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Accueil du site > Actualités > Environnement > Évolution : Adaptation d’abord, Mutation ensuite

Évolution : Adaptation d’abord, Mutation ensuite

En matière d’évolution, le processus généralement présenté part de mutations génétiques aléatoires qui procurent certains avantages adaptatifs. A ceci s’ajoute, depuis une bonne dizaine d’années, la dimensionépigénétique qui associe directement des modifications génétiques aux pressions environnementales. Le déterminisme génétique tellement en vogue dans les années 1980 du fait d’auteurs tel Richard Dawkins est aujourd’hui reconnu comme étant une simplification sans réel connexion avec la réalité observable, mais on a pas encore vraiment fait le pont entre ces mécanismes de mutation génétique et la complexité du vivant. Quel est réellement le mécanisme de l’évolution ?

Une piste est la notion de « force de progrès », que j’ai déjà présenté dans l’article « Faut-il réintégrer la notion de progrès dans l’évolution ?« : outre les processus de sélection naturelle, il existerait un processus inhérent vers de plus en plus de complexité.

Une nouvelle piste, que je vais présenter ici, se base sur une expérience récente avec des poissons à poumons du Nil (Polypteridaetoute, ou Bishir en anglais, terme que je vais utiliser ici) qui a fait surgir le phénomène dit de plasticité, qui désigne une adaptation physiologique presque en temps réel (au sein d’un même organisme) à une modification de l’environnement. Et qui n’a rien à avoir avec une quelconque modification génétique.

L’expérience consistait tout simplement à vider l’eau d’un aquarium contenant ces Bichirs, dotés de poumons donc capables de respirer à l’air libre, et voir ce qui allait se passer. Emily Standen, l’expérimentatrice, voulait voir si ces poissons arriveraient à survivre et, idéalement, à développer les traces d’un début d’adaptation à la vie terrestre. Ces Bichirs firent bien mieux que cela ! Après huit mois d’une vie essentiellement terrestre, Standen pu constater des modifications comportementales et physiologiques importantes : les poissons arrivaient à se déplacer en marchant sur leurs nageoires inférieures, les plaçant beaucoup plus près du corps qu’au début. Ils levaient plus la tête et glissaient bien moins que des Bichirs de contrôle essentiellement marins. Mais mieux encore, leur squelette se modifiait : leurs épaules s’allongeaient et devenaient plus puissantes. Les attaches osseuses entre le corps et la tête s’affaiblissaient, permettant à cette dernière de bouger plus facilement.

On sait depuis longtemps que nos muscles, tendons et os s’adaptent à notre mode de vie mais les Bichirs montrent que cela peut aller loin et vite. De plus en plus de biologistes pensent que cette plasticité joue un rôle majeur dans l’évolution. Selon eux, plutôt que s’adapter suite à une mutation génétique, les animaux le plus souvent s’adaptent d’abord et intègrent cela sous forme de « mutations » génétiques ensuite.

L’idée n’est pas neuve loin s’en faut, et Jean-Baptiste Lamarck avec sa théorie transformiste ne disait pas autre chose – hors le fait qu’il ne connaissait évidemment pas l’existence du gène. Mais Darwin lui-même pensait que la plasticité était ce qui permettait l’existence de variations héréditaires sur lesquelles la sélection naturelle pouvait agir.

Ces notions furent jetées aux oubliettes dès les années 1940 avec l’avènement du tout-génétique, mais néanmoins certains biologistes continuèrent à faire des expériences sur la plasticité. Dans les années 50, le biologiste anglais Conrad Hal Waddington démontra avec des mouches qu’une modification plastique induite (la perte des veines des ailes de la mouche quand la pupe est chauffée) se transforme en modification génétique au bout de la 14ème génération.

La réalisation que les gènes ont un haut degré de flexibilité, en cours depuis une vingtaine d’années, incite certains biologistes à proposer que la plasticité est en elle-même un facteur majeur du processus évolutionnaire. Même si à long terme l’évolution reste un processus fondé sur la mutation génétique, il se pourrait que ce soit la plasticité qui décide de quelles mutations pourront se propager.

En tout cas les travaux de Standen démontrent comment des animaux marins ont pu se transformer en quadrupèdes terrestres, et l’étape suivante est d’examiner la transition entre quadrupède et bipède voici environ 7 millions d’années. Adam Foster, de la Northwood Ohio Medical University, a passé trois mois à faire marcher des rats sur un tapis roulant, avec un système de harnais permettant de charger plus ou moins les pattes arrières des rats. Ainsi, certais rats couraient normalement à quatre pattes, et d’autres étaient obligés de courir sur leurs seules pattes arrières. Après une heure par jour pendant trois mois de ce traitement, Foster examina ses rats et se rendit compte que les rats « bipèdes » avaient développé des pattes arrières plus longues que les rats normaux, ainsi que des têtes fémorales plus importantes. Caractéristiques associées au passage de l’état quadrupède à celui de bipède.

Cela dit, faire la preuve que ce sont bien les modifications plastiques qui engendrent les futures modifications génétique reste très difficile : il faut suivre les animaux sur des générations. Et les fossiles ne permettent pas d’en faire la preuve non plus car on ne peut savoir si la modification constatée est l’oeuvre de la plasticité ou de la mutation génétique.

