[évolution] La probabilité des mutations "favorables"?

[kinette]

Bonjour Kev1,
Tes questions sont des "arguments" qu'on retrouve classiquement chez les créationistes.
Je vais essayer d'y répondre point par point. Aucun ne pose en fait de gros problème par rapport à la théorie de l'évolution, et proviennent essentiellement d'une mauvaise compréhension de la théorie (avec des déformations dont on peu se demander si elles ne relèvent pas plus de la malhonnêteté intellectuelle que de la recherche de la vérité).

I) La transition eau-terre

Sauf erreur de ma part, les évolutionnistes prétendent qu'un jour, une espèce vivant dans l'eau a marché sur Terre, et se serait ainsi transformé en espèce terrestre.

Bon c'est un peu caricaturer la chose...
Je dirais qu'au cours de l'évolution, des espèce qui étaient au départ totalement liées au milieu aquatique sont passé à un mode de vie de plus en plus aérien. Ca ne s'est pas fait d'un seul coup.

Je voudrais soulever 5 points à ce propos, qui réfutent cette possibilité (et je tiens à dire que la publicité pop-up Amoureux.com commence à me gonfler très sérieusement) :

LOL

Premièrement, pour porter du poids. Les créatures marines n'ont aucun problème à porter leur poids. Toutefois, la majorité d'entre elles consomme 40 % de leur énergie lors du mouvement. Les créatures transitant du milieu marin vers le milieu terrestre auraient dû développer de nouveaux systèmes musculaires et squelettiques afin de répondre en même temps au besoin en énergie nécessaire. Or, une telle formation est impossible par mutations accidentelles.

Encore une fois les choses ne se sont pas passées d'un coup, en une mutation (je pense que le terme "mutation" est trompeur, car on s'imagine généralement qu'une mutation consiste en un changement très brusque d'une caractéristique de l'animal comme le nombre de pattes, etc..).
Le passage du milieu aquatique au terrestre n'est pas un si grand contrainte au niveau musculaire. De nombreuses espèces sont sans problème capables de passer de l'un à l'autre.
Il suffit de voir une loutre, une grenouille, voir certaines espèces de poisson amphibie pour le comprendre.

Deuxièmement, pour retenir la chaleur. Sur terre, la température peut changer rapidement et elle fluctue considérablement, rien qu'en l'espace de 24h. Une créature terrestre est dotée d'un mécanisme corporel qui peut supporter de tels changements de températures. Or, dans le milieu marin, la température change lentement et à un faible degré. Un organisme réglé à la température constante de la mer aurait besoin d'acquérir un système de protection afin de se prémunir des changements de température sur terre. Il est grotesque de prétendre que les poissons ont acquis un tel système par mutations accidentelles aussitôt qu'ils ont touché terre.

Les reptiles et amphibien terrestres n'ont pas plus que les poissons d'adaptations aux variations de temptérature. Lorsque la température leur devient défavorable, ils cessent tout simplement d'être actifs.

Troisièmement, au niveau de l'utilisation de l'eau. L'eau voire l'humidité, qui sont deux choses essentielles au métabolisme, doivent être utilisées avec restriction à cause de la rareté des sources d'eau terrestre. Par exemple, la peau doit être constituée de manière à laisser l'eau s'échapper jusqu'à un certain degré tout en évitant une évaporation excessive (transpiration). Ainsi, les créatures terrestres sentiront la soif, ce qui n'est pas le cas chez les organismes marins. De plus, la peau de ces créatures n'est pas adaptée à un milieu non aquatique.

Des animaux comme les grenouilles, les crapauds, les salamandres vivent dans des milieux humides. Leur peau doit rester constamment humide pour qu'ils survivent... ça ne les empêche pas d'exister.
Inversement on peut trouver des animaux qui passent l'essentiel de leur vie dans l'eau dont la peau est adaptée pour aller sur terre: tortues, crocodiles...

