Lorsque Charles Darwin a développé son théorie de l’évolution Au milieu du XIXe siècle, il a estimé que ce processus fondamental se déroulait très lentement sur des échelles de temps géologiques, prenant des millions d’années.
Mais est-ce exact, ou l’évolution peut-elle se produire plus rapidement ? À quelle vitesse l’évolution peut-elle se produire ?
Commençons par définir l’évolution, qui est le processus par lequel les gènes ou l’apparence physique d’une espèce changent progressivement au fil du temps. La force motrice est la sélection naturelle, dans laquelle les individus dotés de traits plus bénéfiques survivent et se reproduisent, transmettant ces traits à la génération suivante. Sur plusieurs générations, ce phénomène est connu sous le nom d’évolution adaptative.
La combinaison de la sélection naturelle et de l’évolution adaptative permet à une espèce de « suivre les changements dans son environnement », a déclaré Timothée Bonnetbiologiste évolutionniste au Centre national de la recherche scientifique et à l’Université de La Rochelle.
Dans le célèbre exemple des pinsons de Darwin sur les îles Galápagos, différentes espèces ont évolué vers différentes formes et tailles de bec en quelques décennies, ils se sont spécialisés dans l’alimentation à base de différents types de noix et d’insectes. Cette découverte a fait des vagues après la publication du livre, lauréat du prix Pulitzer, « Le bec du pinson : une histoire d’évolution à notre époque » (Bouton, 1994).
Il y a ensuite un troisième élément : la spéciation. C’est le moment où une espèce se divise en deux espèces distinctes au fil du temps. Bonnet a expliqué que ce phénomène se produit beaucoup plus lentement que l’évolution adaptative.
Au début ou au milieu du 20e siècle, les scientifiques ont réalisé que l’évolution pouvait se produire beaucoup plus rapidement que Darwin ne l’avait jamais pensé en utilisant la théorie de la sélection naturelle pour faire récolte plus agréable au goût aussi peu que sept ans et les chiens domestiques sur quelques générations« Nous avons provoqué l’évolution », a déclaré Bonnet à Live Science. « Nous avons pu constater que le changement qui se produit à cette échelle de quelques générations peut être assez spectaculaire. »
Cette sélection artificielle a accéléré l’évolution, mais à quelle vitesse le processus peut-il fonctionner naturellement ?
Pour le savoir, Bonnet et une équipe internationale de chercheurs ont analysé des décennies de données génétiques pour 19 espèces d’oiseaux et de mammifèresIls ont découvert que le taux d’évolution adaptative était deux à quatre fois plus rapide que les estimations précédentes. Plus précisément, chaque génération a augmenté sa survie et sa reproduction de 18,5 %, en moyenne, dans des conditions complètement stables.
Cela signifie que si la survie et la reproduction diminuaient d’un tiers, l’évolution adaptative aiderait une population à se rétablir en trois à sept générations. Mouflon d’Amérique (Ovis canadensis) cornes évoluées qui étaient 0,7 pouces (2 centimètres) plus courts qu’avant sur 20 ans, soit trois générations, parce que les chasseurs avaient ciblé ceux qui avaient de plus grandes cornes. Campagnols des neiges (Chionomys nivalis) rétréci jusqu’à 0,1 once (3 grammes) sur 10 ans, ou huit générations, probablement en raison de changements dans les chutes de neige.
Mais dans la nature, les conditions ne sont jamais stables.
« Nous avons des populations qui s’adaptent, mais nous ne savons pas à quoi elles s’adaptent », a déclaré Bonnet. Il a expliqué que les changements environnementaux, la concurrence, les maladies et les humains peuvent tous déclencher une évolution rapide. « L’évolution est là pour stabiliser, ou au moins amortir un peu, les changements qui se produisent dans l’environnement », a-t-il ajouté.
Changement climatique L’évolution adaptative est un autre facteur majeur de l’évolution adaptative, a déclaré Bonnet, mais les scientifiques ne sont pas tout à fait sûrs que les populations puissent suivre le rythme. À mesure que les températures, les conditions météorologiques et l’élévation du niveau de la mer ont changé, certaines espèces ont réagi en se déplaçant vers des endroits plus frais ou en s’adaptant à des conditions plus salines. Cela dit, les environnements pourraient se détériorer plus rapidement que l’évolution ne peut le faire, a-t-il déclaré.
« L’évolution se produit toujours » James Stroudun biologiste évolutionniste du Georgia Institute of Technology, a déclaré à Live Science.
Si la sélection naturelle est forte, alors « pourquoi les choses n’évoluent-elles pas rapidement tout le temps ? » se demandait Stroud, ce qui le conduisit à publier des recherches sur le sujet. Lui et ses collègues ont découvert que la sélection naturelle chez les lézards tropicaux sur des échelles de temps courtes (générations ou années) était très dynamique mais s’annulait sur des échelles de temps plus longues (millions d’années) – conduisant pratiquement à aucun changement.
Taux de changement
Comment les scientifiques parviennent-ils à mesurer les taux d’évolution ? Philippe Gingerichpaléontologue à l’Université du Michigan, développé une méthodeen utilisant une unité de mesure appelée à juste titre Darwin. Il a découvert que l’évolution fonctionne lentement sur de longues échelles de temps et rapidement sur des échelles plus courtes.
« Les taux d’évolution peuvent être incroyablement rapides en raison de ce changement environnemental constant », Michael Bentonun paléontologue des vertébrés de l’Université de Bristol, a déclaré à Live Science. Mais « plus l’échelle de temps est courte, plus le rythme est rapide, et ce, après avoir corrigé le temps », a-t-il ajouté.
Stroud et ses collègues de l’Université de Miami sont désormais en utilisant les iguanes verts non indigènes comme étude de cas pour une évolution rapide. Les lézards adaptés à la chaleur sont connus pour geler et tomber des arbres pendant les rares vagues de froid à Miami.
« Nous avons constaté que certains meurent, mais que d’autres survivent – et ceux qui survivent peuvent en fait supporter des températures plus froides que celles que nous avons mesurées auparavant », a déclaré Stroud. « Cela suggère donc que l’évolution pourrait être en cours. »
Les archives fossiles contiennent également quelques indices. Période du Trias (il y a 251,9 millions à 201,3 millions d’années), après la L’extinction du Permiende grands reptiles marins appelés ichtyosaures ont évolué pour devenir gigantesques moins de 3 millions d’années — plus rapidement que les baleines — parce qu’elles sont devenues les principaux prédateurs de l’océan.
Des facteurs tels que l’adaptation à de nouvelles conditions, le remplissage de nouvelles niches, l’évasion des prédateurs et la compétition avec d’autres animaux augmentent souvent la vitesse à laquelle un animal peut évoluer, a déclaré Benton.
« Peut-être que la réponse est que tout est capable d’une évolution extrêmement rapide, si cela est nécessaire », a déclaré Benton.
