Temps mutation génétique

[mayson1872]

Voilà, je me posais la question. Supposons que l'espèce humaine se retrouve extrêmement diminuée en nombre d'individus et que ces derniers sont regroupés en populations isolées. Admettons que la technologie n'est pas présente et que par conséquent, la sélection naturelle reprend son cours. Combien de temps faudrait-il pour que ces population "développent" des mutations en rapport à leur environnement? Par exemple si celle ci vivent dans un endroit sombre, que leur vision dans le noir soit presque parfaite. Ou que une population vivant dans les arbres se retrouve avant des membre allongés etc... ?

En gros ma question c'est : si la selection naturelle reprenait son cours sur les humains, en combien de temps verrions nous apparaitre des différences notables ?
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[blisax]

Salut !

La sélection naturelle n'est pas stoppée chez l'homme. Certes, on ne se fait plus trop manger par des lions mais notre aptitude a ne pas développer de cancers avant reproduction, a résister aux pathogènes, ne pas développer de carences ou d'obésité, etc est mise a rude épreuve et la sélection naturelle opère via ces moyens là !
C'est la confusion classique entre sélection naturelle et adaptation. Notre espèce ne voit pas arriver de nouvelles adaptations (=modification anatomique, physiologique ou comportementale conférant une nouvelle capacité en réponse a une pression du milieu) et encore c'est a mon avis inexact d'être si catégorique. Mais ce qui est certains c'est que la sélection naturelle opère toujours, principalement en purgeant la population de mutations délétères (sélection purificatrice).

Si je comprends bien ta question et je la reformule, c'est "combien de temps avant de voir des adaptations si l'homme revenais à l'état de nature ?"
Il est impossible de répondre a cette question car tout dépend des pressions environnementales, plus elles sont fortes plus c'est rapide (tout choses égales par ailleurs). Cela dépend aussi du trait considéré. Comme la question est vague, on ne peut donner qu'une réponse vague: longtemps (plusieurs générations) !

NB: Pour les exemples que tu donnes (perde l'usage de la vue par exemple), la question est plus précise mais alors la réponse honnête est : on ne sais pas ! L'évolution est compliquée et il y a de nombreux chemins vers la cécité, c'est a priori très difficile de savoir celui qui sera pris (et ce n'est pas déterministe) ni leurs vitesses. Mais j'imagine que pour des cas précis on pourrait faire des modèles.

[Amanuensis]

Pour compléter sur quelques points:

Supposons que l'espèce humaine se retrouve extrêmement diminuée en nombre d'individus et que ces derniers sont regroupés en populations isolées.

Quand on part d'une population faible et isolée, il y a ce qu'on appelle un "effet fondateur". En gros, le génome de la population (la "somme" des génomes des individus) n'est pas nécessairement représentatif du génome de l'espèce. Exemple extrême: tous ont les yeux bleus. Il va y avoir alors une évolution dans les générations ultérieures, au gré des "mariages", une sorte de rééquilibrage des gènes: certains allèles vont disparaître, d'autres vont devenir dominants. Ce peut être une évolution neutre ("au hasard") ou due à une sélection. À cause de l'effet fondateur, éventuellement combiné à des conditions particulières, cela n'amène pas nécessairement (en fait d'autant plus rarement que la population initiale est petite) au même "mix" que l'espèce. On se retrouve avec des isolats qui ont un peu divergé, ce qui peut donner à terme, si la population reste isolée, des espèces différentes, avec des adaptations différentes.

la sélection naturelle reprend son cours.

Comme dit dans la première réponse, la "sélection naturelle" ne s'est jamais arrêtée. Mais dans le cas d'une population faible isolée, elle peut avoir un effet rapidement.

Combien de temps faudrait-il pour que ces population "développent" des mutations en rapport à leur environnement?

Elles ne développent pas de mutations. Pas plus pas moins qu'avant. Les mutations (au sens d'allèles différents des dominants) présentes dès le début suffisent pour un processus évolutif ; la sélection agit en favorisant certains allèles par rapport aux autres. Sur une période vraiment très longue, des mutations (créations de nouveaux allèles, réorganisation du génome) peuvent apparaître au hasard, certaines vont être reproductivement viables, et certaines d'entre elles vont se "fixer" (prendre une place importante dans la population) avec les remplacements successifs de générations.

