abiogenèse À ne pas confondre avec la « génération spontanée », il s'agit de la théorie selon laquelle la vie est originairement apparue à partir de matière non vivante, dans les conditions appropriées durant les débuts de la Terre.
analogie Cas de fonctionnalité similaire malgré des structures différentes ; l'opposé de parahomologie. Similaire au concept évolutif de convergence.
caractère Une caractéristique ou un trait d'un organisme. Les caractères ont une structure et une fonction spécifiques.
cladistique Une méthode pour construire des phylogénies basée sur les caractères dérivés partagés par les espèces, initialement détaillée rigoureusement par Willi Hennig en 1950.
convergence La convergence est un terme évolutif flou qui est utilisé dans des sens quelque peu différents par différents auteurs (voire par les mêmes personnes à des moments différents). Elle fait généralement référence à des similitudes entre des organismes qui ont évolué indépendamment, c'est-à-dire des similitudes non directement héritées d'un ancêtre commun. Les similitudes convergentes peuvent concerner la structure, la forme et la fonction. La convergence stricte de la fonction et de la structure est très rare, sauf dans des cas triviaux. La convergence de la forme et de la fonction est courante et constitue une prédiction directe de la théorie de la sélection naturelle. Dans un certain sens, la convergence est l'opposé de homologie.
caractères dérivés Chez un groupe donné d'organismes, les caractères dérivés partagés sont généralement les caractères moins courants. L'interprétation évolutive est que ces caractères des organismes sont plus récemment apparus. Ils sont contrastés avec les caractères primitifs. Les caractères dérivés partagés devraient avoir la même structure et la même fonction.
fonction Le concept de fonction est complexe. Les fonctions ne sont pas simplement tout ce qui apparaît « utile » ; il s'agit d'une notion téléologique subjective. Une définition objective de la fonction est tout processus identifiable réalisé par une entité biologique qui est nécessaire à la reproduction réussie de cette entité. La fonction d'une certaine structure est une conséquence particulière de cette structure responsable de la persistance de cette structure en termes de succès reproductif. Les fonctions sont relatives ; certaines structures similaires fonctionnent mieux que d'autres. Si la structure A entraîne un meilleur succès reproductif qu'une autre structure similaire B, alors la structure A est plus fonctionnelle que B. Ainsi, la fonction dépend du contexte ; les branchies n'ont aucune fonction sur terre et les poumons ne fonctionnent pas sous l'eau. De plus, il est parfois nécessaire d'inférer la fonction d'un caractère sur la base de sa forme (par exemple, les ailes du ptérodactyle étaient utilisées pour le vol) (Wright 1973 ; Cummins 1975 ; Millikan 1989 ; Reeve et Sherman 1993). En général, la fonctionnalité d'une structure donnée peut être mesurée et quantifiée expérimentalement (une pratique courante en génétique).
homologie Dans cet essai, puisque nous ne supposons pas la vérité de la descendance commune, la « homologie » se réfère simplement à des structures similaires, indépendamment de leur fonction. En biologie évolutive, les structures ne sont homologues que si elles ont été dérivées de la même structure dans un ancêtre commun. La « homologie » dans la pratique évolutive est donc une hypothèse qui peut être testée et qui peut bénéficier de divers niveaux de soutien probant (prenant principalement en compte toutes les preuves phylogénétiques disponibles). Il est important de noter qu'il existe plusieurs niveaux de homologie en biologie. Ce qui est homologué d'un point de vue évolutif à un niveau ne l'est pas nécessairement à un niveau inférieur ou à un niveau supérieur (Dickinson 1995). La chaîne causale en biologie est discontinue, incluant les gènes, les réseaux génétiques et les voies, les cellules, les types cellulaires, les voies de développement, les organes et les organismes. Bien que chaque niveau dépende du niveau précédent, les fonctions à un niveau peuvent être redondantes (en raison de la nature stochastique et opportuniste de l'évolution), et ainsi les fonctions sont parfois libres de se déplacer, entraînant un découplage entre les niveaux de homologie. Ce fait a causé une certaine confusion dans la pratique concernant l'application précise et la délimitation du concept de homologie. Par exemple, les gènes qui contrôlent le développement des yeux sont homologues entre les vertébrés et les invertébrés, tandis que les organes (les yeux eux-mêmes) ne le sont pas (c'est-à-dire qu'ils ont évolué de manière convergente vers des structures très différentes ayant des fonctions quelque peu similaires). Voir également parahomologie, analogie et convergence.
forme intermédiaire Un fossile ou une espèce moderne qui présente des caractères définissant deux ou plusieurs taxons différents ou qui présente des caractères morphologiquement intermédiaires entre deux taxons différents. L'existence de formes intermédiaires est une prédiction de la descendance commune. Une forme intermédiaire n'est pas nécessairement un ancêtre commun, ni même un ancêtre réel d'une espèce moderne. Par exemple, l'espèce intermédiaire Archaeopteryx présente des caractères définissant deux taxons différents (par exemple, les dinosaures droméosauridés et les oiseaux), mais Archaeopteryx n'est probablement pas un ancêtre des oiseaux modernes.
macroévolution Évolution à grande échelle aboutissant à l'origine de taxons supérieurs. Dans la théorie de l'évolution, elle implique donc une ascendance commune, une descendance avec modification, la parenté généalogique de toute la vie, la transformation des espèces, des changements fonctionnels et structuraux à grande échelle, etc.
microévolution Changement au sein d'une espèce ; changement relativement mineur dans la composition du pool génétique d'une espèce au fil du temps.
