La sélection naturelle : cours de 3e

Dans les chapitres précédents, tu as vu que les espèces évoluent et que la biodiversité change au fil du temps. Il reste une question : comment une population change-t-elle ? Pourquoi des animaux semblent-ils si bien adaptés à l'endroit où ils vivent ?

Une réponse célèbre a été proposée par le naturaliste Charles Darwin (1809-1882). ⁴ Il a présenté la notion de sélection naturelle dans L'Origine des espèces, publiée en 1859. ² Dans ce cours, tu vas comprendre ce mécanisme étape par étape, voir ce qui le déclenche, ce qu'il ne fait pas, et comment l'appliquer à un exemple concret comme les bactéries face aux antibiotiques.

Darwin a d'abord décrit son idée comme le maintien des variations utiles dans la lutte pour l'existence, avec la disparition de celles qui nuisent. ² Les éditions suivantes de son livre adoptent une autre formule, « la survie du plus apte », suggérée par le naturaliste Alfred Wallace. ²

Pour que la sélection naturelle ait quelque chose à trier, il faut que les individus d'une population ne soient pas tous identiques. Darwin avait constaté qu'il existe une variabilité naturelle dans toutes les espèces. ³ Regarde les chiens, les feuilles d'un même arbre ou les élèves de ta classe : aucun n'est la copie exacte d'un autre.

L'origine de ces versions différentes est la mutation, une modification de l'ADN. Au fil du temps, ce sont les mutations qui font apparaître des allèles différents dans l'espèce. ¹ Leur fréquence peut être augmentée par des agents mutagènes. ¹

Une mutation apparaît au hasard : elle n'est pas « choisie » par le milieu pour être utile. Elle peut être sans effet, avantageuse ou désavantageuse selon le contexte. La sélection naturelle intervient après, en triant les résultats de ces variations.

Voici le raisonnement de Darwin, que tu peux refaire toi-même. Il s'est inspiré des idées de l'économiste Malthus : les populations peuvent croître très vite alors que les ressources disponibles n'augmentent guère. Il en a déduit qu'il naît plus d'individus que le milieu ne peut en nourrir, ce qui permet un tri. ² Il s'est aussi appuyé sur la sélection artificielle des races d'animaux domestiques. ³

Le point clé est le succès reproductif différentiel : tous les individus ne laissent pas le même nombre de descendants. ⁴ Ce n'est donc pas la mort qui compte en elle-même, mais le nombre de descendants qui portent, à leur tour, le caractère avantageux.

Selon l'environnement, les individus d'une même population subissent des pressions de sélection, c'est-à-dire des contraintes qui trient la diversité génétique dans une direction donnée. ⁴ Cela peut être un prédateur, le froid, la rareté de la nourriture, une maladie, etc.

Grâce à ce tri répété, la sélection naturelle explique l'adaptation des espèces à leur environnement. ⁴ Une adaptation est un caractère qui rend une population mieux ajustée à son milieu.

On entend parfois que l'évolution serait « due au hasard ». C'est à moitié vrai, donc faux. Les mutations arrivent au hasard, mais la sélection naturelle, elle, n'est pas aléatoire : elle favorise ce qui convient au milieu. Les caractères observés dans les espèces résultent en grande partie de diverses pressions de sélection au cours de l'histoire des espèces. ⁴

Des innovations isolées dues au hasard sur quelques générations ne suffisent pas à expliquer la complexité des êtres vivants. C'est la sélection naturelle qui permet d'accumuler les petites innovations jusqu'à des organes complexes, comme l'œil des mammifères. ⁴

La sélection naturelle ne fait pas que favoriser des caractères utiles. Elle élimine aussi des allèles nuisibles. Ce processus s'appelle la sélection négative ou sélection purifiante. ⁵ Elle réduit la fréquence des variations dangereuses issues de mutations aléatoires. ⁵

Le mécanisme est le même que précédemment : les individus porteurs d'une mutation nocive ont moins de descendants à chaque génération, donc cet allèle devient de moins en moins fréquent dans la population. ⁵

Il existe plusieurs sortes de « sélection ». Il ne faut pas les mélanger.

Darwin a nommé son mécanisme « sélection naturelle » pour le distinguer de la sélection artificielle, que les humains pratiquent depuis très longtemps. À chaque génération, éleveurs et agriculteurs retiennent les individus qui leur semblent les meilleurs et ne font reproduire que ceux-là. ⁴

La sélection sexuelle est un processus distinct, lui aussi défini par Darwin. Il vient de la compétition entre mâles pour séduire les femelles, ou de la préférence des femelles pour un certain type de mâles. ² Cette compétition provoque en général un dimorphisme sexuel : les mâles sont plus gros et plus forts mais vivent moins longtemps que les femelles. ²

Le programme de cycle 4 retient un cas concret de sélection naturelle : celui des populations de bactéries face aux antibiotiques. Il sert aussi à comprendre pourquoi il faut utiliser les antibiotiques de façon plus responsable. ¹