La sélection naturelle et la sélection sexuelle
La sélection naturelle et la sélection sexuelle
Le fondement de l’évolution des espèces
Pas de sélection s’il n’existe pas au préalable une diversité génétique
Des erreurs apportent des bénéfices chez certains individus
Cette notion est difficile à admettre pour certains esprits cartésiens. En effet, dans la vie courante l’erreur est le plus souvent porteuse de malfonction, de dysfonction voir de non fontionnement… Il faut ici apprécier l’événement de manière plus globale. Sur un très grand nombre d’erreurs ou de mutations, quelques-unes sont bénéfiques, à un moment et dans un environnement donnés.
Par exemple, si un animal est doté d’une plus grande résistance au froid que ses congénères, ce n’est un avantage que si le climat se rafraîchit… Dans le cas d’un climat se réchauffant, sa mutation n’est pas spécifiquement bénéfique, elle est neutre.
La sélection naturelle
Le moteur de la théorie de l’évolution
Charles Darwin Pour élaborer la théorie de l’évolution des espèces, Charles Darwin a cherché le moteur qui oriente l’évolution vers une meilleure adaptation à l’environnement. Une simple observation du travail des éleveurs de chevaux a guidé ses études. En cherchant à obtenir par accouplement des chevaux de plus en plus rapides, les éleveurs sélectionnaient un critère (l’aptitude à la vitesse) et le favorisaient.
Convaincu que le principe était bon, il chercha à savoir comment cette sélection s’opérait dans la nature… et sur quels critères… ?
La lecture du livre « Essai sur la population » de l’économiste Thomas Malthus allait l’orienter dans la bonne direction. Selon Malthus, si les catastrophes naturelles, la maladie, les guerres, la faim, ne limitaient pas l’accroissement de la population humaine, celle-ci se développerait de manière exponentielle. Les ressources viendraient alors rapidement à manquer.
Darwin a appliqué cette « règle » à l’ensemble de la faune et de la flore : les espèces sont en compétition pour survivre car les ressources ne sont pas infinies. Tous les individus ont des particularités qui peuvent les avantager ou les défavoriser. Cette variabilité génétique est primordiale car elle seule permet qu’une sélection s’opère.
Les individus porteurs d’un avantage seront donc plus adaptés à leur environnement. Ils pourront ainsi plus facilement se reproduire et diffuser leur particularité…
Tous les individus d’une même espèce ne sont-il pas identiques ?
Deux sources pour expliquer les différences entre les individus:
– tous les individus sont le fruit d’une reproduction sexuée, c’est-à-dire qu’il sont le « fruit » d’une union entre un mâle et une femelle. Cette reproduction est l’occasion de mélanger deux patrimoines génétiques différents et donc de créer un être différent de ses parents.
– lors du processus de reproduction des mutations aléatoires peuvent intervenir… des sortes d’erreurs de programmation. Tout individu est porteur de plusieurs mutations qui la plupart du temps sont minimes et invisibles. Certaines de ces erreurs sont mortelles, alors que d’autres peuvent apporter un bénéfice à son porteur.
La sélection naturelle à plusieurs niveaux
L’individu
Pour Charles Darwin la sélection naturelle se joue au niveau de l’individu qui cherche à se reproduire et à se multiplier. L’individu doit tout d’abord atteindre l’âge de la reproduction puis trouver un(e) partenaire et enfin amener le maximum de ses descendants en âge de se reproduire… C’est ainsi qu’il pourra être sûr qu’il survivra à sa propre mort (au sens figuré !). L’individu est le niveau le plus communément admis. Il a de plus l’avantage d’être perceptible par tous en observant la nature ou ses contemporains.
D’autres scientiques, qui ne nient pas le principe de l’évolution, pensent que la sélection naturelle peut agir à des niveaux soit plus microscopiques, soit plus globaux.