ontogenèse Le développement d'un organisme individuel, en particulier le processus étudié dans la science de l'embryologie.
parahomologie En termes non évolutionnistes, ressemblance de structure malgré la différence de fonction ; l'opposé de analogie. L'interprétation évolutionniste appropriée de la parahomologie se référerait uniquement aux caractères homologues (à un niveau biologique spécifié) qui ont divergé en fonction. Nota Bene : Dans cet essai, j'utilise le terme non standard "parahomologie" ; c'est un terme que j'ai inventé. Cela est nécessaire pour deux raisons. Premièrement, l'argument standard de l'homologie pour l'évolution repose principalement sur des structures similaires entre les organismes mais ayant des fonctions différentes. En revanche, le concept évolutionniste d'homologie inclut toutes les structures correspondantes héritées d'un ancêtre commun, indépendamment du fait qu'elles aient les mêmes ou des fonctions différentes. Pour clarifier l'argument de l'homologie, un nouveau terme spécifique est donc nécessaire qui se réfère à l'ensemble des structures homologues qui ont des fonctions différentes. Deuxièmement, l'argument standard de l'homologie peut être critiqué comme étant circulaire. Maintenant que la descendance commune est acceptée comme fait scientifique, il est logique de redéfinir l'homologie en termes de descendance commune, par opposition à la définition originale de l'homologie qui n'avait aucune base évolutionniste. Les biologistes évolutionnistes modernes définissent l'homologie de cette manière (même s'ils utilisent des méthodes indépendantes pour inférer l'homologie). Il est donc fallacieux d'utiliser le concept évolutionniste redéfini d'homologie comme preuve de la descendance commune. En revanche, le concept de parahomologie, tel qu'utilisé ici, est défini indépendamment de la descendance commune et peut être reconnu chez les organismes, qu'on accepte ou non la théorie évolutionniste. Bien sûr, on pourrait définir l'homologie de manière similaire, mais l'utilisation d'un terme différent évite la confusion de multiples définitions.
phénotype Les propriétés morphologiques, physiologiques, biochimiques, comportementales et autres d'un organisme, manifestées tout au long de sa vie.
phylogénie Une généalogie des espèces ; l'histoire de la descendance des taxons à partir d'ancêtres communs, incluant les temps relatifs à partir desquels les espèces se sont branchées ou divergées les unes des autres.
caractères primitifs En contraste avec les caractères dérivés, ce sont les caractères partagés plus courants d'un groupe donné d'organismes. Comme les caractères dérivés, ils ont également la même structure et la même fonction. L'interprétation évolutionniste est que ces caractères ont évolué plus tôt que les caractères dérivés.
espèce Tel qu'utilisé dans cet article, une espèce est un groupe d'organismes isolés reproductivement, capables de se croiser dans la nature et de produire une descendance viable et fertile. On appelle cela le Concept d'Espèce Biologique (CEB). Une formulation alternative du CEB définit une espèce comme le groupe le plus inclusif d'individus sexués et de croisement qui partagent un pool génétique commun. Cependant, ce concept échoue pour les espèces asexuées, les espèces fossiles, et même pour de nombreuses espèces sexuées. En réalité, il n'existe que des degrés d'isolement reproductif et génétique, de sorte que les espèces ne sont pas des entités absolues. Joseph Boxhorn a fourni une analyse plus détaillée du concept d'espèce dans le FAQ "Instances observées de spéciation". Notez que le CEB a des implications intéressantes pour la nature du dernier ancêtre commun universel de toute la vie, surtout si le transfert génétique horizontal était étendu à l'époque (comme c'est le cas aujourd'hui entre les différentes "espèces" unicellulaires de bactéries, d'archées et d'eucaryotes).
structure Position relative et forme des différentes parties d'un organisme ; le motif sous-jacent à sa forme. Des structures similaires ont des positions et des formes de parties similaires ; cependant, la taille relative peut varier considérablement. Ne pas confondre avec « forme ». L'aile d'un chauve-souris et celle d'un insecte ont toutes deux des formes similaires (par exemple, elles sont toutes deux allongées et plates et peuvent être battues), mais elles ont des structures sous-jacentes très différentes.
fossile transitionnel Voir forme intermédiaire.
caractères vestigiaux Un caractère vestigial est réduit et rudimentaire par rapport à la même structure complexe chez d'autres organismes. Les caractères vestigiaux, s'ils sont fonctionnels, accomplissent des fonctions relativement simples, mineures ou accessoires en utilisant des structures qui étaient clairement conçues pour d'autres fins complexes. Le test le plus extrême pour la vestigialité consiste à retirer le caractère et à observer la viabilité et le succès reproducteur de l'organisme. Si ceux-ci restent inchangés, le caractère est définitivement vestigial. Cependant, les caractères vestigiaux peuvent certainement avoir des fonctions ; la non-fonctionnalité n'est pas une exigence.
Références
Cummins, R. (1975) « Analyse fonctionnelle ». Journal of Philosophy 72: 741-765.
Dickinson, W. J. (1995) « Molécules et morphologie : où est l'homologie ? » Trends Genet. 11: 119-121. [PubMed]
Millikan, R. (1989) « En défense des fonctions propres ». Philosophy of Science 56: 288-302.
Reeve, H. K. et Sherman, P. W. (1993) « Adaptation et les objectifs du succès évolutif ». Quarterly Review of Biology 68: 1-32.
Wright, L. (1973) « Fonctions ». Philosophical Review 82: 139- 168.