L’évolution est l’une des plus grandes théories de toute la science. Il vise à expliquer la vie: plus précisément, comment la première vie simple a donné naissance à toute l’immense diversité que nous voyons aujourd’hui, des bactéries aux chênes en passant par les baleines bleues.
Pour les scientifiques, l’évolution est un fait. Nous savons que la vie a évolué avec la même certitude que nous savons que la Terre est à peu près sphérique, que la gravité nous maintient dessus et que les guêpes lors d’un pique-nique sont ennuyeuses.
Ce n’est pas que vous le sauriez des médias dans certains pays, où l’évolution est férocement discutée – présentée comme « juste une théorie » ou rejetée comme un mensonge absolu.
Pourquoi les biologistes sont-ils si certains à ce sujet? Quelle est la preuve? La réponse courte est qu’il y a tellement de choses qu’il est difficile de savoir par où commencer. Mais voici un résumé très sommaire des preuves que la vie a effectivement évolué.
Il pourrait être utile de commencer par épeler rapidement ce que dit la théorie de l’évolution de Darwin. La plupart d’entre nous ont l’idée générale: les espèces changent avec le temps, seuls les plus aptes survivent, et d’une manière ou d’une autre, une créature ressemblant à un singe a donné naissance à des êtres humains.
Il est difficile d’accepter que vous descendez, à travers d’innombrables générations, d’un ver
La théorie de l’évolution de Darwin dit que chaque nouvel organisme est subtilement différent de ses parents, et ces différences peuvent parfois aider la progéniture ou l’entraver. Comme les organismes sont en compétition pour la nourriture et les partenaires, ceux qui ont les traits avantageux produisent plus de progéniture, tandis que ceux qui ont des traits inutiles peuvent ne pas en produire. Donc, au sein d’une population donnée, il est avantageux les traits deviennent communs et les autres disparaissent.
Avec suffisamment de temps, ces changements s’accumulent et conduisent à l’apparition de nouvelles espèces et de nouveaux types d’organismes, un petit changement à la fois. Pas à pas, les vers sont devenus poisson, le poisson est venu sur terre et a développé quatre pattes, ces animaux à quatre pattes ont poussé des poils et – finalement – alors moi d’entre eux ont commencé à marcher sur deux jambes, se sont appelés « humains » et ont découvert l’évolution.
Cela peut être difficile à croire. C’est une chose de réaliser que tu n’es pas identique à nos parents: peut-être que tes cheveux sont d’une couleur différente, ou tu es plus grand, ou tu as une nature plus joyeuse. Mais il est beaucoup plus difficile d’accepter que tu sois descendu, à travers d’innombrables générations, à partir d’un ver.
Beaucoup de gens n’acceptent certainement pas cela. Mais oubliez tout le drame pendant un moment. Au lieu de cela, commencez comme Charles Darwin l’a fait: à votre porte.
Le livre de Darwin sur l’origine des espèces, publié pour la première fois en 1859, commence par demander au lecteur de regarder autour de vous. Des îles tropicales pas inexplorées ou des jungles lointaines, mais la cour de ferme et le jardin. Là, vous pouvez facilement voir que les organismes transmettent des caractéristiques à leur progéniture, modifiant la nature de cet organisme au fil du temps.
Ces changements de génération en génération sont appelés « descendance avec modification »
Darwin soulignait le processus de culture et de sélection. Pendant des générations, les agriculteurs et les jardiniers ont délibérément élevé des animaux pour qu’ils soient plus gros ou plus forts, et des plantes pour produire plus de récoltes.
Les éleveurs travaillent comme Darwin imaginait que l’évolution fonctionnait. Supposons que vous vouliez élever des poulets qui pondent plus d’œufs. Vous devez d’abord les trouver. poules qui pondent plus d’œufs que les autres. Ensuite, vous devez faire éclore leurs œufs et vous assurer que le chi les cks se reproduisent. Ces poussins devraient également pondre plus d’œufs.
Si vous répétez le processus à chaque génération, vous finirez par avoir des poules qui pondent beaucoup plus d’œufs que les poulets sauvages. Une volaille de la jungle – le plus proche parent sauvage de le poulet domestique – peut pondre 30 œufs par an, alors que les poules de ferme peuvent en produire dix fois plus.
Ces changements de génération en génération sont appelés «descendance avec modification».
Nos plus vieux animaux domestiques sont encore capables d’amélioration ou de modification rapide
Un jeune poussin sera dans beaucoup ressemblera à ses parents: ce sera clairement un poulet, et certainement pas un aardvark, et il ressemblera probablement plus à ses parents qu’à d’autres poulets. Mais ce ne sera pas identique.
