapport à un point de comparaison. Un caractère dérivé pour un grand groupe peut redevenir le point de départ (ancestral) à l'intérieur d'un sous-groupe. On compare toujours à quelque chose.

Pour un gène à deux allèles $A$ et $a$ dans une population :

La micro-évolution s'observe surtout dans de petites populations isolées : moins il y a d'individus, plus une même cause fait bouger $p$ vite et fort (on verra pourquoi avec la dérive).

Les fréquences alléliques d'une population changent sous l'effet, combiné, de :

1. les mutations — elles créent en permanence de nouveaux allèles ;
2. la dérive génétique — le hasard pur trie les allèles ;
3. la sélection naturelle (ou artificielle) — l'avantage trie les allèles ;
4. (et le flux génique — l'arrivée/départ d'individus migrants).

La sélection naturelle n'est pas le seul facteur d'évolution d'une population. La dérive, les mutations et le flux génique font aussi bouger les fréquences alléliques. Toute question qui présente la sélection comme « le seul facteur permettant l'évolution » est fausse.

Processus par lequel l'environnement trie les variants héréditaires déjà présents dans une population : les individus porteurs du caractère le plus avantageux survivent et se reproduisent davantage, donc transmettent davantage leurs allèles. La fréquence de l'allèle avantageux augmente.

« La sélection naturelle s'exerce sur certains individus purement au hasard » est FAUSSE. Le hasard, c'est la dérive. La sélection, elle, trie selon l'avantage. Ne jamais accoler « sélection » et « hasard ».

Une adaptation est une caractéristique d'une POPULATION, sélectionnée par l'environnement pour l'avantage qu'elle confère. Ce n'est jamais la transformation d'un individu au cours de sa vie.

Une adaptation n'est pas :

• « la transformation d'un individu au cours de sa vie pour répondre à un besoin » — c'est la vision lamarckienne, fausse ;
• une transformation qui « répond à la pression de la sélection » en direct. Le caractère avantageux préexiste ; la sélection ne fait que le trier dans la population.

Lamarck : l'individu se transforme pour répondre à un besoin, et transmet ce caractère acquis (faux). Darwin : les variants existent déjà par hasard, l'environnement en sélectionne les mieux adaptés dans la population (juste). Selon Lamarck, les caractères acquis au cours de la vie seraient transmis à la génération suivante — c'est justement le point réfuté.

Évolution d'une population causée par des événements purement aléatoires et impossibles à prévoir. Exemple typique : le hasard des rencontres entre spermatozoïdes et ovules lors de la reproduction sexuée. Ses effets sont d'autant plus forts que la population est petite.

La dérive génétique :

• est impossible à prévoir (c'est du hasard) ✓ ;
• n'est pas une conséquence de la sélection naturelle (elle agit indépendamment) ;
• ne favorise pas systématiquement les allèles avantageux et ne défavorise pas la fixation des allèles désavantageux : elle est aveugle à l'avantage ;
• peut donc parfaitement fixer un allèle désavantageux (le rendre unique) et éliminer un allèle avantageux.

Des écologues étudient une espèce de lézard (Anolis) endémique des îles Turques-et-Caïques, dans les Caraïbes. Pendant leur étude, l'archipel est balayé par deux ouragans successifs à plus de $150\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$. Ils reprennent leurs mesures : la morphologie moyenne des survivants a changé.

Les survivants ont, en moyenne :

• des pattes avant plus longues (agrippent plus fort la branche) ;
• des coussinets adhésifs plus larges au bout des doigts (accrochage renforcé) ;
• des pattes arrière plus courtes (dépassant moins du corps, elles offrent moins de prise au vent).

En soufflerie : vers $135\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$ le lézard se cramponne encore ; vers $170\,\mathrm{km}/\mathrm{h}$, seuls les individus à « forte poigne » tiennent. Quand une rafale arrive, le lézard se met du côté de la branche opposé au vent : de larges coussinets et de longues pattes avant y font toute la différence.

Ces caractéristiques ne sont pas apparues à cause de l'ouragan. Elles existaient déjà, chez certains lézards seulement, avant les ouragans. L'ouragan n'a fait que trier : les porteurs ont survécu et ont transmis ces caractères à leur descendance. C'est de la sélection (tri de variants préexistants), pas une transformation individuelle (Lamarck).

On donne trop souvent des antibiotiques : la fréquence des souches résistantes augmente. Mécanisme ? Dans la population bactérienne, quelques cellules portent déjà, par mutation préexistante, un allèle de résistance. L'antibiotique tue les sensibles et épargne les résistantes, qui se multiplient. C'est un processus de sélection naturelle.

La résistance ne résulte pas de mutations induites par l'antibiotique. L'antibiotique ne crée pas la résistance : il sélectionne des résistants qui préexistaient. Réponse attendue : « un processus de sélection naturelle », pas « des mutations induites par l'antibiotique ».