Relation entre évolution et dérive des continents

[petit chimix]

Bonjour tout le monde !

Actuellement en classe de 3° mais passionné de sciences et particulièrement de biologie, voici une question qui me turlupine.

Je pense avoir saisi l'essentiel de la théorie de l'évolution, de ces principes et de ses conséquences, mais existe-t-il une relation entre ce phénomène d'évolution et la dérive des continents? Lors de la diversification des mammifères, a-t-il été possible qu'à partir d'une même espèce, deux évolutions distinctes aient eu lieux sur deux continents différents sur à la dérive des continents ? Comment expliquer la présence de marsupiaux en Australie et son absence sur les autres continents? (il me semble avoir entendu quelque part que des espèces de petits marsupiaux vivent en Amérique du nord mais je n'en suis pas sur)

J'espère m'être exprimé clairement ... Merci d'avance
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[Cendres]

Bonjour,

D'une façon générale, la migration des continents fait que les populations terrestres continuent à évoluer de leur côté, donc en prenant des chemins un peu différents, même si les mêmes contraintes produisent des effets similaires (voir les convergences évolutives, morphologiques notamment).

En ce qui concerne les marsupiaux, il en existe en effet une centaine d'espèces dans les Amériques, les opossums par exemple, mais pas seulement. Ceux présents dans le continent Laurasien ont disparu (peut-être par compétition avec les mammifères mammaliens), laissant ceux sur la future Australie (et îles voisines) se diversifier.

[zouchet]

bonjour;

l’évolution est un phénomène aléatoire, son moteur est la diversification génétique et la sélection naturelle.
la tectonique des plaques (et non la dérive des continents) est une théorie globale qui explique plein de phénomènes géologique et biologique.
généralement,la diversification du monde vivant se produit lorsque les continents se séparent, et les extinctions massives lorsque les continent forment un super continent.
les spéciations se réalisent lorsque des populations d'une même espèce se séparent (impossibilité d’échange génétique par reproduction sexuée) et évoluent indépendamment les unes des autres.
effectivement la diversification des mammifères s'est effectuée à partir d'un nombre restreint d’espèces présentes à la fin du crétacée ( profitant de l'extinction des dinosaures) et qui ont donné les protothériens les metathériens et les euthériens.

[petit chimix]

Merci pour ces réponses. Mais les extinctions massives correspondent au moment où les continents forment un seul et unique continent, comme tu l'a dit zouchet ... Cela s'expliquerait-il par la concurrence découlant du mélange nouveau des espèces ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[shmikkki]

l’évolution est un phénomène aléatoire,

Ouch! qu'est-ce-que tu entends par là?


Sinon pour répondre à la question initiale, je dirais simplement que la dérive des continents amène à des restructurations des habitats, du climat et des barrières géographiques. Ces 3 critères sont des moteurs important à la création d'un isolement reproducteur entre plusieurs groupes d'individus au sein d'une même population. Et l'isolement reproducteur est le critère clef pour parler de spéciation allopatrique (spéciation dû à un isolement géographique), et donc le moteur de la diversification des espèces. Alors oui, la relation entre dérive des continents et évolution est extrêmement forte.

Ce qui amène d'ailleurs à une autre question intéressante:
Si la tectonique des plaques n'existait pas, et que donc les contraintes géographiques, géologiques, le climat, les habitats ne changeaient pas au cours du temps, la Terre aurait-elle connue autant d'espèces différentes qu'elle en a connu aujourd'hui?

[inviteeb43014d]

Comme l'a dit shmikkki, l'évolution n'est pas en soit un phénomène aléatoire.

En fait, c'est relativement simple :

Tu as une espèce où les individus ne portent pas le même ADN (sinon ce serait des clones). Ces petites mutations (qui peuvent apparaitre de manière aléatoire) qui différencie les individus d'un groupe peuvent s'avérer excessivement important lors d'un changement de milieu. En fait, l'évolution, c'est la sélection de celui qui est le mieux adapté (en réalité, c'est celui qui est le mieux adapté à se reproduire et donc à donner son ADN à sa progéniture). Donc petit à petit tu sélectionnes des mutations bénéfiques qui modifie l'organisme de base en un organisme "optimisé" pour son milieu.

