D'autres mécanismes de diversification du vivant : cours de Tle SVT

Quand tu observes deux individus d'une même espèce qui ne se ressemblent pas, ta première idée est sans doute : « ils n'ont pas les mêmes gènes ». C'est une réponse souvent juste, et tu en as étudié les causes dans les chapitres précédents. Mais elle n'est pas complète.

Le programme de Terminale le dit clairement : la diversification phénotypique des êtres vivants n'est pas uniquement due à la diversification génétique ⁴. Le même document ajoute que la diversification du vivant se fait aussi aux côtés d'autres processus génétiques et non génétiques ⁴. Ce cours porte donc sur ce qui reste à comprendre une fois que tu connais les mutations et la reproduction sexuée.

Le cadre général est celui de la biodiversité. Elle désigne la diversité du vivant et sa dynamique, à différentes échelles ³. Elle comprend en particulier la diversité génétique des individus et l'évolution des êtres vivants ³. Cette diversité est à la fois le résultat et une étape de l'évolution ³ : ce que tu observes aujourd'hui découle de mécanismes passés, et sert de matière première aux évolutions à venir.

Les mécanismes qui créent de la diversité sont toujours à l'œuvre aujourd'hui ³. Ce n'est donc pas de l'histoire ancienne : on peut les observer, les mesurer, les raisonner sur des documents.

Ce chapitre vient après quatre notions : la diversification des génomes, la complexification des génomes (transferts horizontaux et endosymbiose), l'évolution des génomes au sein des populations et le modèle de Hardy-Weinberg. Tu n'as pas besoin de les réapprendre, mais de les avoir en tête pour comparer.

Voici comment les situer par rapport au chapitre actuel.

Pourquoi ce mécanisme est-il si important pour la diversité ? Parce qu'il casse la règle habituelle. Avec la reproduction classique, un individu ne reçoit des gènes que de ses parents, donc de sa propre lignée. Avec un transfert horizontal, un organisme peut acquérir un gène venu d'une autre lignée. Un caractère nouveau peut ainsi apparaître d'un coup, sans attendre l'accumulation lente de mutations ponctuelles.

Pour repérer un transfert horizontal dans un document, on cherche une situation anormale : un gène très semblable chez deux espèces éloignées, alors qu'il est absent chez des espèces pourtant plus proches de la première.

Le deuxième grand volet concerne les relations entre organismes. Le programme distingue des associations non héréditaires, citant notamment les pathogènes ⁴. Une association est dite non héréditaire lorsqu'elle ne se transmet pas par les gènes : chaque génération doit la reconstituer.

À l'inverse, l'endosymbiose que tu as étudiée avant ce chapitre fait partie des mécanismes de complexification des génomes. La différence de logique est la suivante.

Un exemple réel figure dans les ressources : on trouve des algues endosymbiotiques facilement identifiables dans les cellules de plusieurs eucaryotes, notamment chez les cnidaires ². Un organisme qui héberge de telles algues a un phénotype différent d'un organisme de la même espèce qui n'en héberge pas, sans que son propre génome ait changé.

Le troisième volet est le plus intuitif : l'environnement agit sur le phénotype. On peut raisonner de la même façon sur la température, la lumière, l'alimentation ou la disponibilité de l'eau.

L'effet de l'environnement sur un organisme fait appel à des notions que tu connais depuis le collège.

Dans la réalité, les causes se cumulent. Le phénotype d'un individu résulte de son génome, de son environnement, et parfois d'organismes associés. La biodiversité observée est donc le produit de plusieurs mécanismes agissant ensemble, ce que les ressources résument en parlant d'une logique évolutive qui peut intégrer tous ces mécanismes, et d'autres encore ².

Le dernier point est capital pour l'évolution. Une différence purement environnementale ne se transmet pas par les gènes : elle disparaît si l'environnement change. Une différence génétique peut, elle, être conservée et se répandre dans une population. Les ressources précisent que la diversité du vivant est à la fois résultat et étape de l'évolution ³ : les mécanismes non génétiques participent à la diversité observée, mais l'évolution des génomes se joue sur ce qui est héréditaire.