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Un exemple humain est connu et classique : la tolérance au lactose à l'âge adulte. Les jeunes humains digèrent le lactose jusqu'à disons 4 ou 5 ans (le lactose est le sucre présent dans le lait maternel!), mais la plupart des humains perdent cette aptitude avant l'âge adulte. Cela dépend d'un gêne.

Une population assez petite et isolée quelque part à l'est ou au nord de l'Europe il y a quelques milliers d'années disons 6000 ans) dépendait de la consommation de lait de vache, peut-être pour s'alimenter en hiver. Il existait une variante génétique rare du gêne en question, permettant de continuer à digérer le lactose. Cette variante s'est "fixée" dans la population, vraisemblablement par adaptation à la consommation de lait de vache (peut-être que les jeunes de 5 à 15 ans mourraient plus que les autres en hiver parce qu'ils ne digéraient pas le lactose du lait ? On ne sait pas.).

Il s'agit bel et bien d'une évolution, visible dans les menus des populations. Et cela s'est passé en quelques milliers d'années au plus. (Cela n'a pu commencer qu'avec l'élevage bovin, et c'était bien en place il y a peu.)

[Au résultat, suite aux mélanges des populations, il y a un "cline" pour la tolérance lactose: quasiment 100% des finlandais "germaniques" (pas les Sami) l'ont, et cela descend avec la latitude, avec de l'ordre de 30% de la population méditerranéenne.]

[Au point : une autre mutation donnant la tolérance lactose a été fixée de la même manière chez les Masaïs en Afrique de l'ouest, et pour la même raison: ils consomment le lait cru de leurs bovins.]

[minushabens]

NB: Pour les exemples que tu donnes (perde l'usage de la vue par exemple), la question est plus précise mais alors la réponse honnête est : on ne sais pas ! L'évolution est compliquée et il y a de nombreux chemins vers la cécité, c'est a priori très difficile de savoir celui qui sera pris (et ce n'est pas déterministe) ni leurs vitesses. Mais j'imagine que pour des cas précis on pourrait faire des modèles.

j'imagine que dans ce cas (population vivant dans un milieu sans lumière) la perte de la vision aurait lieu par simple dérive, et on doit pouvoir le modéliser en effet, à condition de bien connaître les gènes impliqués et tous leurs effets.

ce que j'entends par dérive, c'est que pour un humain vivant dans un milieu sans lumière le fait de voir ou non est neutre : il n'influence pas sa capacité à survivre et à se reproduire. Ca n'est probablement pas tout à fait exact parce qu'il doit y avoir un petit coût lié au développement des yeux et sans-doute aussi de la partie du cerveau qui traite les images, mais je devine que ça n'est pas trop loin de la réalité. Si j'ai raison, un humain qui est porteur d'une mutation diminuant sa capacité à voir n'est pas contre-sélectionné et donc a des chances de transmettre cette mutation. Sauf bien sûr si le gène concerné intervient ailleurs que dans la vision. Mais si l'évolution est neutre et si on connaît le nombre de mutations possibles conduisant à la perte de la vision et la taille de la population, on doit pouvoir estimer le nombre de générations minimum pour que tout le monde soit aveugle.

[A voir en vidéo sur Futura]

[mayson1872]

merci pour vos réponses.

Je pense que je me suis mal exprimée par rapport à mon exemple de la vision. Mon idée étant, si les hommes vivent dans un endroit sombre et que voir dans le noir favorise leur reproduction (trouver de la nourriture, éviter des dangers etc...). Les individus ayants une moins bonne vision ayant moins de chance de se reproduire. Combien de temps (miller d'années, millions d'année), approximativement, faudrait-il pour que la majorité de la population ai une relativement bonne vision dans l'obscurité ?

pour être honnête je suis en train d'écrire une histoire et j'aimerais être cohérente dans l'échelle de temps

[Amanuensis]

Si les conditions suivantes sont réunies:

- il y a dans l'espèce humaine prise dans son ensemble des allèles existant donnant un avantage pour la vie dans le noir, et que l'allèle soit dominant (par opposition à récessif), avec éventuellement cécité ou pas ;

- la population initiale est très petite ;

- ne serait-ce qu'un seul individu soit porteur de l'allèle.

Alors l'allèle pourrait atteindre une prévalence élevée, voire 100 %, en une poignée de générations (un à trois siècles), ou même bien moins en "corsant" encore plus les conditions (genre seule femme qui survive assez longtemps à la transition pour avoir des enfants).

Ainsi la durée demandée dépend énormément des hypothèses, dans une dynamique couvrant presque rien à peut-être des millions d'années.