Objet :    Re: Les façons dont de nouvelles espèces apparaissent
Date :       04 juin 2006
Message-ID : e5tdt4$pdt$1@bunyip2.cc.uq.edu.au

Gordon Hill a écrit :
> Si cela vaut votre temps, moi — et je pense que d'autres aussi — aimerions
> obtenir quelques commentaires continus sur les différentes manières dont une
> nouvelle espèce pourrait apparaître.
>
> Certains d'entre nous — j'espère que je ne suis pas seul — n'ont pas les bases
> en biologie nécessaires pour comprendre les subtilités de ce que nous lisons sur
> les populations isolées, les gènes dominants et récessifs, les mutations et l'ensemble.
>
> Quelqu'un veut-il aider cette âme méthodique ? Si c'est trivial, veuillez
> l'ignorer, s'il vous plaît.
>
> Merci pour l'aide, GH

Je vais tenter le coup.

La spéciation, dans les organismes sexuels en tout cas, se produit lorsque deux groupes génétiques ne s'entremêlent plus par interfécondation. Cela peut se produire de la manière suivante.

1. Spéciation instantanée. Cela tend surtout à se produire chez les plantes par hybridation ou par duplication du nombre de chromosomes lors de la conception. Les hybrides ont au départ des chromosomes asymétriques, mais un processus de doublement et l'absence de réduction secondaire lors de la méiose (ou la formation de cellules haploïdes, c'est-à-dire contenant la moitié du complément chromosomique) permet cela. Ainsi, quand un hybride apparaît, les chromosomes des deux formes parentes ne s'apparient pas, mais si vous doublez ensuite les chromosomes et ne les réduisez plus de moitié, vous pouvez les apparier. En cas de duplication des chromosomes d'une espèce, on obtient un jeu 2n (ou 3n ou 4n...) de chromosomes déjà appariés.

Parfois, ces polyploïdes, comme on les appelle (à nombre de chromosomes élevé), peuvent se reproduire par autopollinisation, ou la polyploïdie est un événement suffisamment courant pour qu'il y ait deux ou plusieurs individus pouvant se croiser, et c'est terminé. La sélection secondaire élimine les gènes moins adaptés.

2. Spéciation allopatrique. Un peu de terminologie pour commencer — « patris » signifie « pays » ou « patrie ». Elle se décline de « sym » (ensemble) à « peri » (à côté) jusqu'à « allo » (séparé). Ainsi, la spéciation allopatrique est la « spéciation qui survient lorsque les populations sont isolées géographiquement ». Nous rencontrerons d'autres patris plus loin.

Dans la spéciation allopatrique, l'aire de répartition d'une espèce est divisée, par exemple, par un fleuve, une chaîne de montagnes, un désert ou des courants océaniques, etc. Une fois que cela se produit, elles s'adaptent à des conditions nouvelles et un processus plus ou moins aléatoire (stochastique) d'échantillonnage des variants génétiques mène à une population plutôt différente de la parentale. Ce processus stochastique s'appelle la « dérive génétique aléatoire ». Bien que l'infécondité reproductive ou l'isolement ne soient pas ce que la sélection « vise », c'est souvent un sous-produit de changements apportés au cycle de développement de la population isolée. Donc, quand les deux se retrouvent ensemble en sympatrie, elles ne peuvent pas se reproduire entre elles (sont isolées) ou peuvent le faire, mais les hybrides sont moins aptes que l'une des variantes parentales (aptitude hybride diminuée), et elles sont donc soumises à une « sélection renforçante » pour maintenir l'isolement. [Bien sûr, elles peuvent aussi finir par s'éteindre, en raison d'une aptitiude réduite.]

3. Spéciation péripatrique. Dans ce cas, la population isolée n'est pas entièrement isolée génétiquement, mais comme elle se trouve à la périphérie de la population principale, une population locale (appelée « deme ») peut avoir des variants génétiques inhabituels (appelés « allèles ») qui s'établissent, pour des raisons à la fois sélectives et dues à la dérive, au point où les hybrides entre elle et la population principale sont moins aptes, provoquant une sélection renforçante. Cela se produit parce que le taux de croisement entre demes est inférieur au taux de croisement à l'intérieur d'un deme, et il est donc possible, sous certaines conditions, de former de nouveaux génotypes et de nouvelles séquences de développement. [Note technique : lorsque le taux de migration entre populations est inférieur à 50 %, on parle de para-allopatrie. Lorsque l'isolement géographique est inférieur à 100 %, on parle de péripatry. Ainsi, la para- et la péripatry peuvent être l'état d'une même population. C'est un détail agaçant d'une terminologie confusante.]

4. Spéciation sympatrique. C'est controversé (et c'était la position préférée de Darwin). Dans cette vue, une forme variante atteint un nouveau « pic adaptatif », et la sélection renforçante élimine les hybrides avec la forme antérieure. On pense que cela se produit de deux façons. L'une est le développement de nouveaux systèmes de reproduction, tels que les signaux vocaux (cas des poissons à signaux électriques, par exemple ; le cas classique est celui des chants d'accouplement de Rana pipiens). Une autre manière est l'adaptation à un nouvel hôte, par exemple quand Rhagoletis a commencé à se reproduire sur les pommiers en Californie, qui fleurissent à un autre moment de l'année, provoquant une sélection qui isole le cycle de développement de reproduction ancien sur l'aubépine du cycle plus récent sur le pommier. Cela est parfois appelé spéciation de type « race-hôte ».

5. Spéciation statsipatriaque (en place). C'est comparable au cas instantané ci-dessus, bien que les variants chromosomiques soient capables de se reproduire avec les individus au nombre chromosomique initial. La sélection prend la forme de cycles de développement non viables.

6. Introgression. Dans ce cas, une population, par exemple de plantes à fleurs, peut se croiser avec une autre espèce, mais la progéniture n'est pas pour autant membre d'une nouvelle espèce, et les individus retournent à la population d'origine, modifiant sa constitution génétique et sa niche adaptative de sorte qu'en sympatrie avec l'espèce originale, la population est désormais isolée.

Les études de spéciation se concentrent beaucoup sur les « mécanismes d'isolement reproductif » (RIM) qui sont les mécanismes particuliers qui empêchent les populations de partager leurs gènes. Ceux-ci sont soit un sous-produit de l'évolution (par exemple, en allopatrie), soit soumis secondairement à la sélection (en péripatry), soit le résultat direct de la sélection (en sympatrie).

Il existe aussi des cas de spéciation causée par des parasites. Une cellule parasitaire appelée Wolbachia peut infecter les cellules sexuelles des arthropodes (insectes, etc.) de sorte que les individus non infectés, bien qu'ils soient eux-mêmes génétiquement identiques, ne peuvent pas se reproduire avec les individus infectés. Dans ce cas, l'infection agit comme une sorte d'allopatrie, même s'ils se trouvent dans la même région d'origine, permettant aux gènes d'évoluer au passage chacun à sa manière par dérive et sélection.

J'espère que cela aide.

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John S. Wilkins, Postdoctoral Research Fellow, Biohumanities Project
University of Queensland - Blog : evolvethought.blogspot.com
« Il utilisait... le sarcasme. Il connaissait tous les tours, l'ironie dramatique, la métaphore, le bathos,
les calembours, la parodie, la litote et... la satire. Il était féroce. »

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