Depuis la date de publication de «L’Origine des espèces» du célèbre Charles Darwin en 1859, les humains ne conçoivent plus les êtres vivants comme des entités immobiles et statiques dans leur histoire évolutive. Selon le postulat de la théorie de la sélection naturelle, les êtres vivants subissent des mutations aléatoires à travers les générations, et certains caractères sont fixés en raison de leur utilité, tandis que d’autres sont discriminés et disparaissent avec le temps.

Par exemple, un individu d’une espèce spécifique de papillon de nuit de couleur banque peut subir une mutation dans un gène producteur de mélanine au cours de son développement et, par conséquent, être de couleur complètement noire. Si ce trait est héréditaire et aide le spécimen à rester caché dans l’écorce des arbres plus longtemps, il se reproduira plus de fois, car son aptitude biologique aura augmenté. Ainsi, ce trait se répandra dans toute la population, car les papillons noirs se reproduiront plus que les papillons blancs. Aussi simple que cela.

D’autre part, la couleur noire du papillon de nuit peut attirer plus facilement l’attention des prédateurs et l’individu muté est la proie dès sa naissance. Dans ce cas, il mourrait directement et le gène délétère disparaîtrait du pool génétique de la population. Avec ces fondations en place, nous nous immergeons dans l’effet fondateur, ou ce qui est le même, les conséquences dérivées de l’existence d’une très petite population d’une espèce dans un écosystème donné.

Les bases de la dérive génétique

Comme nous l’avons déjà dit, Darwin postule dans « L’Origine des espèces » la sélection naturelle comme le moteur évolutif des populations, mais il est intéressant de savoir que ce n’est pas le seul mécanisme dans la nature qui fait varier les fréquences alléliques des êtres vivants. Aussi nous avons une dérive génétique, un processus complètement stochastique qui est une conséquence de l’échantillonnage aléatoire dans la reproduction et qui, en général, tend à réduire la diversité génétique organismes (homozygotie). Regardons le même exemple cité ci-dessus sous un autre angle.

Disons que nous avons une mini-population de 5 papillons de nuit, 4 blancs et un noir. Il s’avère que la couleur noire est vraiment bénéfique pour l’espèce car elle permet un excellent mimétisme dans l’écorce des arbres, mais malheureusement, le spécimen noir muté meurt lorsqu’il entre en collision avec une vitre de voiture. Sa couleur n’a rien à voir avec sa mort et, bien qu’elle présente un caractère bénéfique, elle est complètement effacée de la population.

En raison de cette « erreur d’échantillonnage », des allèles complètement viables pour une population spécifique peuvent parfois disparaître, sans se soucier des raisons logiques ou des mécanismes de sélection naturelle. Quoi qu’il en soit, il convient de noter que la dérive génétique fonctionne beaucoup plus fortement dans les petites populations: Si nous avions 5 000 papillons de nuit dans la population citée et 1 000 d’entre eux étaient noirs, les chances que tous les noirs disparaissent au hasard sont beaucoup plus faibles.

En expliquant la dérive génétique, de nombreux autres concepts jouent un rôle essentiel. Certains d’entre eux sont la fréquence des allèles, la taille effective de la population, les goulots d’étranglement potentiels, etc. En tout cas, dans les lignes restantes, nous allons nous concentrer sur l’une des causes les plus connues de dérive génétique dans le monde de la zoologie: l’effet fondateur.

Quel est l’effet fondateur?

L’effet fondateur est l’une des causes les plus évidentes des mécanismes de dérive génétique, avec les contraintes de ressources dans un environnement donné et le goulot d’étranglement évolutif. Dans ce cas précis, on parle de la perte d’informations génétiques lorsqu’une petite partie d’une grande population en devient indépendante sur un terrain différent.

Cherchons un nouvel exemple, car la couleur des papillons de nuit ne donne pas plus. Maintenant, supposons que nous ayons une population de 200 oiseaux, qui effectuent chaque année une migration transatlantique d’un continent à l’autre pour se reproduire. Pour une raison quelconque, lors d’un de ces voyages exigeants, 10 de ces oiseaux se séparent du troupeau initial à la recherche d’un nouveau territoire et, épuisés, se réfugient sur une petite île au milieu de nulle part.