« C’est ce qu’est l’évolution », déclare Steve Jones de l’University College London au Royaume-Uni. « C’est une série d’erreurs qui s’accumulent. »
Vous pourriez penser que l’élevage ne peut que faire un fe w change, mais il ne semble pas y avoir de fin. « Aucun cas n’est enregistré d’une variable cessant d’être variable en culture », a écrit Darwin. «Nos plus anciennes plantes cultivées, comme le blé, produisent encore souvent de nouvelles variétés: nos plus vieux animaux domestiques sont encore capables de s’améliorer ou de se modifier rapidement.»
L’élevage, a fait valoir Darwin, est essentiellement une évolution sous la supervision humaine.Cela nous montre que les minuscules changements de génération en génération peuvent s’additionner. « C’est inévitable », dit Jones. « C’est inévitable. »
Pourtant, c’est tout un pas entre l’élevage soigneux de poulets qui pondent plus d’œufs et l’évolution naturelle de nouvelles espèces. Selon la théorie de l’évolution, ces poulets descendent en fin de compte des dinosaures, et si vous remontez plus loin, des poissons.
La réponse est simplement que l’évolution prend beaucoup de temps pour apporter de grands changements. , vous devez regarder des enregistrements plus anciens. Vous devez regarder des fossiles.
Les fossiles sont les restes d’organismes morts depuis longtemps, conservés dans la roche. Parce que les roches sont posées en couches, une au-dessus du d’autre part, les archives fossiles sont généralement présentées par ordre chronologique: les fossiles les plus anciens sont en bas.
Je pense toujours que le cas le plus convaincant pour l’évolution se trouve dans les archives fossiles
Parcourir les archives fossiles montre clairement que la vie a changé avec le temps.
Les fossiles les plus anciens de tous sont les restes du péché les organismes à cellules gle comme les bactéries, avec des choses plus compliquées comme les animaux et les plantes n’apparaissant que beaucoup plus tard. Parmi les fossiles animaux, les poissons apparaissent beaucoup plus tôt que les amphibiens, les oiseaux ou les mammifères. Nos plus proches parents, les singes, ne se trouvent que dans les roches les moins profondes – les plus jeunes -.
«Je pense toujours que le cas le plus convaincant pour l’évolution est dans les archives fossiles», dit Jones. « Il » est remarquable qu’une page sur six dans l’Origine des espèces concerne les archives fossiles. savait que c’était un cas irréfutable que l’évolution avait eu lieu. «
Comment savons-nous vraiment qu’une espèce a évolué en une autre?
En étudiant attentivement les fossiles, les scientifiques ont pu relier de nombreuses espèces éteintes à celles qui survivent aujourd’hui, indiquant parfois que l’une descendait d’une autre.
Pour Par exemple, en 2014, des chercheurs ont décrit les fossiles d’un carnivore de 55 millions d’années appelé Dormaalocyon, qui peut être un ancêtre commun de tous les lions, tigres et ours d’aujourd’hui. Les formes des dents de Dormaalocyon l’ont révélé.
Pourtant, vous n’êtes peut-être pas convaincu. Ces animaux ont peut-être tous des dents similaires, mais les lions, les tigres et les Dormaalocyons sont toujours des espèces distinctes. Comment savons-nous vraiment qu’une espèce a évolué en une autre?
Les archives fossiles ne sont que très utiles ici, car elles sont incomplètes. « Si vous regardez la plupart des archives fossiles, ce que vous voyez en fait est une forme qui dure assez longtemps le temps et ensuite le prochain groupe de fossiles que vous « avez obtenu est assez différent de ce que vous aviez avant », dit Jones.
Il est également possible de observer l’évolution d’une nouvelle espèce au fur et à mesure
Mais comme nous avons déterré de plus en plus de vestiges, une richesse de « fossiles de transition » a été découverte . Ces « chaînons manquants » sont des maisons à mi-chemin entre des espèces familières.
Par exemple, plus tôt, nous avons dit que les poulets descendent finalement des dinosaures. En 2000, une équipe dirigée par Xing Xu de l’Académie chinoise des sciences a décrit un petit dinosaure appelé Microraptor, qui avait des plumes semblables à des oiseaux modernes et qui aurait pu voler.
Il est également possible d’observer le évolution d’une nouvelle espèce comme cela se produit.
En 2009, Peter et Rosemary Grant de l’Université de Princeton dans le New Jersey ont décrit comment une nouvelle espèce de pinson est née sur l’une des îles Galápagos: les mêmes îles visitées par Darwin.