Si tu imagines donc que tu as une population sur une grande île et que cette île est finalement coupée en deux, séparant la population en deux part égales, alors oui, tu vas assister progressivement à une évolution différente de ces espèces en fonction des paramètres de l'environnement (et des changements qui s y produisent).
C'est exactement ce que Darwin a observé chez les pinsons. Même si les pinsons ont un ancêtre commun, ils ne sont actuellement plus les mêmes sur des iles relativement proches. En effet, la taille du bec s'est modifiée ... Pourquoi ? Car tout simplement la nourriture disponible (graines) n'était pas la même.

Ainsi sur l'île 1, les graines étaient grosses et dures, sélectionnant les oiseaux aux gros becs, capable de casser les graines
Alors que sur l'île 2, les graines était petites et molles, sélectionnant ainsi les oiseaux avec des becs plus petits

Après tu peux rajouter des tonnes de paramètres comme par exemple : Imagine que sur l'île 2, tu aies un autre oiseau qui mange ces graines là (compétition entre les espèces).

Tout a amené Darwin à une conclusion : Les espèces évoluent en fonction de leur environnement.

[petit chimix]

ok. Les espèces évoluent en fonction de leur environnement. Ce principe est-il valable pour les espèces végétales? Je suppose que oui. En considérant la végétation tropicale à la végétation méditerranéenne, on remarque aisément des différences. Mais quels foncteurs environnementaux peuvent influencer l'évolution des espèces végétales? L'évolution végétale est-elle aussi importante que pour les espèces animales? Est-ce que, de la même manière que pour les pinsons de Darwin, une espèce unique au départ peu finir par se diviser en plusieurs espèces après la division de l'île?

[chamouulox]

Effectivement ce principe s'applique aux végétaux, et plus généralement à tout ce qui est vivant (donc, bactéries, champignons, amibes etc).
Faut aussi garder en tête que les animaux, bien que primordiaux dans notre vision (anthropocentrisme quand tu nous tiens...), représentent une toute petite partie du monde vivant, et qu'a partir de ce constat, il est illégitime de penser que nous serions le fruit de l'évolution la plus importante...
Concernant ton histoire, il me semble que oui, mais aussi garder en tête que l'évolution se fait sur une longue échelle de temps (en gros ce serait aux générations futures de le constater).

Cham,

[shmikkki]

Si tu imagines donc que tu as une population sur une grande île et que cette île est finalement coupée en deux, séparant la population en deux part égales, alors oui, tu vas assister progressivement à une évolution différente de ces espèces en fonction des paramètres de l'environnement (et des changements qui s y produisent).

Exactly!
Et je rajouterais juste qu'il peut y avoir spéciation sans forcément avoir d’adaptation à des habitats différents. 2 sous-groupes qui se voient séparés géographiquement pour une raison ou une autre (glaciation qui amène à un refroidissement brutal d'une zone de passage), vont se différencier de plus en plus génétiquement (sous l'action de la dérive génétique), et avec assez de temps ils ne pourront plus jamais se reproduire ensemble. L'isolement aura donc été crée par dérive génétique, et non pas par sélection.

L'évolution végétale est-elle aussi importante que pour les espèces animales? Est-ce que, de la même manière que pour les pinsons de Darwin, une espèce unique au départ peu finir par se diviser en plusieurs espèces après la division de l'île?

Oui, absolument. Je n'ai pas d'exemple en tête précis, mais il me semble avoir déjà lu des histoires de ce types chez beaucoup de familles d'arbres de la forêt amazonienne. Des gens ont étudié la phylogéographie d'une famille d'arbre amazonienne (des chrisobalanacées je crois ...), et ce sont aperçu que l'origine géographique de cette famille était l'Afrique. Ils ont montré que le groupe est né en Afrique est est passé par l'Europe, le Groenland, l'Amérique du Nord pour finalement arriver en Amérique du Sud. Et ils ont montré une extraordinaire diversité taxonomique au sein de cette famille, lié à cette histoire évolutive et géographique.
Bref, c'est un peu flou, mais en tout cas il existe effectivement les même exemple chez les plantes.

