Depuis les premières observations de Charles Darwin sur les pinsons des îles Galápagos, la théorie de l’évolution par la sélection naturelle est devenue l’un des fondements de la biologie moderne. En comprenant comment les espèces évoluent et s’adaptent à leur environnement, nous pouvons en effet mieux comprendre le monde naturel qui nous entoure. Mais de quoi parle-t-on, exactement ?
Hypothèse et théorie : deux termes à ne pas confondre
Tout d’abord, il est important de faire la distinction entre deux termes. Dans le langage courant, le terme « théorie » est souvent utilisé de manière interchangeable avec le terme « hypothèse ». Cependant, en science, les termes « théorie » et « hypothèse » ont des significations différentes et précises.
Une hypothèse scientifique est en effet une proposition émise pour expliquer un ensemble de phénomènes naturels observables, mais qui n’a pas encore été étayée par des preuves empiriques. Une théorie est quant à elle un ensemble d’idées et de principes qui expliquent un ensemble de phénomènes observés dans le monde naturel. Une théorie scientifique est également confirmée par des preuves empiriques et des expériences. Elle fournit donc une compréhension profonde et cohérente d’un phénomène naturel.
Ainsi, même si elles sont toujours sujettes à des révisions et des améliorations en fonction de nouvelles preuves et de nouvelles expériences, les théories scientifiques sont considérées comme des connaissances scientifiques établies. C’est notamment le cas de la théorie de l’évolution qui n’est donc pas une « théorie » au sens d' »hypothèse ».
Qu’est-ce que la sélection naturelle ?
D’après la théorie de l’évolution, les êtres vivants terrestres ont évolué au fil du temps à partir d’ancêtres communs. Elle repose sur l’idée que les organismes se transmettent des caractéristiques de génération en génération et que ces caractéristiques peuvent changer lentement avec le temps en raison de facteurs tels que la sélection naturelle.
Il s’agit d’un processus par lequel les organismes les mieux adaptés à leur environnement ont tendance à survivre et à se reproduire davantage que les organismes moins bien adaptés. Cela signifie que les caractéristiques qui sont avantageuses pour la survie et la reproduction ont plus de chances d’être transmises aux générations futures, tandis que les caractéristiques qui sont désavantageuses ont moins de chances de l’être.
Au fil du temps, ces petits changements s’accumulent et peuvent entraîner des différences significatives entre les populations, au point de conduire parfois à la formation d’une nouvelle espèce.
Les caractéristiques favorisées par la sélection naturelle sont généralement le résultat de mutations aléatoires qui se produisent dans l’ADN. Ces mutations peuvent être causées par des erreurs de copie lors de la division cellulaire ou par l’exposition à des substances mutagènes (radiations, produits chimiques, etc.). Certaines mutations peuvent être bénéfiques, conférant à tel ou tel organisme un avantage dans son environnement. D’autres sont neutres, ce qui signifie qu’elles n’ont pas d’impact significatif sur l’organisme. Enfin, certaines peuvent être négatives, conférant à tel ou tel organisme un désavantage dans son environnement.
Comme dit plus haut, le principe de sélection naturelle a tendance à ne conserver que les mutations avantageuses dans la mesure où les organismes concernés ont plus de chance de se reproduire, et donc de transmettre leurs gènes à la génération suivante.
L’exemple des pinsons
Un exemple classique de l’évolution par sélection naturelle est celui des pinsons des îles Galápagos. Charles Darwin les avait étudiés lors de son voyage à bord du navire HMS Beagle dans les années 1830, soulignant que leurs becs étaient très différents les uns des autres, et ce, malgré la ressemblance physique générale de ces oiseaux. En analysant ces caractéristiques en détail, le biologiste observa que ces becs variaient considérablement en taille et en forme en fonction des différentes îles où ils se trouvaient et de leur régime alimentaire.
Autrement dit, les becs qui étaient mieux adaptés à un certain type de nourriture semblaient être plus fréquents chez les oiseaux qui se nourrissaient principalement de cette nourriture. Par exemple, certains avaient des becs pointus et longs pour attraper les insectes dans les écorces d’arbres, tandis que d’autres avaient des becs plus épais et plus forts permettant de casser les graines plus facilement.
Ces observations conduisirent Darwin à proposer que les pinsons des îles Galápagos descendaient tous d’un ancêtre commun, mais qu’ils avaient évolué et divergé au fil du temps en raison de la sélection naturelle qui favorisait les caractéristiques mieux adaptées à leur environnement. Cette idée fut ensuite étayée par des observations sur d’autres animaux et plantes, devenant finalement l’une des bases de la théorie de l’évolution.
Les girafes et les ours
Prenons un autre exemple avec les girafes. Ces dernières ont un long cou qui leur permet d’atteindre les feuilles des arbres plus facilement. Dans ce cas précis, des mutations aléatoires dans leur ADN ont créé des individus avec des cous plus longs que la moyenne de la population. À mesure que les arbres devenaient plus hauts, ces girafes avec des cous plus longs avaient alors un avantage pour se nourrir, car elles pouvaient atteindre les feuilles les plus hautes. Cette caractéristique a donc été « sélectionnée » par la nature, car les girafes concernées avaient plus de chances de vivre longtemps, et donc de se reproduire. Au fil du temps, la fréquence de cette caractéristique a augmenté dans la population, au point de devenir la norme pour cette espèce.
L’exemple des ours bruns et blancs est un autre cas classique. Rappelons en effet que les ours polaires étaient autrefois des ours bruns. Les scientifiques estiment que la séparation de ces deux lignées évolutives s’est produite il y a environ 400 000 ans, à une époque où les températures étaient plus froides et où les calottes glaciaires recouvraient de vastes étendues de la Terre.
Dans le cas des ours polaires, une mutation aléatoire affecta le gène responsable de la couleur de la fourrure chez plusieurs spécimens, ce qui donna naissance à des individus avec une fourrure plus claire. Dans un monde recouvert de glace et de neige, cette caractéristique leur aurait permis de mieux se camoufler, et donc de chasser plus efficacement. Ces ours, qui avaient de meilleures chances de survie, ont alors transmis cette caractéristique à leur descendance.
Au fil du temps, d’autres mutations entraînant des caractéristiques favorables ont également permis à ces ours de se spécialiser. C’est pourquoi ils bénéficient aujourd’hui d’une couche de graisse sous-cutanée plus épaisse ou encore de pattes palmées, ce qui leur permet de nager efficacement dans l’eau lorsque la banquise fond durant les mois d’été.