Ce petit groupe d’oiseaux avait formé une nouvelle espèce
En 1981, un seul pinson moyen est arrivé sur une île appelée Daphné Major. Il était inhabituellement grand et a chanté une chanson quelque peu différente des oiseaux locaux.
Il a réussi à se reproduire, et sa progéniture a hérité de ses traits inhabituels. Après quelques générations, ils ont été isolés sur le plan de la reproduction: ils semblaient différents des autres oiseaux et chantaient des chants différents, ils ne pouvaient donc se reproduire qu’entre eux. Ce petit groupe d’oiseaux avait formé une nouvelle espèce: ils s’étaient «spécifiés».
Cette nouvelle espèce n’est que subtilement différente de ses ancêtres: leur bec est différent et ils chantent un chant inhabituel. Mais il est possible d’observer des changements bien plus dramatiques au fur et à mesure qu’ils se produisent.
Richard Lenski de la Michigan State University est en charge de la plus longue expérience d’évolution au monde.
C’est » une démonstration très directe de l’idée de Darwin « d’adaptation par sélection naturelle
Depuis 1988, Lenski a a suivi 12 populations de bactéries Escherichia coli dans son laboratoire. Les bactéries sont laissées à elles-mêmes dans des conteneurs de stockage, avec des nutriments pour se nourrir, et l’équipe de Lenski congèle régulièrement de petits échantillons.
L’E. coli ne sont plus les mêmes qu’en 1988.«Dans les 12 populations, les bactéries ont évolué pour se développer beaucoup plus rapidement que leur ancêtre», explique Lenski. Ils se sont adaptés au mélange spécifique de produits chimiques qu’il leur donne.
« C’est » une démonstration très directe de l’idée de Darwin d’adaptation par sélection naturelle. Maintenant, 20 ans après le début de l’expérience, l’expérience typique La lignée croît environ 80% plus vite que l’ancêtre. «
En 2008, l’équipe de Lenski a signalé que les bactéries avaient fait un énorme bond en avant. Le mélange dans lequel elles vivent comprend un produit chimique appelé citrate, qui E . coli ne peut pas digérer. Mais 31 500 générations après le début de l’expérience, l’une des 12 populations a commencé à se nourrir de citrate. Ce serait comme si les humains développaient soudainement la capacité de manger l’écorce des arbres.
Tous les êtres vivants portent des gènes, sous forme d’ADN
Le citrate était toujours là, dit Lenski, « donc toutes les populations ont la possibilité dans un sens de faire évoluer la capacité à utiliser cela … Mais seule une des 12 populations a trouvé le moyen de le faire. «
À ce stade, l’habitude de Lenski de geler régulièrement des échantillons de bactéries se sont avérés cruciaux. Il a pu revenir sur des échantillons plus anciens et retracer les changements qui ont conduit à la consommation de citrate d’E. Coli.
Pour ce faire, il a dû regarder sous le capot. Il a utilisé un outil qui n’était pas disponible à l’époque de Darwin, mais qui a révolutionné notre compréhension de l’évolution dans son ensemble: la génétique.
Tous les êtres vivants portent des gènes, sous forme d’ADN.
Les gènes contrôlent la croissance et le développement d’un organisme, et ils sont transmis du parent à la progéniture. Lorsqu’une mère poulette pond beaucoup d’œufs et transmet ce trait à sa progéniture, elle le fait par le biais de ses gènes.
Toute la vie moderne est issue d’un ancêtre commun unique
Au cours du siècle dernier, les scientifiques ont catalogué les gènes de différentes espèces. Il s’avère que tous les êtres vivants stockent des informations dans leur ADN de la même manière: ils utilisent tous le même «code génétique».
De plus, les organismes partagent également de nombreux gènes. Des milliers de gènes trouvés dans L’ADN humain peut également être trouvé dans l’ADN d’autres créatures, y compris des plantes et même des bactéries.
Ces deux faits impliquent que toute la vie moderne est issue d’un seul ancêtre commun, le « dernier ancêtre universel », qui vécu il y a des milliards d’années.
En comparant le nombre de gènes que les organismes partagent, nous pouvons déterminer comment ils sont liés. Par exemple, les humains partagent plus de gènes avec des singes comme les chimpanzés et les gorilles que d’autres animaux, autant que 96%. Cela suggère qu’ils sont nos plus proches parents.
Nous avons un ancêtre commun avec les chimpanzés
« Essayez d’expliquer cela autrement que par le fait que ces relations sont basées sur une séquence de changements dans le temps », déclare Chris Stringer du Natural History Museum à L ondon. « Nous avons un ancêtre commun avec les chimpanzés, et nous et eux avons divergé depuis lors de cet ancêtre commun. »
Nous pouvons également utiliser la génétique pour suivre le détail des changements évolutifs.