Et, ça me revient maintenant tant que j'y pense, mais un extraordinaire exemple de la relation de la dérive des continents (ou du moins d’évènements géologiques de ce style) avec la diversification des espèces, est le fameux exemple des Cichlidae du lac Victoria en Tanzanie. Le lac est apparu il y a à peu près 15000ans (suite à l'action du Rift Africain), et a donné lieu à un nombre très grands d'espèces de poissons qui ont pu coloniser en quelque sorte un espace "vierge", et se diversifier.

[Cendres]

Concernant ton histoire, il me semble que oui, mais aussi garder en tête que l'évolution se fait sur une longue échelle de temps (en gros ce serait aux générations futures de le constater).

Cham,

Sauf lors de sauts évolutifs, bien sûr.

[shmikkki]

Faut aussi garder en tête que les animaux, bien que primordiaux dans notre vision (anthropocentrisme quand tu nous tiens...), représentent une toute petite partie du monde vivant

Hum .... pas vraiment, les animaux représentent plus de 80% de la biodiversité connue à ce jour (n'oublions pas que les arthropodes sont des animaux).

il est illégitime de penser que nous serions le fruit de l'évolution la plus importante...

Oui, il est bon de rappeler que toutes les espèces vivantes à l'heure actuelle sont le fruit du même nombre d'années d'évolution (un peu plus de 3.5Ma d'années).
Cham,[/QUOTE]

[chamouulox]

Hum .... pas vraiment, les animaux représentent plus de 80% de la biodiversité connue à ce jour (n'oublions pas que les arthropodes sont des animaux).

Les 80% sont représentatifs du nombre d'espèce, du poids total terrestre?

On m'a pas donné du tout le meme type d'ordre de grandeur dans mes cours :s.

Sauf lors de sauts évolutifs, bien sûr.

Oui bien sur, j'aurais peut etre du le préciser

[zouchet]

un super continent comme celui qui s'est formé à la fin du Permien ( la limite permien trias) a crée de nouvelles conditions climatiques plus arides, ce qui a conduit (sur le continent) à l'extinction d'un grand nombre d'espèces ( la crise du permien). et l’orogenèse hercynienne a isolé les populations qui existaient à l’époque.

[zouchet]

j'ai dis que l’évolution est un phénomène aléatoire car, après diversification génétique bien sur par mutations, la sélection naturelle pioche dans le patrimoine génétique de la population par hasard, et ce crible s'exerce sur les génotypes.
Prenons par exemple la faune précambrienne (la faune d'édiacara), un grand nombre de phylums d'animaux est apparu a cette époque là, mais la majorité ont disparu, et n'ont persisté que les ancêtres des animaux actuels. Si le temps revient en arrière, ce n'est pas sur que le même scénario se répète, et ce n'est pas sur aussi qu'on soit là !!!!!!!! j'espère que j'ai été bien claire.

[zouchet]

Si la tectonique des plaques n'existait pas, et que donc les contraintes géographiques, géologiques, le climat, les habitats ne changeaient pas au cours du temps, la Terre aurait-elle connue autant d'espèces différentes qu'elle en a connu aujourd'hui?[/QUOTE]


Bonne question!!!

Même si ces conditions n'existent pas sur la planète terre, il existe des mécanismes aléatoire qui conduisent à l'évolution des populations et des espèces, comme la dérive génétique par exemple, qui correspond aux fluctuations des fréquences génétiques en absence des contraintes du milieu.

[shmikkki]

Les 80% sont représentatifs du nombre d'espèce, du poids total terrestre?

On m'a pas donné du tout le meme type d'ordre de grandeur dans mes cours :s.

Si si, je pense qu'on a eu les même chiffres !
Mais tu disais dans ton post précédent "Faut aussi garder en tête que les animaux, bien que primordiaux dans notre vision (anthropocentrisme quand tu nous tiens...), représentent une toute petite partie du monde vivant, et qu'a partir de ce constat, il est illégitime de penser que nous serions le fruit de l'évolution la plus importante... ". Donc ça m'a directement fait penser à la part de biodiversité. Car parler de la biodiversité à la lumière de l'évolution a du sens ... je ne pensais pas que tu parlais de biomasse! Et je rajouterais quand même, que les vers de Terre sont aussi des animaux!
Las animaux gagnent quand même en terme de biomasse il me semble !

