Les mutations et la sélection naturelle influencent l'évolution des espèces. La classification permet de regrouper des espèces dans des groupes qui partagent des caractères communs. Lorsque ces caractères sont des innovations évolutives, on peut établir un arbre phylogénétique des espèces à partir de la classification. Les innovations évolutives sont transmises de génération en génération. La biodiversité a connu des périodes de crise et des périodes de diversification.
Les facteurs influençant l'évolution des espèces
Les mutations influencent l'évolution des espèces. Les nouveaux caractères que les mutations génèrent sont ensuite soumis à la sélection naturelle ou au hasard.
Les mutations
Les mutations sont à l'origine de nouveaux caractères dans les populations. Ces nouveaux caractères peuvent être avantageux, désavantageux ou neutres.
Au cours de l'évolution, des mutations ont fait apparaître de nouveaux caractères.
Mutation
Une mutation est un changement dans le programme génétique qui peut entraîner une modification d'un caractère au sein des individus d'une même espèce.
Nouveau caractère
Un nouveau caractère est un caractère qui est apparu généralement grâce à des mutations.
Le nouveau caractère peut être :
- avantageux : il apporte un avantage positif à l'individu ;
- désavantageux : il est négatif pour l'individu ;
- neutre : il ne provoque ni avantage ni désavantage.
Les processus de sélection
Les nouveaux caractères sont soumis à deux processus de sélection : la sélection naturelle et une sélection aléatoire. Les caractères avantageux, qui sont des innovations évolutives, se transmettent de génération en génération. Si le nouveau caractère est neutre, il se transmet aléatoirement dans la population.
Charles Darwin a théorisé la sélection naturelle. La sélection naturelle détermine quels caractères nouveaux seront davantage transmis à la descendance et pourront être considérés comme des innovations évolutives.
Sélection naturelle
La sélection naturelle est le fait que l'environnement influe sur l'évolution des espèces et des populations en sélectionnant les individus les plus adaptés à leur milieu. Le milieu environnant sélectionne les individus qui présentent des caractères leur apportant un avantage par rapport aux autres : ils vivent plus longtemps, ou peuvent davantage se reproduire.
Les nouveaux caractères sont soumis à l'environnement. Si le nouveau caractère est avantageux, il va se transmettre davantage : on parle d'innovation évolutive.
Innovation évolutive
Une innovation évolutive est un nouveau caractère avantageux qui permet aux individus de se reproduire davantage et de transmettre d'autant plus l'innovation à leurs descendants.
Un épisode de sécheresse a frappé l'environnement des pinsons. Avant la sécheresse, on constate que les individus à petit bec étaient plus abondants que les individus à grand bec. Après la sécheresse, ce sont les individus avec un grand bec qui sont devenus majoritaires. La population de pinsons a donc subi une variation des effectifs.
Les nouveaux caractères sont transmis à certains descendants. Toutes les espèces qui possèdent le même caractère évolutif l'ont hérité d'une ancienne mutation qui a affecté un ancêtre commun.
Ancêtre commun
Un ancêtre commun entre deux espèces données indique l'espèce la plus récente de laquelle descendent ces deux espèces.
L'acronyme LUCA (de l'anglais Last universal common ancestor) désigne l'ancêtre commun à tous les êtres vivants sur Terre.
Il existe un autre processus de sélection des nouveaux caractères au cours du temps. En effet, si le nouveau caractère est neutre, donc ne présente ni avantage ni désavantage, il se transmet aléatoirement dans la population. C'est lié au hasard.
La classification et les arbres phylogénétiques
On peut faire une classification des êtres vivants et construire des arbres phylogénétiques pour étudier les liens de parenté entre les êtres vivants.
La classification des être vivants
La classification permet de regrouper des espèces ensemble car elles partagent des caractères communs hérités de l'évolution.
Classification
La classification est l'action de ranger dans des groupes des organismes vivants ou des espèces en utilisant des caractères communs.
Il existe plusieurs classifications possibles :
- la classification ancienne ;
- la classification phylogénétique.
Classification ancienne
Une classification ancienne range des espèces dans des groupes en utilisant des caractères observables qui ne sont pas forcément hérités de l'évolution.
Les invertébrés sont un ancien groupe avec des espèces qui ne sont pas directement reliées, comme une fourmi et un oursin.
Classification phylogénétique
Une classification phylogénétique range les espèces dans des groupes qui ont été formés en utilisant des caractères que les organismes ont hérités de l'évolution.
Les arbres phylogénétiques
Les arbres phylogénétiques représentent les liens de parenté évolutifs entre les espèces.
Arbre phylogénétique
Un arbre phylogénétique est un schéma en forme d'arbre qui montre les liens de parenté entre les êtres vivants.
Les arbres phylogénétiques représentent des liens de parenté entre les différentes espèces. Ces arbres ont été construits en utilisant des caractères évolutifs.
L'évolution de la biodiversité au cours du temps
L'évolution de la biodiversité au cours du temps a permis une diversification des espèces mais aussi l'extinction d'un certain nombre d'entre elles. L'Homo sapiens a une place particulière au sein de la biodiversité.
L'évolution de la biodiversité : entre diversification et extinction
Les premières formes de vie sont apparues sur Terre il y a 3,8 milliards d'années. Puis la vie s'est diversifiée avec une augmentation du nombre d'espèces. Au cours de son histoire, le vivant a subi des phases d'extinction, suivies de phases de diversification.
Les premières formes de vie sont apparues sur Terre il y a environ 3,8 milliards d'années. Il existe plusieurs hypothèses pour expliquer l'apparition de la vie sur Terre. L'évolution a permis la diversification des êtres vivants.
Diversification
Une diversification est une période durant laquelle le nombre d'espèces augmente.
Certains événements liés à l'environnement, comme une forte activité volcanique et ses effets sur la météorologie, ont été à l'origine de l'extinction de groupes d'organismes vivants.
Extinction
Une extinction est une période durant laquelle le nombre d'espèces sur Terre diminue.
Il y a 65 millions d'années, la crise crétacé-paléogène fut à l'origine de l'extinction des dinosaures et des ammonites.
Les périodes d'extinction sont suivies de périodes de diversification.
Suite à la disparition des dinosaures, le groupe des oiseaux et des mammifères s'est diversifié et le nombre d'espèces a augmenté.
On peut étudier l'évolution et la diversification des espèces par le biais de l'étude des fossiles.
Fossile
Un fossile est un reste d'une espèce fossile. Le fossile peut être une empreinte ou un reste d'être vivant fossilisé.
Espèce fossile
Une espèce fossile est une espèce dont les êtres n'existent plus sur Terre.
Actuellement, les activités humaines sont à l'origine de la sixième crise de biodiversité.
La place de l'Homo sapiens dans la classification
L'Homo sapiens est la seule espèce encore vivante du groupe des Homininés. Cette espèce appartient au groupe des primates, mammifères, vertébrés, animaux.
Le nom scientifique de l'espèce humaine est Homo sapiens. L'espèce appartient à plusieurs groupes d'organismes vivants : les eucaryotes, les animaux, les vertébrés, les mammifères.
Dans le groupe des mammifères, l'être humain est un primate : il possède un pouce opposable à ses autres doigts de la main. Ce pouce opposable est un caractère évolutif.
L'être humain appartient au groupe des Homininés dont il est actuellement le seul représentant vivant. Néanmoins, dans le passé, d'autres espèces appartenant au groupe des Homininés ont existé, comme l'Homo neanderthalensis.