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L'évolution
des systèmes vivants
Les
équilibres ponctués et les périodes de stase (V)
Comment
peut-on expliquer que le Nautile ou le Coelacanthe découvert en 1938
n'a pratiquement pas changé depuis des centaines de millions d'années
? Comment expliquer ces périodes de stase ?
Pour
les gradualistes convaincus tel R.Dawkins ou S.Gould, la réponse est
simple. Il ne faut pas chercher une raison complexe, comme le fait qu'il
n'y ait pas d'évolution parce que les gènes ont appris à résister aux
substances chimiques présentes dans l'environnement (mutagènes), etc.
C'est justement pour la raison inverse. C'est parce qu'il n'y a pas de
pression de l'environnement sur la sélection naturelle que l'espèce a pu
survivre, que ce soit sur une île du Pacifique ou dans le fond des
océans.
Quant
à l'idée exprimée par certains paléontologues (minoritaires) que le
"moteur interne" de l'évolution de ces espèces aurait stagné
pour une raison ou une autre, cette représentation spirituelle de
l'évolution fait peu de cas de la sélection naturelle qui demeure un
fait avéré et incontestable. Oublions donc toute idée de
prédestination des espèces, au grand dam des spiritualistes. |

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Le
trilobite du Dévonien. Coll.T.Lombry. |
Pour Kimura[18],
neutraliste convaincu, le code génétique ne contiendrait aucune
information sur l'adaptation d'un animal à son milieu. Chaque molécule
d'ADN (locus) évolue à son propre rythme au fil des siècles et des
éons. Pour Kimura, les mutations sont donc aléatoires et ne peuvent
orienter l'évolution des espèces. Faux, disent Gould et les gradualistes
car l'évolution est avant tout une sélection adaptive. D'où la stase
qu'on connu le Nautile et le Coelacanthe puisque le milieu était propice
à leur survie. Pourquoi donc évoluer, et dans quel sens, puisque rien ne
l’exigeait ?...
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Micro
et macro évolutions
Au
siècle dernier les chercheurs en faveur de la théorie synthétique
d'évolution se sont principalement concentrés sur la microévolution,
cherchant les changement génétiques qui se produisaient au sein des
populations. Jusqu'il y a peu on pensait que ces
changements progressifs qui se manifestaient de génération en génération,
pouvaient être dépistés grâce à l'équation d'équilibre de Robuste-Weinberg
qui expliquait comment une espèce se transformait graduellement
en l'espace de quelques millions d'années. Ce modèle qui tient
compte de changement progressifs à long terme dans une population
est désigné sous le nom de gradualisme phylogénique.
Suite
aux travaux réalisés par Darwin au XIXeme siècle de plus en plus
de chercheurs pensent que les espèces évoluent plutôt
lentement. La conséquence de cette macroévolution serait un
changement progressif mais lent d'une espèce au
sein de sa propre lignée en fonction de la pression de
l'environnement. |
Darwin
et beaucoup d'autres après lui se sont étonnés de ne pas trouver de
fossiles entre la lignée d'une espèce fille par exemple et celle de l’espèce
ancestrale. Darwin considérait que les strates géologiques étaient
imparfaites et qu'il n'était dès lors pas étonnant que l'on ne trouve
pas les gradations les plus fines entre toutes les formes de vie éteintes
et actuelles. Le fait qu'il existe des bifurcations dans l'évolution
semblait toutefois très étrange. Mettons toutefois à sa décharge qu’à
son époque, Darwin ne pouvait pas savoir qu’il y avait eu
périodiquement des extinctions massives de populations.
Gould
répond qu’on ne trouve pas ces fossiles parce qu’ils n’existent pas
! Un événement dominant provoqua une discontinuité dans la formation de
l’espèce et il y eu spéciation. Une nouvelle espèce est apparue
subitement et s'est développée car elle était mieux adaptée aux
rigueurs du climat par exemple et recolonisa la niche écologique de l’espèce
éteinte. C’est le même
phénomène qui divisa les papillons anglais Bistons en deux populations,
gris clair et noir, suite aux éjections de fumées noires dans les
villes. Gould propose que des mutations peuvent se transmettre en peu de
temps - 5000 à 50000 ans - à un grand nombre d'individus. Dans le cas
des papillons anglais, un seul gène, codant pour la couleur noire plutôt
que gris clair, s’est répandu grâce à la sélection naturelle qui les
rendait invisibles des oiseaux, augmentant fortement leur fréquence dans
les régions industrielles. Quelques années plus tard, une réduction du
taux de pollution réduisit la population des papillons noirs. Cette
évolution procéderait donc par une succession d’équilibres ponctués[19].