Quatrièmement, le système rénal. Les organismes marins peuvent facilement déposer les déchets matériels, particulièrement l'ammoniac, dans leurs corps en les filtrant, puisqu'il y a suffisamment d'eau dans leur milieu. Dans le milieu terrestre, l'eau doit être utilisée avec économie. C'est pour cette raison que les êtres vivants terrestres disposent d'un système rénal. Grâce aux reins, l'ammoniac est conservé par conversion en urée et une quantité minimum d'eau est utilisée durant son excrétion. De plus, de nouveaux systèmes sont nécessaires pour permettre aux reins de fonctionner. Bref, afin de pouvoir effectuer un passage du milieu marin vers le milieu terrestre, les organismes sans reins auraient dû développer un système rénal de manière soudaine.

Dommage pour cette partie: les poissons ont des reins...
Et tous les mammifères marins ont toujours des reins... ce morceau de texte est très faux au niveau physiologique : les animaux ne « déposent pas l’ammoniac dans leur corps en les filtrant », ils éliminent leurs déchet azotés sous forme d’ammoniaque, acide urique ou urée.
« Grâce aux reins, l'ammoniac est conservé par conversion en urée » : ça aussi c’est totalement faux… pas de conservation mais élimination…
Bon, pour être plus précis sur cette histoire : selon les animaux, le déchet azoté va être plutôt de l’ammoniaque, de l’urée ou de l’acide urique (proportions variables entre organismes), la toxicité de ces composés étant croissante de l’ammoniaque à l’acide urique. Effectivement la sécrétion d’urée et d’acide urique est favorisée dans les organismes étant limités en eau mais ça ne veut pas dire qu’elle n’existe pas chez les autres. D’ailleurs les requins sécrètent de l’urée, composé qui leur donne une odeur caractéristique lorsque ce « poisson » n’est plus très frais.

Cinquièmement, le système repiratoire . Les poissons "respirent" en aspirant à travers leurs branchies l'oxygène dissout dans l'eau. Ils ne peuvent pas vivre plus de quelques minutes en dehors de l'eau. Afin de pouvoir vivre sur terre, les poissons doivent acquérir tout d'un coup un système pulmonaire parfait.

Euh… pourquoi devraient-ils atteindre d’un coup un système pulmonaire parfait ???
On connaît des espèces possédant des ébauches de poumons (d’origine identique au notre ou formés à partir d’autres structure anatomique) ?
La grenouille a des poumons très primitifs qui ressemblent bien plus à des sacs qu’à nos poumons et accomplit une grande part de sa respiration par la peau…
Si tu lis ce bon dossier sur la respiration tu comprendras un peu mieux comment a pu se faire la transition respiration aquatique/respiration aérienne :
http://www.ulg.ac.be/physioan/chapitre/ch3s3b.htm#top

En conclusion, je dis non seulement les poissons n'ont jamais eu aucune raison de sortir de l'eau pour aller sur la Terre ("oh tiens, de l'oxygène en dehors de l'eau ! Et si j'allais développer un système pulmonaire adéquat pour pouvoir mieux respirer alors que je suis très bien ici !"), mais ils n'en ont jamais eu non plus les moyens !

C’est assez ridicule comme façon de penser.
L’évolution ne procède pas comme ceci, une espèce « ayant envie » d’aller voir ailleurs si c’est mieux.
La conquête d’une nouvelle niche écologique se fera surtout si des animaux sont régulièrement confrontés à certaines conditions de vie (accidentellement par exemple) : les individus possédant certaines caractéristiques leur permettant de mieux survivre et mieux se reproduire vont être favorisées.
Pour le passage eau-terre, on peut penser que les vertébrés ont développé des poumons car ils vivaient dans des milieux peu oxygénés, ou étaient régulièrement soumis à des assèchements qui les obligeaient à survivre au moins ponctuellement en milieu aérien (comme le font encore certains poissons africains pourvus de pseudo-poumons.)

sisi

II) L'exemple du Pic-Vert
A présent un petit effort : représentez-vous un oiseau normal.

