L'évolution des espèces au sein des populations

Selon le biologiste évolutionniste américain Theodosius Grigorievich Dobzhansky (1900-1975), "rien en biologie n'a de sens sauf à la lumière de l'évolution" (1973). Il critiquait ainsi les idées créationnistes contre l'évolution des espèces.

L'évolution est une théorie. C'est ce qui fait que toutes les sciences du vivant sont maintenues ensemble. Le terme "évolution" est souvent utilisé dans le langage courant quant on veut parler de l’apparition de nouvelles espèces, mais en biologie l'évolution fait référence au changement de fréquence des allèles dans une population au fil du temps.

Une population est un groupe d’individus de la même espèce qui se croisent librement et se reproduisent, donnant des descendants (pour ceux qui se reproduisent de manière sexuée).

Si l'on considère un gène (c'est-à-dire un emplacement au niveau de la molécule d'ADN d'une espèce, un allèle est une version de ce gène. La fréquence d'un allèle correspond à la fréquence à laquelle il apparaît dans la population.

Prenons l'exemple d'une population et regardons les gènes d'un individu. Pour un même gène, il en possède deux versions au maximum : l'une étant héritée de sa mère, et l'autre de son père. En simplifiant au maximum, prenons l'exemple d'une population humaine qui n'aurait qu'un seul gène qui déterminerait le groupe sanguin. Les deux versions des allèles de ce gène sont A ou O. Comme les humains sont diploïdes (les chromosomes sont par paires, un provient de la mère et l'autre du père), chaque individu possède deux allèles pour ce gène. 

En comptant les allèles des cinq individus qui constituent cette population (chaque individu en possède deux), on a six fois l'allèle A et quatre fois l'allèle O. La fréquence de ces allèles est donc de 60 % pour A et 40 % pour O.
L'allèle A est dominant, il suffit donc qu'il soit présent en un exemplaire pour s'exprimer et donner le groupe sanguin A (phénotype). L'allèle O est récessif, c'est-à-dire qu'il a besoin d'être présent en deux exemplaires pour s'exprimer et donner un groupe sanguin O. On a donc ici quatre personnes de groupe sanguin A et une de groupe sanguin O.

Au cours du temps, les individus se reproduisent entre eux, ils ont une descendance. Celle-ci va grandir, se reproduire avoir à son tour une descendance. Et ainsi de suite sur plusieurs générations. Comme les allèles se répartissent au hasard lors de la formation des ovules et des spermatozoïdes (méiose), on obtient la population suivante, quelques générations après celle du schéma ci-dessus :

On voit que la fréquence allélique a été modifiée, avec 50 % de A et 50 % de O. Ce changement de fréquence indique que la population a évolué. Pourtant, on a toujours quatre personnes de groupe sanguin A et une personne de groupe sanguin O. 

Pour qu'il y ait un changement de fréquence allélique, il faut au moins une génération.
Attention : ce sont les populations qui évoluent et non pas les individus eux-mêmes. 

Essayons maintenant de comprendre les phénomènes qui permettent l'évolution d'une population. Il s'agit des forces évolutives ; autrement dit, on cherche à comprendre comment ces forces peuvent modifier la fréquence allélique au sein d'une population.