«Vous pouvez comparer différents types de bactéries et trouver les gènes qu’elles partagent», explique Nancy Moran de l’Université du Texas à Austin. « Une fois que vous avez reconnu ces gènes … vous pouvez voir comment ils ont évolué dans différents types de populations. »
Lorsque Lenski a examiné ses échantillons d’E. Coli, il a découvert que les bactéries mangeuses de citrate avaient plusieurs des changements à leur ADN que les autres bactéries n’ont pas. Ces changements sont appelés mutations.
Les E. coli de Lenski nous montrent que l’évolution peut donner des organismes capacités radicalement nouvelles
Certaines d’entre elles s’étaient produites bien avant que les bactéries développent leur nouvelle capacité. «En eux-mêmes, ils n’ont pas conféré la capacité de se développer sur le citrate, mais ont préparé le terrain pour des mutations ultérieures qui ont ensuite conféré cette capacité», explique Lenski.
Cette chaîne complexe d’événements explique pourquoi un population a évolué la capacité.
Il illustre également un point important sur l’évolution. Une étape évolutive particulière peut sembler extrêmement improbable, mais s’il y a suffisamment d’organismes poussés pour la faire, l’un d’entre eux le fera probablement – et il n’en faut qu’un.
E. coli de Lenski nous montre cette évolution peut donner aux organismes des capacités radicalement nouvelles. Mais l’évolution n’améliore pas toujours les choses. Ses effets sont souvent, à nos yeux du moins, plutôt aléatoires.
Les mutations qui conduisent à des changements dans un organisme sont très rarement pour le mieux, dit Moran. En fait, la plupart des mutations n’ont aucun impact, ou un impact négatif, sur le fonctionnement d’un organisme.
Les animaux qui vivent dans des grottes sombres perdent souvent leur yeux
Lorsque les bactéries sont confinées dans des environnements isolés, elles détectent parfois des mutations génétiques indésirables qui se transmettent directement à chaque génération.Au fil du temps, cela entrave progressivement l’espèce.
« Cela montre vraiment le processus d’évolution », dit Moran. « Ce n’est pas seulement de l’adaptation et des choses qui s’améliorent, il y a aussi ce grand potentiel pour que les choses empirent. »
De plus, les organismes perdent parfois leurs capacités. Par exemple, les animaux qui vivent dans les grottes sombres perdent souvent les yeux.
Cela peut sembler étrange. Nous avons tendance à penser que l’évolution est un processus d’amélioration biologique, où les espèces s’améliorent et deviennent moins primitives. Mais ce n’est pas nécessairement ce qui se passe.
La notion d’amélioration remonte à un scientifique du nom de Jean-Baptiste Lamarck, qui faisait valoir l’idée que les organismes évoluent avant Darwin. Ses contributions étaient vitales.
Que voulait-il dire qu’ils voulaient améliorer? Comment testeriez-vous cela?
Mais contrairement à Darwin, Lamarck pensait que les organismes se sont améliorés à vivre dans leur environnement en réaction délibérée à ces environnements, comme s’ils voulaient intrinsèquement s’améliorer.
La théorie de Lamarck dirait que les girafes ont longtemps ne cks parce que leurs ancêtres s’étiraient pour atteindre de grands arbres, puis passaient leur long cou nouvellement acquis à leur progéniture.
« Darwin a écrit à propos de Lamarck en privé et a dit que sa théorie était complètement absurde, elle » est impossible à tester, « dit Jones. « Qu’est-ce qu’il voulait dire qu’ils voulaient améliorer? Comment testeriez-vous cela? »
Darwin avait une théorie alternative: la sélection naturelle. Il offre une explication complètement différente du long cou des girafes.
Imaginez un ancêtre des girafes modernes, quelque chose un peu comme un cerf ou une antilope. S’il y avait beaucoup de grands arbres où cet animal vivait, les animaux avec les cous les plus longs obtiendraient plus de nourriture et feraient mieux que ceux avec des cous plus courts.
Les animaux comme les girafes sont si frappants parce qu’ils semblent si parfaitement adaptés
Après quelques générations, tous les animaux auraient un cou légèrement plus long que leurs ancêtres. Encore une fois, ceux qui ont le plus long feraient mieux, donc pendant de nombreuses années, le cou des girafes s’allongeait progressivement, parce que ceux qui avaient un cou court avaient tendance à ne pas avoir de progéniture.