Qu’est-ce qu’un oiseau « normal » ???

note : Il faut savoir qu'un Pic-Vert moyen, en bonne forme, nourri et élevé en plein air, peut frapper dans un tronc en moyenne entre 38 et 43 coups en 2 ou 3 secondes.

Connaissant le bruit que fait l’animal, je pense qu’il y a surestimation… mais bon…

Représentez-vous votre oiseau. Imaginez-le vous.

On dirait une séance d’hypnose…

Bon, à présent imaginez que cet oiseau, normal je précise, tout ce qu'il y a de plus normal,

Mais alors c’est quoi un oiseau anormal ???

se mette à frapper contre un tronc d'arbre, alors que son bec lui sert pour attraper les insectes et les vers de terre.

OK…

Imaginez-vous cet oiseau, en train de vous regarder, puis frapper soudainement le tronc d'arbre, d'un seul coup. Bien sûr, il ne ferait pas cela qu'une seule fois, mais des dizaines de fois par jour, de telle sorte qu'au fil du temps, il se mette à développer un système complet qui transforme son bec et sa structure crânienne pour en faire un système de suspension complet qui absorbe les impacts et qui puisse lui permettre de frapper au fil du temps jusqu'à 43 fois contre un tronc d'arbre en quelques secondes.

C’est bizarre comme idée… ce texte me semble non pas naïf mais malhonnête dans son procédé. Pourquoi serait-ce « le même oiseau » qui évolue ? apparemment il y a déjà un gros problème ici. Une espèce n’évolue pas comme ça d’un coup, parce qu’un individu a eu un « comportement déviant ». De plus le raisonnement est effectivement très Lamarkien, avec l’idée que c’est la condition elle-même qui influence directement le changement.
Enfin, le texte minimise volontairement le temps nécessaire à l’apparition de tels caractères.

Bien sûr, n'oubliez pas qu'il faudrait que cette mutation affecte ses organes génitaux, pour qu'elle puisse se transmettre de générations en générations (car toute mutation n'est héréditaire que si elle affecte les organes génitaux).

Bon désolée mais à cette lecture j’étais morte de rire…
Encore des confusions…
D’abord, pourquoi une mutation ? Un changement n’est pas nécessairement dû à une mutation mais peut être dû à de nombreuses mutations qui vont être sélectionnées au cours du temps (en de nombreuses générations).
Sinon les mutations pour qu’elles soient transmises à la génération suivante doivent effectivement affecter non ce qu’on appelle les cellules « somatiques » mais celles de la lignée germinale (celles qui donnent spermatozoïde ou ovule). Attention là il y a une grande confusion entre ces cellules germinales et l’organe sexuel lui-même ! Ce qu se passe est qu’un cellule germinale subit une mutation (mutation non visible dans le parent). Cette mutation va être transmise à l’enfant qui sera issu de la cellule (après fécondation), et pourra être alors exprimée lors du développement de l’enfant. De plus je ne vois pas du tout en quoi ça poserait un problème supplémentaire, il existe des mutation aussi bien dans les cellules germinales que dans les somatiques !

Je dis : non seulement ce scénario est totalement absurde et farfelu, mais il est aussi totalement irréalisable.

Effectivement le « scénario » tel qu’il est inventé dans ce texte est du n’importe quoi et n’a rien à voir avec la théorie de l’évolution.

III) La durée des évolutions
J'ai cru lire que les évolutions s'étaient déroulées sur des milliards et des milliards d'années.
--> Déduction : les formes transitoires devraient être nombreuses, extrêmement nombreuses, si bien que les archives fossiles soient totalement incontestables, et qu'il reste encore des formes transitoires de nos jours.
Question : Pourquoi les archives fossiles prouvent exactement le contraire?
et

Il existe différents types de mutations, certaines ont des effets majeurs (duplication du nombre de membres, etc…) et celles qui ont des effets moins importants voire tout petits, entraînant seulement de petites modifications. Donc selon les espèces, il y a pu avoir des évolutions assez « brutales », ou beaucoup plus progressives.
Pour certaines espèces, on a eu la chance de retrouver beaucoup de fossiles, et on connaît justement plein de formes transitoires. Mais il faut aussi penser que la fossilisation est un processus assez aléatoire : elle nécessite des conditions très particulières pour la conservation et la modification des os, dents, etc.… et de plus, plus l’espèce est rare, moins il y a de chance que des spécimens aient été conservés. Donc pas étonnant que pour beaucoup d’espèces on ait du mal à retrouver des restes

.