[shmikkki]

la sélection naturelle pioche dans le patrimoine génétique de la population par hasard, et ce crible s'exerce sur les génotypes.

Je t'avoue que cette phrase est un peu une hérésie ...
1) La sélection naturelle ne pioche absolument pas au hasard.
2) Le crible s'exerce sur les phénotypes et non pas sur les génotypes.

Mais peut être que je n'ai pas compris ce que tu as voulu dire ...

[shmikkki]

comme la dérive génétique par exemple, qui correspond aux fluctuations des fréquences génétiques en absence des contraintes du milieu.

La dérive génétique est absolument tout le temps présente, même en absence de contraintes du milieu.

[bu2bu]

.



Et, ça me revient maintenant tant que j'y pense, mais un extraordinaire exemple de la relation de la dérive des continents (ou du moins d’évènements géologiques de ce style) avec la diversification des espèces, est le fameux exemple des Cichlidae du lac Victoria en Tanzanie. Le lac est apparu il y a à peu près 15000ans (suite à l'action du Rift Africain), et a donné lieu à un nombre très grands d'espèces de poissons qui ont pu coloniser en quelque sorte un espace "vierge", et se diversifier.

Euh...Pas tout à fait. Le Lac Victoria s'est créé il y a environ cinq cent mille ans, lors de la formation du Grand Rift. Ce qui date de quinze mille ans, c'est le dernier remplissage du lac, plusieurs fois asséché, puis rempli, du fait des variations climatiques, au cours de son histoire.
Pour les cichlidés, malheureusement, l'introduction irresponsable de la Perche du Nil en a drastiquement réduit l'importance ( voir le film "Le cauchemar de Darwin").
Par ailleurs, l'illustration pour moi la plus saisissante pour le sujet de la discussion, c'est l'existence de ces délicieuses créatures que sont les Lémuriens, produits par la séparation de Madagascar du continent Africain, les singes présents "des deux côtés" à l'époque ayant évolué différemment pour donner deux variétés de Primates complétement différents.

[shmikkki]

Euh...Pas tout à fait. Le Lac Victoria s'est créé il y a environ cinq cent mille ans, lors de la formation du Grand Rift. Ce qui date de quinze mille ans, c'est le dernier remplissage du lac, plusieurs fois asséché, puis rempli, du fait des variations climatiques, au cours de son histoire.

Oui, c'est vrai, mais je pensais que la radiation adaptative de ces poissons datée du dernier remplissage du lac ... je sais pas ...

Pour les cichlidés, malheureusement, l'introduction irresponsable de la Perche du Nil en a drastiquement réduit l'importance ( voir le film "Le cauchemar de Darwin").

Oui, j'avais vue ce film il y a longtemps quand il est sortie au cinéma, ça m'avait déprimé . C'est un désastre écologique, économique, humain à la fois.

Par ailleurs, l'illustration pour moi la plus saisissante pour le sujet de la discussion, c'est l'existence de ces délicieuses créatures que sont les Lémuriens, produits par la séparation de Madagascar du continent Africain, les singes présents "des deux côtés" à l'époque ayant évolué différemment pour donner deux variétés de Primates complétement différents.

Oui, c'est vrai que c'est un très bon exemple pour le sujet!

[zouchet]

Je t'avoue que cette phrase est un peu une hérésie ...
1) La sélection naturelle ne pioche absolument pas au hasard.
2) Le crible s'exerce sur les phénotypes et non pas sur les génotypes.

Mais peut être que je n'ai pas compris ce que tu as voulu dire ...

expliquez vous?
1- vous voulez dire que l'évolution est dirigée?
si c'est ce que vous entendez par là, alors je ne suis pas adepte de l'intelligent design.
2- le phénotype est l'expression du génotype, vous ete d'accord? ; alors si la sélection naturelle agit sur les phénotypes, elle sélectionne les génotypes les mieux adaptés en fin de compte. La contrainte du milieu s'exerce sur le gène, pas directement bien sur, mais par le biais du phénotype.
cordialement

[Cendres]

expliquez vous?
1- vous voulez dire que l'évolution est dirigée?
si c'est ce que vous entendez par là, alors je ne suis pas adepte de l'intelligent design.

