Cinq doigts d'évolution

Comment un signe de "pouce levé" peut-il nous aider à nous souvenir des cinq processus qui influent sur l'évolution ? L'histoire des cinq doigts de l'évolution nous donne une astuce pour comprendre le changement dans le patrimoine génétique au fil du temps.

Leçon par Paul Andersen, animation par Alan Foreman (http://www.alanforemananimation.com)

Voir la leçon complète : http://ed.ted.com/lessons/five-fingers-of-evolution

(Musique)

Les cinq doigts de l'évolution.

Pour bien comprendre la biologie, il faut

une compréhension approfondie du processus d'évolution.

La plupart des gens connaissent bien
le processus de sélection naturelle.

Cependant, ce n'est qu'un des cinq processus
qui aboutiront à l'évolution.

Avant d'aborder ces cinq processus,

nous devons définir l'évolution.

L'évolution est simplement un changement
dans le patrimoine génétique au fil du temps.

Mais qu'est-ce qu'un patrimoine génétique ?
Et d'ailleurs, qu'est-ce qu'un gène ?

Avant de passer plus de temps sur la génétique,

commençons par une histoire.

Imaginez qu'un bateau chavire, et 10 survivants
nagent vers le rivage d'une île déserte.

On ne vient jamais à leur secours, et ils forment
une nouvelle population qui existe pendant des milliers d'années.

Curieusement, cinq des survivants ont les cheveux roux.

Les cheveux roux sont créés lorsqu'une personne
hérite de deux copies du gène roux de ses parents.

Si vous n'avez qu'une seule copie du gène,
vous n'aurez pas les cheveux roux.

Pour vous faciliter la tâche, nous supposerons

que les cinq non-roux ne sont pas porteurs du gène.

La fréquence initiale du gène de la rousseur

est donc de 50 %, soit 10 des 20 gènes.

Ces gènes sont le patrimoine génétique.

Les 20 gènes différents sont comme
des cartes dans un jeu

qu'on bat à chaque nouvelle génération.

Le sexe n'est qu'un battage du jeu de cartes génétique.

Les cartes sont battues et transmises à la génération suivante ;

le jeu reste le même, 50 % de roux.

Les gènes sont battus et transmis à la génération suivante ;

le patrimoine génétique reste le même, 50 % de roux.

Même si la population peut prendre de l'ampleur
au fil du temps,

la fréquence devrait rester à environ 50 %.

Si cette fréquence vient à varier, l'évolution s'est produite.

L'évolution est tout simplement un changement
dans le patrimoine génétique au fil du temps.

Pensez en termes de cartes.

Si la fréquence des cartes du jeu change,

l'évolution s'est produite.

Il y a cinq processus qui peuvent faire changer
la fréquence.

Pour se pour souvenir de ces processus, nous allons
utiliser les doigts de vos mains,

en commençant par l'auriculaire et en allant
jusqu'au pouce.

Le petit doigt doit vous rappeler que la population
peut rétrécir.

Si la population rétrécit, le hasard peut prendre le dessus.

Par exemple, si seulement quatre individus
survivent à une épidémie,

alors, leurs gènes représenteront
le nouveau patrimoine génétique.

Le doigt suivant est l'annulaire.

Ce doigt devrait vous rappeler l'accouplement,
car un anneau représente un couple.

Si les individus choisissent un compagnon selon
son apparence ou son emplacement,

la fréquence peut changer.

Si les individus roux s'accouplent seulement avec
des individus roux,

ils pourraient finir par former une nouvelle population.

Si personne ne s'accouple jamais
avec des individus roux,

ces gènes pourraient diminuer.

Le doigt suivant est le doigt du milieu.

Le M dans le doigt du milieu doit vous rappeler le M
dans le mot « mutation ».

Si un nouveau gène est ajouté lors d'une mutation,
il peut affecter la fréquence.

Imaginez qu'une mutation du gène crée
une nouvelle couleur de cheveux.

Ça changerait évidemment la fréquence
dans le patrimoine génétique.

L'index devrait vous rappeler le mouvement.

Si de nouveaux individus se déversent
dans une zone, ou émigrent,

la fréquence changera.

Si des individus sortent hors d'une zone ou émigrent,

alors la fréquence changera.

En sciences, nous faisons référence à ce mouvement
en tant que flux de gènes.

Les quatre processus représentés par nos doigts
peuvent provoquer l'évolution.

Des populations peu nombreuses,
des accouplements non aléatoires,

des mutations et le flux génétique.

Cependant, aucun d'entre eux ne mènent à l'adaptation.

La sélection naturelle est le seul processus

qui crée des organismes mieux adaptés
à leur environnement local.

J'utilise le pouce pour me souvenir de ce processus.

La nature vote en levant les deux pouces pour
les adaptations qui iront bien dans leur environnement,

et les pouces vers le bas pour des adaptations
qui n'iront pas bien.

Les gènes des individus qui ne sont pas adaptés
à leur environnement

seront progressivement remplacés par ceux
qui sont mieux adaptés.

Les cheveux roux sont un exemple d'une de ces adaptations.

Les cheveux roux sont un avantage
dans les climats nordiques,

parce que la peau claire a permis aux ancêtres
d'absorber plus de lumière

et de synthétiser plus de vitamine D. Pouces vers le haut !

Cependant, c'est un inconvénient
dans les climats plus au sud,

où l'augmentation du rayonnement UV a conduit
au cancer et à une diminution de la fertilité.

Pouce vers le bas !

Même le pouce lui-même est une adaptation formée par le processus de sélection naturelle.

L'évolution que nous avons décrite est dénommée microévolution,

car elle fait référence à un petit changement.

Cependant, cette forme d'évolution peut

finir par conduire à une macroévolution ou spéciation.

Chaque organisme sur la planète partage une ascendance avec un ancêtre commun unique.

Tous les organismes vivants sur la planète
sont reliés dans le temps

à travers le processus d'évolution.

Regardez votre propre main.

C'est un chef-d'œuvre d'ingénierie qui a été créé
par les cinq processus que je viens de décrire,

au fil de millions et de millions d'années.

Vous pouvez vous rappeler de mémoire
les cinq causes principales de l'évolution ?

Si vous ne pouvez pas, rembobinez et revisionnez
cette partie.

Mais si vous le pouvez, donnez vous-même
ou à votre voisin un tope-là.