Si cette île dispose des ressources nécessaires et qu’il y a un manque évident de prédateurs, ces 10 oiseaux peuvent s’installer sur les terres insulaires et décider de ne pas migrer. Ainsi, une nouvelle population de 10 spécimens a été établie à partir d’une autre qui était composée de 200. L’échantillonnage de sélection a été complètement aléatoire et, par conséquent, la fréquence allélique des nouveaux individus peut être très différente de celle attendue dans la population générale.

Par exemple, 1 oiseau sur 100 peut avoir un bec plus gros que le reste et 1 oiseau sur 50 est vert au lieu de jaune. S’il s’avère que, du fait du hasard, 3 de ces oiseaux fondateurs présentent ces traits sur une population totale de 10, il est plus que possible que ces allèles soient fixés dans les générations futures alors qu’ils ne sont pas «la norme». Donc, l’effet fondateur peut entraîner la fixation de caractères chez une espèce qui, s’il s’agissait d’une population plus nombreuse, ne le ferait jamais.

Les effets de l’effet fondateur

Comme vous pouvez l’imaginer, selon les caractéristiques des «fondateurs», un profond fossé peut se produire avec le temps entre les membres de la population d’origine et la nouvelle. La chose devient beaucoup plus intéressante si l’on considère que, en plus, la sélection naturelle est également susceptible d’agir sur les allèles des fondateurs différemment de ceux qui sont présents dans la grande population.

Si nous continuons avec l’exemple précédent, il est clair qu’être 10 spécimens dans un environnement exotique n’a rien de tel que de vivre dans un groupe de 200 dans un terrain continental. Par conséquent, les traits atypiques sélectionnés (gros bec et couleur verte) peuvent être bénéfiques à long terme pour ceux qui les portent. Par exemple, il nous vient à l’esprit qu’une teinte verte pourrait imiter l’oiseau au sommet des palmiers, et qu’un grand bec serait très utile pour casser les noix de coco et accéder à la nourriture.

Ainsi, en plus de «l’erreur d’échantillonnage» de la sélection elle-même, il est possible que la sélection favorise des génotypes (et phénotypes) atypiques dans le temps en raison des nouvelles impositions du milieu. Ainsi, la progéniture des fondateurs serait plus verte et plus verte et avec le pic le plus élevé statistiquement parlant, jusqu’à atteindre un point d’adaptation maximale à l’exploitation de leur nouvelle niche. Rappelle-toi que L’évolution ne crée pas d’êtres parfaits, parce que disaient familièrement et pécheurs réductionnistes, « vous faites ce que vous pouvez avec ce que vous avez ».

Dans ce scénario concret et parfait, on pouvait s’attendre à ce que les colonisateurs de l’île deviennent une sous-espèce et, plus tard, leur propre espèce au cours des siècles. Lorsqu’un membre de la population insulaire est incapable de se reproduire avec un autre de la population primale (soit en raison de l’anatomie, du comportement, des barrières pré-zygotiques et plus), on peut dire que les deux spécimens appartiennent, en fin de compte, à une espèce différente. C’est un exemple clair de la façon dont l’effet fondateur peut induire la spéciation dans un environnement insulaire.

résumé

Nous vous avons présenté un cadre idyllique pour que vous compreniez ce qu’est l’effet fondateur, mais malheureusement, la nature ne fonctionne généralement pas comme ça. L’une des grandes faiblesses des petites populations est qu’elles tendent vers l’homozygotie et la consanguinité, c’est-à-dire que la variabilité génétique est perdue au fil des générations en raison du manque d’individus reproducteurs inconnus. Ainsi, il est fort probable qu’une population de 10 individus ne commencera jamais et, si c’est le cas, la progéniture 3-4 générations plus tard ne sera pas viable.

Il est également possible que, pour une raison quelconque, un personnage qui avait auparavant augmenté la viabilité évolutive cesse de le faire avec le temps.

S’il n’y a pas de diversité génétique (si les mêmes allèles sont toujours fixés), tous les individus d’une petite population seront plus ou moins également préparés aux changements environnementaux, donc le risque d’extinction est considérablement multiplié. L’effet fondateur peut favoriser la spéciation, mais aussi la disparition totale d’une population par manque de diversité génétique.

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