Qu'est-ce qui a pu pousser des scientifiques à pondre la théorie de "l'équilibre ponctué"

?

La théorie des équilibres ponctués est assez controversée, et n’a pas été émise pour expliquer toute l’évolution mais ce qu’on observe pour certaines espèces.

Rappel à propos de l'équilibre ponctué :
Ce modèle rejette l'idée de l'évolution progressive développée par Darwin et soutient que l'évolution a eu lieu à grands "sauts" discontinus (un jour, dans un oeuf de dinosaure, il y a eu un archeoptéryx).
Deux paléontologistes américains, Niles Eldredge et Stephen Jay Gould, étaient tout à fait conscients que les revendications de la théorie néo-darwiniste ont été entièrement réfutées par les archives fossiles. En effet, les fossiles sont la preuve que les organismes vivants ne sont pas apparus grâce à une évolution progressive, mais plutôt de manière soudaine et sous une forme complète. C'est ce qui les a poussé à imaginé cet "équilibre ponctué".

Les pauvres ils doivent se retourner dans leur tombe « tout à fait conscients que les … fossiles » ???? rien vu de tel dans leurs écrit LOL !
« (un jour, dans un oeuf de dinosaure, il y a eu un archeoptéryx). » là il y a aussi de quoi être morte de rire… rien à voir avec la théorie des équilibres ponctués…
La théorie des équilibres ponctuées est l’hypothèse que les espèces évoluent par moment très rapidement… puis ont ensuite une évolution moins rapide, jusquà la « ponctuation » suivante. Ca ne veut pas du tout dire qu’on ait une transformation comme ça d’un coup en une génération…

Voilà, j'espère que ce post n'aura pas été trop fastidieux. Je tiens à rajouter que j'aimerais que les réponses que vous me ferez peut-être restent sur un bon ton. Peut-être que j'ai été un peu ironique ou moqueur dans mes propos, mais c'est à prendre au Xième degré. Je suis quelqu'un d'honnête et la seule chose que je cherche, c'est la vérité. Ainsi si vous me la démontrez, je l'accepte sans hésiter. :P

Bon j’espère que j’ai un peu répondu aux interrogations…
Pour résumer apparemment le plus gros problème de compréhension est au niveau du processus de l’évolution lui-même : mutation puis sélection.

K.
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[invite5878a7ab]

Bonjour a tous,

Je suis un peu embêté d’écrire ce post après kev1, mais tant pis je ne vais pas faire un nouveau sujet.

Je ne suis pas du tout un expert de l’évolution mais j’ai étudier ce domaine d’un point de vu informatique. Toute cette discussion (forte intéressante) met le doit sur un phénomène que je trouve peu clair dans cette théorie.

Considérons deux espèces E1 et E2. E2 étant une transformation de E1 après plusieurs mutations successives. Si on note Mn() la nième mutation, alors on peut dire par exemple que E2=M5(M4(M3(M2(M1(E1))))). E1 a subit 5 mutations successives pour devenir E2. On considère que ces deux espèces sont stables (viables au moins). Pour que cette transition puisse se faire, faut que les étapes successives M1(E1), M2(M1(E1))… soient elles aussi un minimum viable ; suffisamment pour permettre les mutations suivantes. On peut donc conclure que la passage de E1 à E2 a respecté des lois minimales de viabilité. Les mutations intermédiaires ne peuvent pas être n’importe lesquelles. Or ceci est a mon avis très restrictif et complique énormément la situation. Prenons le cas des systèmes autorégulés, comprenant des boucles de rétroactions positives et négatives. Dans le célèbre cas des spots de léopard, on a :