Un autre élément à prendre en considération est que toutes les parties du squelette n’ont pas la même plasticité : la structure en alvéoles des têtes de nos os longs est plus légère et plus faible que celle de nos cousins Néandertaliens. Une récente étude des os des chasseurs-cueilleurs et des premiers fermiers en Amérique du Nord montre une modification – vers plus de légèreté et moins de solidité – corrélée avec cette modification de mode de vie. Nous pourrions avoir un squelette aussi solide que nos ancêtres préhistoriques si nous menions des vie aussi physiquement actives. Il se pourrait donc que ce qui est interprété comme des modifications au niveau de l’espèce soient en fait des modifications liées à la plasticité physiologique. Pour Colin Shaw de l’Université de Cambridge, les humains ont ceci d’unique que notre première ligne de défense contre les agressions de l’environnement est la culture (par exemple la création de vêtements chauds). La seconde ligne de défense pourrait bien être la plasticité – la modification physiologique au sein même de l’individu permettant une adaptation rapide – et, en troisième ligne, la sélection génétique.

Il existe actuellement une dynamique et une accumulation d’indices supportant cette approche, qui pourrait fortement modifier notre compréhension classique de l’évolution.

 

Sources :

http://www.nature.com/nature/journal/v513/n7516/full/nature13708.html

http://www.newscientist.com/article/mg22530040.300-adapt-first-mutate-later-is-evolution-out-of-order.html?full=true#.VOSTevmG-iB

http://www.pnas.org/content/112/2/372

http://www.sciencemag.org/content/306/5697/828


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16 réactions à cet article    


  • La mouche du coche La mouche du coche 18 février 2015 19:58

    Attention, ce commentaire nécessite de RÉFLÉCHIR. je vais vous faire du mal mais la doctrine de l’évolution est une vaste supercherie. 

    .

    Les principales critiques des opposants à l’évolutionnisme me semblent recevables et toutes dirimantes (elles étaient d’ailleurs déjà formulées en son temps par Darwin lui-même et les évolutionnistes feraient bien de commencer par lire son livre ) :

    .

    • - Absence dans la nature de fossiles “intermédiaires” bizarres, imparfaits, avec des moignons, des bouts d’ailes, des écailles à la place de plumes, etc. que réclame obligatoirement cette théorie alors qu’on a plus de 150 ans de recherches archéologiques derrière nous.

      .

    • - Présence très ancienne par contre de fossiles très sophistiqués comme les araignées, oiseaux, etc. qui détruit l’idée d’une évolution allant dans le sens d’une complexification croissante de la cellule vers le mammifère.

    .

    Je devrais m’arrêter là, cela suffirait, mais il y a encore :

    • - Théorie darwinienne du HASARD, mot qui n’explique rien alors qu’une théorie scientifique digne de ce nom a pour mission de SIMPLIFIER et PRÉDIRE, ce que la théorie évolutionniste ne fait pas. Avec Newton, on peut prédire la trajectoire d’une pomme, que peut-on prédire avec Darwin ? En réalité le mot HASARD n’est qu’un mot-valise pour dire “je ne sais pas”. On pourrait le remplacer aussi bien par CARAMBAR ou DIEU. Cela expliquerait tout autant, c’est-à-dire rien du tout. Tout ceci n’est pas scientifique.

    .

    Devant de telles difficultés, les évolutionnistes devraient s’arrêter et chercher une autre théorie plus précise, plus scientifique et plus sérieuse, mais ils ne le font pas, et ceci nous alerte qu’ils ne sont plus des scientifiques mais de nouveaux clercs d’une religion absconse, comprise uniquement par eux comme sous l’ancienne Égypte. De ces religions bidons, l’histoire en est gorgée et l’évolutionnisme n’est juste que la dernière. Elle disparaitra comme les autres. 

    .

    Pour aller plus loin, vous pouvez suivre le fil de commentaires ici ; http://www.agoravox.tv/culture-loisirs/culture/article/darwin-les-origines-de-l-homme-et-40181 et là : http://www.agoravox.tv/culture-loisirs/culture/article/une-video-plus-facile-sur-l-40194


    • Enabomber Enabomber 18 février 2015 23:04

      J’en parlerai à mon cheval. Il a reçu son ordination hier.


    • nemotyrannus nemotyrannus 19 février 2015 12:36

      @La mouche du coche
      C’est inouïe , on a démonté mille fois vos arguments , je l’ai même fait personnellement il y a un an ou deux , et pourtant...

      Vous persistez dans vos délires.

      Vous êtes un parfait créationniste , d’une parfaite « mauvaise foi » , si je peux dire ça .

    • CommunArt CommunArt 19 février 2015 13:49

      @nemotyrannus

      Quelle agressivité, et que de mépris dans votre réponse.

      Le choix est-il d’appartenir au camp des « créationnistes délirants de mauvaise foi » contre les « évolutionnistes méprisants qui insultent »  ?

      Cet article est très intéressant, quelle que soit l’opinion que l’on a sur le sujet.