A
ceux qui s'étonneraient qu'un seul gène puisse ainsi modifier une
espèce en quelques générations, il faut rappeler qu'il existe des
reptiles où ce phénomène s'applique de manière bien plus
spectaculaire. Le tétard qui devient grenouille ou salamandre par exemple
obéit à une évolution très rapide. En quelques semaines le tétard
perd ses branchies et devient animal amphibien puis monte sur la terre
ferme. Cette sorte de métamorphose est réglée par un un seul voire
quatre gènes régulateurs tout au plus. Il suffit de les injecter dans
d'autres tétards pour activer leurs gènes de mutation avant l'heure et
assister à leur transformation en quelques jours sous nos yeux éberlués
! Ce n'est pas une théorie fantasque mais un mécanisme utilisé par dame
Nature depuis des millions d'années.
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Notons
que si l’habitat est stable, comme sous les Tropiques, les
conditions d’existence seront également stables. Par suite, la
niche écologique de chaque espèce se rétrécit car les espèces
se spécialisent. En corollaire, cette spéciation provoque une
augmentation du nombre d’espèces dans une région donnée. Mais
ce phénomène est insuffisant pour expliquer leur apparition. Un
coup de pouce du hasard est nécessaire pour infliger certaines
contraintes aux espèces, telle qu’une perturbation climatique,
des maladies, etc. Ce sont ces types d’instabilités externes
(jamais internes) qui semblent être le moteur de l’évolution de nouvelles
espèces.
Wiliam
Schaffer et Mark Kot[20]
de l’Université d’Arizona ont en effet découvert que les
fluctuations de populations avaient un effet favorable sur la diversité.
Le chaos devient une force, une dynamique interne des communautés qui
favorise la biodiversité. |

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Tout
en suivant la logique de Darwin, cette théorie des équilibres ponctués
insiste sur le hasard ou l'imprévisibilité et la diversité des espèces.
C'est la compétition entre elles qui oriente l'évolution. Gould reste néodarwinien.
Mais c'est un adepte d'un gradualisme à vitesse variables, s'opposant au
gradualisme à vitesse constante d'Eldredge ou ponctuationnisme[21].
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Pour Eldredge et Gould, la pression de l'environnement conditionne donc
toujours la survie de l'espèce, mais ils considèrent qu'il existe une
pression non pas sur les espèces, mais interspécifique qui ponctue
l'évolution. Leur thèse est prouvée par l'imperfection des archives
fossiles qui sont vraisemblablement la conséquence d’extinctions de
masse.
Précisons
bien notre pensée car les médias ont souvent malheureusement mal interprété
cette idée. La thèse d'Eldredge et Gould est différente de la théorie
de la saltation. En deux mots, cette bifurcation de l'évolution peut-être étudiée de deux manières.
On peut en première approche reconnaître que les macromutations
modifient l'évolution, mais considérer que l'espèce n'est aboutie qu'au
terme de sa spécialisation et ne l'étudier qu'en tant que telle,
comparant les populations entre elles. |
Or cette apparence est en réalité
une succession d'opérations simples qui se répètent et s'additionnent
en une seule étape, comme par exemple l'augmentation "soudaine"
du nombre de segments de l'abdomen d'un insecte.
La
seconde approche consiste à observer l'adaptation des spécimens à leur
environnement, dans l'espace et dans le temps. Seule cette méthode permet
d'insister sur l'observation des facteurs de compétition et reproductif
des espèces. Non seulement cette étude permet d'étudier l'évolution,
mais également les procédés qui amplifient les ruptures entre sociétés.
Darwin
lui-même était opposé à ce type d'apparition brusque des espèces. La
sélection naturelle disait-il, ne fait pas de miracles !
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Les
théories évolutionnaires |
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Théorie
synthétique
(Darwin,
Weismann, Mendel) |
Equilibres
ponctués
(Gould) |
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Issues
d’un même phylum, les nouvelles espèces évoluent
graduellement sous le contrôle de la sélectionnaturelle.
Malgré les échanges entre individus,
l’espèce
garde son unicité.
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A.
Extinction de la population X et recolonisation de la niche
par l’espèce Y mutante.
B.
Extinction de la population Y et recolonisation
de la niche par l’espèce Z mutante. |
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Dernier
chapitre
L'arbre
phylogénique
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M.Kimura, Science, 241, 1979, p98 - M.Kimura, "Théorie
neutraliste de l'évolution", Flammarion, 1990.
La théorie des équilibres ponctués remonte à 1972. Lire
N.Eldredge et S.Gould, "Time Frames; The Rethinking of Darwinian
Evolution and the Theory of Punctuated Equilibria", Simon &
Schuster, 1985 - S.Gould, "Le pouce du panda", Grasset,
1982.
W.Schaffer/M.Kot, Trending in Ecology and Evolution, 1, 1986, p63.
En fait les critiques de Gould réconfortent les créationnistes car
elles leur offrent les moyens de trouver les arguments qui renforcent
leur doctrine. Mais Gould et Eldredge restent gradualistes et n'ont
cure des thèses bibliques.
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