Les mutations sous-jacentes à tout cela se produisaient au hasard, et étaient tout aussi susceptibles de produire des cous courts que des longs. Mais ces mutations à col court n’avaient pas tendance à durer.
Les animaux comme les girafes sont si frappants parce qu’ils semblent si parfaitement adaptés. Ils vivent dans des zones où les arbres sont hauts et n’ont que des feuilles hautes du sol , donc bien sûr, ils ont un long cou pour les atteindre.
« Ce genre d’image est en fait ce qui déroute les gens, je pense, parce que ça a l’air si parfait, ça a l’air conçu », dit Moran. Mais si vous regardez de plus près, c’est le résultat d’une longue chaîne de petits changements. « Vous vous rendez compte, oh, ce n’est pas conçu, c’est en fait un événement étrange qui aurait pu se propager et conduire à un autre événement étrange. »
Nous avons maintenant toutes les preuves qui, une fois réunies, montrent que la vie a évolué.
L’évolution humaine a toujours été un concept difficile pour certains à estomac
La descente avec modification, causée par des mutations aléatoires dans les gènes, conduit finalement à des changements progressifs et à la formation de nouvelles espèces – une grande partie de ça conduit fr par la sélection naturelle, qui élimine les organismes moins adaptés à leur environnement.
Enfin, appliquons tout cela à nous-mêmes.
L’évolution humaine a toujours été un concept difficile à digérer pour certains, mais il est impossible de fermer les yeux maintenant, dit Stringer.
On pense que l’homo sapiens a évolué en Afrique avant de se répandre dans le monde entier.
Les personnes d’origine européenne et asiatique portent des gènes de Néandertal dans leur ADN
Les archives fossiles le montrent un changement progressif d’animaux ressemblant à des singes marchant à quatre pattes à des créatures bipèdes qui ont progressivement développé un cerveau plus gros.
Les premiers humains à quitter l’Afrique se sont croisés avec d’autres espèces d’hominidés, comme les Néandertaliens. En conséquence, les personnes d’ascendance européenne et asiatique portent des gènes de Néandertal dans leur ADN, mais les personnes d’ascendance africaine ne le font pas.
Tout cela s’est passé il y a des milliers d’années, mais l’histoire n’est pas terminée. en cours d’évolution.
Par exemple, dans les années 1950, un médecin britannique du nom d’Anthony Allison étudiait une maladie génétique appelée drépanocytose, qui est courante dans certaines populations africaines. Les personnes atteintes de cette maladie ont des globules rouges déformés , qui ne transportent pas d’oxygène dans le corps aussi bien qu’ils le pourraient.
Pour ces personnes, cela valait la peine de porter la mutation drépanocytaire
Allison a découvert que les populations d’Afrique de l’Est étaient divisées en groupes de personnes vivant dans les plaines, sujettes à la maladie, et de personnes vivant dans les hautes terres, qui n’étaient pas.
Il s’est avéré que les personnes porteuses du trait drépanocytaire avaient un avantage inattendu. Il les protégeait du paludisme, qui n’était vraiment une menace que dans les basses terres. Pour ces personnes, cela valait la peine de porter la mutation drépanocytaire, même si leurs enfants pouvaient être anémiques.
En revanche, les personnes vivant dans les régions montagneuses n’étaient pas exposées au risque de paludisme. Cela signifiait qu’il n’y avait aucun avantage à porter le trait drépanocytaire, donc sa nature autrement nocive l’avait fait disparaître.
Bien sûr, il y a toutes sortes de questions sur l’évolution auxquelles nous n’avons toujours pas répondu .
Leurs ancêtres remontent dans une lignée ininterrompue depuis plus de 3 milliards d’années
Stringer en propose une simple: quel a été le changement génétique qui a permis aux humains de marcher debout, et pourquoi cette mutation a-t-elle été si réussie? Actuellement, nous ne savons pas, mais avec plus de fossiles et une meilleure génétique, nous pourrions un jour. p>
Ce que nous savons, c’est que l’évolution est un fait de la nature. C’est la base de la vie sur Terre telle que nous la connaissons.
Alors la prochaine fois que vous sortez, que ce soit dans votre jardin, dans une ferme ou simplement en marchant sur une route, prenez un regardez les animaux et les plantes autour de vous et réfléchissez à la façon dont ils sont tous arrivés là.
Chacun des organismes que vous voyez, que ce soit un petit insecte ou un grand éléphant, est le dernier membre d’un ancien famille. Leurs ancêtres remontent dans une lignée ininterrompue depuis plus de 3 milliards d’années, jusqu’à l’aube de la vie elle-même. Le vôtre aussi.