      En revanche, si on veut s’amuser à lui mettre une cartouche, on attrape UNE référence au hasard, par exemple Lamarck, et on rappelle que le bonhomme pensait qu’une personne amputée d’un membre donnerait naissance à des enfants amputés du même membre. On rigole un bon coup et on redevient sérieux.

      Je suis d’ailleurs assez curieux de savoir comment vous avez démonté mille fois les arguments de la mouche du coche ( si vous avez un lien, je vous en remercie )

      un exemple de mutation génétique avec apport d’information ? (svp, pas la mouche avec une paire d’ailes en trop qui ne fonctionne pas, on connaît)

      un exemple de fossile transitionnel ?


      Si, à défaut de preuves incontestables, vous n’avez que des arguments à présenter, il vous faut admettre que votre position est exactement symétrique à celle de votre contradicteur.

      Théorie contre théorie, rien de plus, et le mépris ne joue pas en votre faveur.


    • Enabomber Enabomber 18 février 2015 23:01

      Bonjour Vincent,
      très intéressant, et bien mystérieux. Tu dis qu’on n’est pas encore certain que dans ces expériences la mutation soit fixée, ou engendrée, par un processus lamarckien. Mais la mutation a-t-elle été constatée ? Ne se pourrait-il pas que ce qu’on observe, ce soit une activation de l’expression d’autres gènes déjà présents, par exemple dans le réservoir des introns ? Ceci n’expliquerait pas bien sûr par quel processus la commande est transférée à ces gènes, mais j’imagine avec mes connaissances rudimentaires quelque chose de similaire aux gènes Hox.


      • Vincent Verschoore Vincent Verschoore 19 février 2015 08:53

        @Enabomber
        De ce que j’ai compris, il existe de puissants indices que la plasticité engendre la modification génétique ultérieure, mais le mécanisme est loin d’être démontré. 


      • fred.foyn Le p’tit Charles 19 février 2015 07:59

        En quelque sorte...vous venez de vous rendre compte en 2015....que l’humanité sort de l’eau..comme tout le vivant sur terre.. ?

        C’est bien vous pouvez aller dans votre salle de bain et en tournant le robinet....vous verrez de l’eau sortir.. !

        • Vincent Verschoore Vincent Verschoore 19 février 2015 08:50

          @Le p’tit Charles
          Vous m’avez dévoilé ! En effet je suis ici pour faire la promo du film « Vincent n’a pas d’écailles » http://www.europe1.fr/cinema/vincent-n-a-pas-d-ecailles-ca-vaut-quoi-un-film-de-super-heros-a-la-francaise-2375875


        • fred.foyn Le p’tit Charles 19 février 2015 10:23

          @Vincent Verschoore...c’était de l’humour...pas besoin de mettre un moins.. ?


        • Vincent Verschoore Vincent Verschoore 19 février 2015 11:12

          @Le p’tit Charles
          C’est pas moi, M’ssieur !


        • wawa wawa 19 février 2015 12:21

          euh c’est la plasticité des organes : des muscles qui gonflent et des os qui s’’épaississent si ils sont fortement sollicité (genre Schwarznzeger) , qui regressent lorsqu’il ne le sont plus (genre paraplégique). Cette plasticité est surement un don de la selection naturelle :l’evolution a deja selectionné les individu (et espèces) capable de plasticité tant dans leur forme que leur comportement, que leur régimes alimentaire ou leurs sociétés. l’espèce humine est d’aileurs douée d’une adaptabilité sans pareilles.


          pas besoin des bechir pour çà.


          • troletbuse troletbuse 19 février 2015 13:43

            Prenez les politiques, l’évolution n’est pas aléatoire mais systématique. Ils s"adaptent à toutes les malhonnêtetés, à tous les mensonges, à toutes les corruptions et ceci de père en fils.L’adaptation se fait dés leur jeunesse et en quelques années. Une bizarrerie de l’évolution ?


              • SamAgora95 SamAgora95 19 février 2015 16:57

                Je trouve qu’il serait naturel et profondément juste que les progrès ou les régressions accomplis par l’individu soient codés dans ses gènes et transmis à sa descendance même à très petites dose, pourquoi pas quelque chose comme 1% des modifications qui seraient dues l’activité de l’individu et 99% à la sélection naturelle.


                Les scientifique qui ont mené des expériences sur cette éventualité nous disent que ce n’est pas le cas ! Il n’y a aucune rétroaction (feedback) du comportement sur les gènes.

                • Vincent Verschoore Vincent Verschoore 19 février 2015 17:43

                  @SamAgora95
                  « Les scientifique qui ont mené des expériences sur cette éventualité nous disent que ce n’est pas le cas ! Il n’y a aucune rétroaction (feedback) du comportement sur les gènes. »Ca, c’est loin d’être prouvé ! Et la tendance serait plutôt à la démonstration de l’inverse.


                • JC_Lavau JC_Lavau 23 février 2015 22:46

                  Difficile de faire plus sot que cet article, mais je dois reconnaître que la Couche du Moche a réussi à relever le défi.

                  Vincent, auriez-vous une parenté avec le marquis Constant d’Enlayreur ?

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