Prérequis : Pour que la sélection naturelle opère, trois conditions doivent être réunies.
Les individus d'une population doivent présenter des différences phénotypiques (taille, couleur, comportement).
Les caractères phénotypiques doivent être transmissibles aux descendants (héritabilité génétique).
Les individus avec certains phénotypes survivent et se reproduisent mieux que d'autres.
Les allèles responsables des phénotypes avantageux deviennent plus fréquents dans la population.
La sélection naturelle nécessite une variation phénotypique héréditaire soumise à une pression sélective.
• Condition 1 : Variation phénotypique
• Condition 2 : Héritabilité des traits
• Condition 3 : Pression sélective
Exemple classique : Le cas des papillons Biston betularia pendant la révolution industrielle.
Avant l'industrialisation, les papillons clairs étaient plus nombreux que les foncés.
La pollution industrielle a noirci les troncs d'arbres, rendant les papillons clairs plus visibles aux prédateurs.
Les papillons foncés étaient mieux camouflés et donc avaient plus de chances de survivre.
Les allèles responsables de la couleur foncée sont devenus plus fréquents dans la population.
Le changement environnemental a favorisé les individus avec des phénotypes adaptés, modifiant la composition génétique de la population.
• Camouflage : Avantage adaptatif
• Survie : Phénotypes adaptés
• Transmission : Allèles favorables
Sélection directionnelle : Favorise un phénotype extrême, déplaçant la moyenne de la distribution phénotypique.
Un phénotype extrême est favorisé par rapport aux phénotypes intermédiaires.
La sélection pour une taille corporelle plus grande ou plus petite.
La distribution phénotypique se déplace vers la valeur extrême favorisée.
Les allèles responsables du phénotype extrême deviennent plus fréquents.
La sélection directionnelle favorise un phénotype extrême, modifiant la distribution phénotypique dans une direction précise.
• Phénotype : Extrême favorisé
• Distribution : Déplacement unidirectionnel
• Allèles : Fréquence modifiée
Sélection stabilisante : Favorise les phénotypes intermédiaires, réduisant la variation phénotypique.
Les phénotypes extrêmes sont désavantagés par rapport aux phénotypes intermédiaires.
La sélection pour un poids de naissance intermédiaire chez les humains.
La distribution phénotypique devient plus resserrée autour de la moyenne.
La diversité génétique de la population diminue.
La sélection stabilisante favorise les phénotypes intermédiaires, réduisant la variation phénotypique et génétique.
• Phénotype : Intermédiaire favorisé
• Distribution : Resserrée
• Variation : Réduction
Sélection disruptive : Favorise les phénotypes extrêmes par rapport aux phénotypes intermédiaires.
Les phénotypes extrêmes sont favorisés, tandis que les phénotypes intermédiaires sont désavantagés.
Les pinsons de Darwin avec des becs très petits ou très grands, mais pas intermédiaires.
La distribution phénotypique devient bimodale avec deux pics extrêmes.
Peut conduire à la spéciation si les deux phénotypes divergent suffisamment.
La sélection disruptive favorise les phénotypes extrêmes, augmentant la variation phénotypique et pouvant conduire à la spéciation.
• Phénotypes : Extrêmes favorisés
• Distribution : Bimodale
• Évolution : Potentiel spéciation
Sélection sexuelle : Forme de sélection naturelle basée sur la compétition pour l'accouplement.
Compétition intrasexuelle (mâles contre mâles) et choix intersexuel (femelles choisissent les mâles).
Cornes des cerfs, plumage coloré des oiseaux mâles, chants complexes.
Les caractères sexuels peuvent augmenter la reproduction mais réduire la survie.
Les caractères sexuels peuvent évoluer très rapidement.
La sélection sexuelle favorise les caractères qui augmentent la réussite reproductive, même si cela nuit à la survie.
• Types : Compétition ou choix
• Caractères : Sexuels prononcés
• Compromis : Reproduction vs survie
Observation : Processus de sélection naturelle observable dans des populations actuelles.
Observation des populations dans leur environnement naturel.
Comparaison des fréquences phénotypiques/génétiques au fil du temps.
Résistance aux pesticides, adaptation au changement climatique, évolution des pathogènes.
Expériences en laboratoire ou en conditions contrôlées.
La sélection naturelle est un processus observable et mesurable dans les populations actuelles.
• Observation : Directe ou indirecte
• Temps : Étude longitudinale
• Validation : Expérimentale
Adaptation végétale : Processus de sélection naturelle chez les plantes.
Les plantes peuvent se reproduire sexuellement ou asexuellement, affectant la sélection.
Formes des feuilles, profondeur des racines, timing de floraison, stratégie de pollinisation.
Les fleurs sont sélectionnées pour attirer des pollinisateurs spécifiques.
Adaptation à la lumière, à l'eau, aux sols, aux températures.
Les plantes subissent diverses pressions sélectives liées à leur mode de reproduction et à leur environnement.
• Reproduction : Sexuelle ou asexuelle
• Adaptations : Multiples stratégies
• Pressions : Pollinisateurs, environnement
Évolution microbienne : Sélection naturelle chez les bactéries, virus et autres microorganismes.
Les microbes se reproduisent rapidement, permettant une évolution rapide.
Les bactéries résistantes survivent et se multiplient en présence d'antibiotiques.
Les pathogènes évoluent pour échapper au système immunitaire.
Les microbes peuvent échanger des gènes, accélérant l'évolution.
Les microbes évoluent très rapidement en réponse aux pressions environnementales, notamment les traitements antimicrobiens.
• Vitesse : Très rapide
• Résistance : Antibiotiques
• Immunité : Évasion
Impact : Rôle de la sélection naturelle dans la création et le maintien de la biodiversité.
La sélection favorise l'apparition de nouveaux phénotypes adaptés.
La sélection peut conduire à la formation de nouvelles espèces.
Les espèces évoluent pour exploiter différentes ressources.
La sélection peut maintenir la diversité par sélection équilibrante.
La sélection naturelle est le principal moteur de la biodiversité en créant et maintenant la diversité phénotypique et génétique.
• Création : Nouveaux traits
• Spéciation : Nouvelles espèces
• Adaptation : Niches écologiques