Ce système est très intéressant et en fait très complexe. Si on se pose la question de savoir comment un tel système a pu se mettre en place, on se retrouve devant en problème sans solution (a ma compréhension en tout cas ). On ne peut pas construire ce système étape par étape sans qu’il ne soit ou complètement saturé ou complètement inhibé. J’imagine donc mal comment un tel système a pu se mettre en place, étant donné qu’il doit forcement passer par des étapes complètement inadaptées.
Quelques éléments qui m’ont poussés à me poser ces questions :

1 lorsqu’on utilise des algos evolutionnaires, on se rend très vite compte que si la transformation d’un état E1 à E2 ne permet pas un chemin stable, on est obligé de baisser énormément les critères de sélection. Le système devient alors très très instable et ne converge que rarement. Maintenant je suis bien conscient que ces algos ne décrivent que d’une manière partielle la théorie de l’évolution.

2. En électronique des boucles de rétroactions telles qu’elles sont décrites au dessus sont extrêmement difficiles à stabiliser. Une très petite variation sur l’importe quelle valeur de d’activation ou d’inhibition (tous les ki) rend le système divergent. Le système doit être extrêmement bien précis pour pouvoir fonctionner. Je suis aussi conscient que les processus biologique sont beaucoup plus compliqué et aboutis que les techniques utilisés en électronique.

En conclusion il me parait souvent difficile de comprendre d’émergence de systèmes biologiques que par la théorie de l’évolution.


Qu'est ce que vous en pensez?

Octo

PS: merci au biologistes qui s'efforcent de parler dans un language compréhensible par tout le monde.

[kinette]

Bonjour octopus,
Effectivement la vie est extrêmement plus compliquée que ça.
A propos des états intermédiaires qui doivent être favorisés je peux prendre un exemple simple qui est celui de la résistance du moustique aux insecticides.
Dans certaines zones les moustiques sont très fortement soumis aux insecticides. Dans ces zones un mutation très coûteuse a été sélectionnée, mais à cause de son coût elle était incapable d'arriver dans des zones de traitement plus faible. Or on a ensuite vu apparaître (presque "en temps réel") une nouvelle mutation sur ce qu'on appelle un "allèle modificateur" qui a fortement diminué le coût de la première modification. Avec l'apparition de cet allèle, la mutation a presque complètement envahi les populations de moustique.

Il faut comprendre que l'expression d'un gène est souvent fortement dépendante des autres gènes qu'on trouve autour, et que l'évolution ne va peut-être pas se faire si simplement "mutation par mutation" mais plus par une coévolution entre différents gènes et allèles.
Certains allèles dit "récessifs" ne pourront s'exprimer que s'ils sont présents sous forme de deux copies chez un individu, ce qui peut permettre l'apparition de mutations qui n'auraient pas été favorisées à l'état homozygote (en deux copies).

Enfin une espèce est généralement soumise à différentes pressions de sélection en fonction des différentes zones qu'elle occupe, et une mutation favorable à un endroit ne le sera pas nécessairement à un autre. Ceci permet l'existence de polymorphismes, et la possibilité qu'une adaptation à un milieu se fasse par l'intermédiaire du passage par un autre (les mutants "intermédiaires" avant ton dernier stade ont besoin d'être favorisé juste à un endroit, qui n'est pas nécessairement celui pour lequel ton dernier stade sera adapté...).

Les régulations physiologiques sont souvent bien plus compliquées que le schéma que tu as donné avec souvent des redondances (différents inhibiteurs ou activateurs agissants sur plusieurs systèmes, et à un même niveau action de nombreux inhibiteurs et actiateurs).

A mon avis un système biologique est un joyeux bordel, qui fonctionne d'ailleurs plus ou moins bien (on est souvent loin de l'optimalité) mais qui persiste tant qu'il arrive à se reproduire...

K., qui n'a pas trop le temps de développer...