1.3 Biodiversité, résultat et étape de l’évolution
1.3.1 Les échelles de la biodiversité
Le terme de biodiversité* est utilisé pour désigner la diversité du vivant et sa dynamique aux différentes échelles :
- les variations entre membres d'une même espèce (diversité génétique)
- les différentes espèces* (diversité spécifique) et
- les différents écosystèmes* (= biocénose* + biotope*) composant la biosphère*.
- les variations entre membres d'une même espèce (diversité génétique)
- les différentes espèces* (diversité spécifique) et
- les différents écosystèmes* (= biocénose* + biotope*) composant la biosphère*.
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| Les 3 échelles de la biodiversité |
La notion d’espèce* joue un grand rôle dans la description de la biodiversité observée (classification des êtres vivants, communication entre les scientifiques,...) mais elle est un concept créé par l’être humain qui n'est pas parfait (notion artificielle avec de nombreuses exceptions).
La définition de la notion d’espèce a pour principaux critères le fait que les individus d’une même espèce partagent des caractères en communs (phénotype* proche), peuvent se reproduire entre eux et engendrent une descendance viable et fertile (génotype* proche).
Au sein de chaque espèce, la diversité génétique des individus repose sur la variabilité de l’ADN : c’est la diversité génétique, différents allèles* d'un même gène coexistent dans une même population (exemple du gène ABO avec une diversité de 3 allèles A, B et O).
Les allèles sont issus de mutations* aléatoires dans le génome (modifications de la séquence ATGC d'un gène), qui se sont produites puis transmises au cours des générations.
Les mutations* sont des modifications de la séquence ATGC d'un gène qui ont lieu au hasard dans le génome ou qui peuvent être provoquées par des agents mutagènes issus de l'environnement ou du mode de vie.
1.3.2 La biodiversité au cours des temps géologiques
La biodiversité évolue en permanence. Cette évolution est observable sur de courtes échelles de temps (quelques dizaines d'années), tant au niveau génétique (diversité des allèles dans une population) que spécifique (diversité des espèces dans un écosystème).
L’étude de la biodiversité du passé par l’examen des fossiles montre que l’état actuel de la biodiversité correspond à une étape de l’histoire du vivant. Ainsi, les organismes vivants actuels ne représentent-ils qu’une infime partie des organismes ayant existé depuis le début de la vie, il y a -3,8 milliards d'années.
Les crises biologiques sont un exemple de modification importante de la biodiversité :
- des extinctions massives (chute "rapide" et globale de la biodiversité), suivies
- d'une diversification des espèces (augmentation progressive d'une biodiversité d'espèces nouvelles).
De nombreux facteurs (changements climatiques, modifications des biotopes), qui font suite à des événements catastrophiques et planétaires : (volcanisme, météorite,...) et aux activités humaines (déforestation, destruction ou pollution des écosystèmes) provoquent des modifications de la biodiversité. On considère 6 crises biologiques majeures dont la dernière (peut-être la plus importante) est provoquée aujourd'hui par l'Homme.
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| Les 5 grandes crises biologiques déduites des fossiles et la crise actuelle d'origine humaine |
1.3.3 L’évolution de la biodiversité au cours du temps s’explique par des forces évolutives s’exerçant au niveau des populations
La sélection naturelle résulte de la pression du milieu (climat, nourriture,...) et des interactions entre les organismes (compétition, migration,...). Elle conduit au fait que certains individus auront une descendance plus nombreuse que d’autres dans certaines conditions (phénomène non-aléatoire mais orienté par l'environnement).
Toutes les populations se séparent en sous-populations au cours du temps à cause de facteurs environnementaux (isolement géographique par séisme, une île, une chaîne de montagne...) ou de facteurs génétiques (mutations et dérive génétique conduisant à des incompatibilités reproductives : isolement reproductif).
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| Le graphique (en haut, à droite) illustre la dérive génétique, c'est à dire l'évolution aléatoire au cours des générations de la fréquences des allèles (ici des couleurs) selon le hasard des reproductions sexuées. |
L'ensemble de ces forces (mécanismes) évolutives est à l'origine de la spéciation : la formation de nouvelles espèces.
1.3.4 Communication intra-spécifique et sélection sexuelle
La communication dans le monde vivant consiste en la transmission d’un message entre un organisme émetteur et un organisme récepteur pouvant modifier son comportement en réponse à ce message.
La communication s’inscrit dans le cadre d’une fonction biologique (nutrition, reproduction, défense, etc.). Il existe une grande diversité de modalités (natures) de communication (chimique, biochimique, sonore, visuelle, hormonale).
Dans le monde animal, la communication interindividuelle et les comportements induits peuvent contribuer à la sélection naturelle à travers la reproduction. C’est le cas pour la sélection sexuelle entre partenaires (majoritairement faite par les femelles).
Des difficultés dans la réception du signal (VOIR LE TP : Pouillot verdâtre en Asie) peuvent générer sur le long terme un isolement reproducteur entre organismes de la même espèce et être à l’origine d’un événement de spéciation.
SCHEMA-BILAN de la SPÉCIATION