Le gène
Prenant la suite du biologiste Bill Hamilton, Richard Dawkins fait intervenir la sélection naturelle au niveau des gènes. Ceux-ci seraient donc les acteurs eux-mêmes de l’évolution, luttant pour leur survie et leur prolifération. L’individu ne serait que l’enveloppe ou le véhicule des gènes. Cette enveloppe étant détruite après utilisation (c’est-à-dire la reproduction) seuls les gènes survivraient dans la descendance de l’individu (ce qui n’est pas difficile à prouver !). Cette théorie, presque philosophique, a été développée dans le livre de Dawkins, « Le gène égoïste« .
Le groupe
Dans certains cas on remarque que la sélection naturelle s’exerce au niveau d’un groupe d’individus apparentés. En effet, afin de s’adapter à un milieu spécifique, plusieurs individus peuvent coopérer. Cette entraide permet au groupe et donc aux individus de se développer. Indirectement les individus peuvent ainsi transmettre leur gènes, ou, tout du moins une partie. Cette théorie a été développée par Vero Copner Wynne-Edwards.
Comme exemple ont peut citer le comportement des « chiens de prairie » dont certains membres se postent pour surveiller les alentours et les éventuels prédateurs. Les autres individus en profitent pour vaquer à leurs occupations. Les groupes dans lesquels la coopération est la plus forte ont ainsi plus de chance de survivre.
L’espèce et le clade
Pour Stephen Jay Gould, la sélection naturelle peut aussi s’excercer au niveau de l’espèce. Dans un milieu déterminé, des espèces peuvent être en concurrence sur des niches écologiques proches. Tant qu’il n’y a pas de modification des conditions environnementales, ces deux espèces peuvent cohabiter, mais si le milieu se modifie, les deux niches peuvent se recouvrir complètement, ou presque, ce qui entraîne une compétition entre les deux espèces et l’élimination de l’une.
Le même scientifique évoque également que la sélection naturelle pourrait également cibler le niveau supérieur aux espèces : le clade. Un clade regroupe l’ensemble des espèces descendantes d’un ancêtre commun.
Comment s’explique la sélection naturelle ?
La sélection naturelle n’agit pas d’une manière unique, elle peut s’exercer entre différentes espèces (inter-espèce) ou entre les individus d’une même espèce (intra-espèce). L’adaptation au milieu peut prendre plusieurs formes. L’objectif est toujours de se maintenir en vie le plus longtemps possible, ce qui donne le plus grand nombre de chances de se reproduire.
La lutte pour l’existence, ce n’est pas forcément la guerre !
Souvent utilisé par les détracteurs de Charles Darwin le terme de lutte est généralement perçu dans son sens guerrier. Dans la nature les individus n’ont pas la volonté de lutter, il sont tous simplement plus ou moins bien pourvus pour survivre et s’adapter. De plus l’individu favorisé est, au début, seul porteur de son avantage ; s’il devait lutter contre tous au sens réel pour survivre, la bataille serait perdue d’avance…
Les individus ne se confrontent pas entre eux, ils sont en compétition dans un environnement et une faune qui changent. Par exemple, si une bactérie développe une résistance aux antibiotiques (environnement changeant du fait de l’homme) elle se retrouvera seule survivante après le traitement médical… mais elle n’aura jamais « attaqué » ses congénères pour survivre.
Faire semblant d’être un autre
Une espèce A peut acquérir des caractères physiques qui lui permettent de ressembler à une espèce B. Cette adaptation ne peut être sélectionnée durablement que si ce déguisement apporte un avantage. Comme exemple on peut citer Syrphus ribesii une Syrphe (sorte de mouche) qui ressemble physiquement à une guêpe dont la piqûre est très désagréable. Les prédateurs de la mouche voyant cette « fausse » guêpe se détournent de leur proie… La mouche mutante est ainsi « protégée » de ses prédateurs habituels.
Se confondre avec le milieu…
Certaines espèces ont évolué de telle manière qu’il est parfois extrêmement difficile de les apercevoir dans leur milieu naturel. Etre « invisible » est un réel avantage car il permet à des animaux de vivre plus longtemps et donc de multiplier les possibilités de reproduction.