Ca n'est pas ça. Ca n'est pas un mystère que la sélection naturelle, en tant que pression de sélection, n'est pas un phénomène relevant de l'aléatoire, contrairement à la dérive génétique ou aux mutations, justement, aléatoires. Les pressions de sélections, comme la sélection sexuelle également, imposent des choses aux populations...pas besoin d'y voir de l'ID.

Dans l'évolution, tout n'est pas dû au hasard.

[inviteeb43014d]

Comme Cendres à répondu à ta question 1, je vais compléter et répondre à ta question numéro 2

expliquez vous?
2- le phénotype est l'expression du génotype, vous ete d'accord? ; alors si la sélection naturelle agit sur les phénotypes, elle sélectionne les génotypes les mieux adaptés en fin de compte. La contrainte du milieu s'exerce sur le gène, pas directement bien sur, mais par le biais du phénotype.
cordialement

Faux, le phénotype n'est l'expression que d'une partie du génotype. Je vais te donner un exemple très simple et très illustré :

- Chez les bactéries, où on observe particulièrement bien l'évolution (on l utilise même comme un outils), certains gènes ne sont activés que dans certaines conditions => Exemple : Si la température augmente (un cas simple).

Imagine que tu aies une population qui pousse très bien à 30°C, pas besoin d'utiliser les gènes de refroidissement (t'es a bonne température, ces gènes sont OFF cad, non exprimé). C'est à dire qu'aucune pression de sélection n'est mise sur ces gènes là. Tant que tu garderas ta culture à 30°C, tes bactéries n'auront aucun problèmes et pourront accumuler des tonnes de mutation (ou même supprimer) ces gènes là.

En revanche, si tu change après plusieurs générations à 30°C, la température de l environnement (à 42°C par exemple), les bactéries induisent l'expression de ces "protéines de refroidissement" pour survivre (sinon elles meurent). Les bactéries qui auront au fil des générations eu des modifications de leur génotype dans ces gènes là (mutation par exemple) et si ces gènes deviennent non-fonctionnelles, alors ces bactéries vont mourir et il ne restera que celle qui ont conservé l'activité de ces protéines.

Donc, le phénotype ne réprésente qu'une partie du génotype.

Ps : Pour les plus avancés en bio mol, y a aussi les phénomènes de remplacement d'acides aminés. Par exemple, il existe plusieurs formes d'une même protéine dans la population avec la même activité (tout le monde parait avoir la même = phénotype identique avec génotype différent).

[zouchet]

Si on rentre dans les détailles on vas pas en finir
ce que vous venez de dire Seron rentre dans le cadre de la régulation génétique et la variation chez les êtres vivants. Je peux ajouter que chez les eucaryotes l’excision-épissage des gènes en mosaïque donne plusieurs protéines à partir d'un même gène.
Revenons au sujet. Je disais que la pression sélective s'exerçait sur le gène; et c'est ce que vous venez de confirmer, car vous avez dis que les mutants sont éliminés par changements des conditions du milieu ( en fait c'est les allèles non adaptés qui sont éliminés)

[inviteeb43014d]

Si on rentre dans les détailles on vas pas en finir

Je pense que mon exemple n'était pas de l'ordre du détail (on fait de la science ou on en fait pas). Je mettais juste en avant que le phénotype n'est que partiellement l'expression du génotype (et pas phénotype = génotype, comme vous l'avez sous-entendu) -> Et la température en était un parfait exemple.

L'expression dans un environnement donné s'exerce sur le phénotype. Le concept d'adaptation n'a de sens que à un moment précis dans un environnement précis (relire l'exemple de la température)

Le génotype représente une potentialité de phénotype à différents moments dans différents environnements.

Je crois que Cendres et moi-même avons répondu à vos deux questions avec des contre-exemples qui illustraient nos propos.

Je récapitule : Comme vous l'a dit Shmikkkii dans la discussion :
- Non la sélection naturelle n'est pas un phénomène.
- Phénotype n'est pas génotype. Le phénotype est soumis à la sélection naturelle.

Cordialement, Seron