Le phasme, exemple typique du camouflage, est caché dans la nature car il ressemble simplement à un bout de bois ou à une feuille (vert ou brun suivant les espèces et le milieu).
Les individus les mieux cachés sont avantagés face à leurs congénères car ils sont moins repérés par les prédateurs (ici un phasme feuille)
Collaborer avec une autre espèce
Deux espèces peuvent co-évoluer car chacune y trouve un bénéfice pour sa survie et sa reproduction. Le cas le plus célèbre est celui d’une orchidée de Madagascar (Angraecum sesquipedale) dont l’éperon contenant le nectar est long de plus de 25 centimètres (en rouge sur l’image de droite)…
Un seul animal possède une trompe de cette longueur sur l’île, Xanthopan morgani praedicta, un papillon de nuit. La fleur a donc un polanisateur attitré (qui va donc aider à sa reproduction) et le papillon une source de nourriture exclusive car lui seul peut l’atteindre ! Cette collaboration exclusive semble parfaite… au détail près que si l’une des deux espèces disparaît… l’autre est condamnée !
La sélection sexuelle
Simultanément à la génétique il existe une autre pression sélective : la sélection sexuelle. Son objectif est le même que pour la sélection naturelle : transmettre ses gènes en ayant la descendance la plus nombreuse.
Le sélection sexuelle peut parfois sembler en contradiction avec la sélection naturelle : les critères de réussite ne sont pas les mêmes !
La sélection sexuelle peut s’exprimer de deux manières : intrasexuelle et intersexuelle.
La sélection intrasexuelle
La compétition se joue ici entre individus du même sexe pour tout simplement avoir le droit de se reproduire. On peut ici parler d’affrontement physique ou les mâles essayent d’intimider leurs congénères par la force. Le mâle gagnant sera donc identifié comme le plus fort, le plus apte. La femelle le choisira afin d’obtenir la descendance la plus vigoureuse possible.
C’est le cas par exemple des gorilles ou existe un mâle dominant qui a seul le droit de copuler ! Les autres mâles sont contraints à des seconds rôles… ce qui ne les empêche pas, en cachette du mâle dominant, de se reproduire avec certaines femelles.
Peut-on assimiler ce comportement à celui des hommes qui fréquentent les salles de sport afin d’obtenir une superbe musculature ?
Le sélection intersexuelle
Ici nous sommes plus proches de la séduction et de l’esthétique… Les mâles vont déployer toutes sortes d’atouts afin de se faire choisir par les femelles. Cette compétition peut être assimilée à un « concours de beauté, d’habilité ou d’agilité » où le mâle va adopter une véritable stratégie de séduction pour se faire remarquer par la femelle.
Il faut noter que la notion de « beauté » (sans rapport avec les critères de l’espèce humaine) peut également signifier « en bonne santé ». Chez les oiseaux, un mâle doté d’un superbe plumage peut signifier, pour sa femelle, que ce mâle est tout simplement en bonne santé.
Pour le concours de beauté c’est le cas du paon qui est le plus connu, arborant de grandes plumes qui semblent inutiles et embarassantes. Ces attributs ne sont justifiés que pour faire la roue et se faire remarquer par les femelles.
Pour l’agilité et l’habilité on peut décerner une palme au mâle de l’araignée Veuve noire. Afin de pouvoir approcher sa belle (sans se faire dévorer par erreur !) le mâle apporte une proie en cadeau. Madame Veuve noire déguste donc illico son cadeau pendant que Monsieur peut se positionner pour la reproduction…
Photo Kroko pour Hominides.com
Les mécanismes de la sélection naturelle et de la sélection sexuelle sont difficilement compréhensibles. Les scientifiques doivent parfois faire preuve d’imagination (ou d’intuition) pour déchiffrer ses rouages.
Hominidés.com remercie Jean-Luc Voisin pour sa collaboration.
Guillaume Lecointre
Guillaume Lecointre
Léo Grasset
Sous la direction d’Evelyne Heyer