Définition de l’évolution divergente
L’évolution divergente est le processus par lequel des groupes issus du même ancêtre commun évoluent et accumulent des différences, aboutissant à la formation de nouvelles espèces.
L’évolution divergente peut se produire en réponse à des changements de facteurs abiotiques, tels qu’un changement des conditions environnementales, ou lorsqu’une nouvelle niche devient disponible. Alternativement, l’évolution divergente peut avoir lieu en réponse à des changements dans les facteurs biotiques, tels que l’augmentation ou la diminution de la pression de la concurrence ou de la prédation.
Lorsque des pressions sélectives sont exercées sur les organismes, ceux-ci doivent développer des traits adaptatifs afin de survivre et de maintenir leur aptitude à la reproduction. Les différences peuvent être mineures, comme la modification de la forme, de la taille ou de la fonction d’une seule structure, ou elles peuvent être plus prononcées et nombreuses, entraînant une structure corporelle ou un phénotype complètement différent.
L’évolution divergente conduit à la spéciation, et fonctionne sur la base de l’existence de variations au sein du patrimoine génétique d’une population. Si une barrière reproductive sépare deux groupes au sein d’une population, différents gènes contrôlant divers aspects de la capacité d’un organisme à survivre et à se reproduire augmentent ou diminuent en fréquence à mesure que le flux génétique est restreint. La spéciation allopatrique et la spéciation péripatrique se produisent lorsque la barrière reproductive est causée par une barrière physique ou géographique, comme une rivière ou une chaîne de montagnes. Alternativement, la spéciation sympatrique et la spéciation parapatrique ont lieu dans la même zone géographique.
Par le biais de l’évolution divergente, les organismes peuvent développer des structures homologues. Il s’agit de structures anatomiquement similaires, présentes chez l’ancêtre commun et qui persistent au sein des organismes divergents, bien qu’ayant évolué vers des fonctions dissemblables.
L’image montre un exemple d’os homologues présents dans le membre antérieur de quatre types de mammifères différents.
On suppose généralement qu’un plus grand nombre de différences entre des espèces apparentées indique qu’il s’est écoulé plus de temps depuis qu’elles ont subi une divergence. Cependant, il existe des cas où des organismes non apparentés développent indépendamment des structures analogues ayant une apparence ou une fonction similaire. C’est ce qu’on appelle l’évolution convergente.
Exemples d’évolution divergente
Les pinsons de Darwin
L’un des exemples les plus célèbres d’évolution divergente a été observé par Charles Darwin, et documenté dans son livre De l’origine des espèces.
Lors d’une visite des îles Galápagos, Darwin a remarqué que chacune des îles avait une population résidente de pinsons appartenant à la même famille taxonomique. Cependant, les populations d’oiseaux de chaque île différaient de celles des îles voisines par la forme et la taille de leur bec.
Darwin a suggéré que chacune des espèces d’oiseaux avait appartenu à l’origine à une seule espèce ancêtre commune, qui avait subi des modifications de ses caractéristiques en fonction du type de source de nourriture disponible sur chaque île. Par exemple, les oiseaux qui se nourrissaient de graines et de noix ont développé de grands becs écrasants, tandis que les mangeurs de cactus ont développé des becs plus longs, et des becs plus fins ont évolué chez les oiseaux qui se nourrissaient en cueillant des insectes dans les arbres.
Lorsque la forme ancestrale des pinsons a initialement colonisé chaque île, chaque groupe contenait des individus capables de mieux s’adapter aux conditions et à la source de nourriture disponible. Ces individus ont survécu et se sont reproduits dans leur nouvel habitat. Ce faisant, les gènes qui contrôlaient certains aspects favorables (par exemple, des becs plus longs permettant d’accéder au nectar dans les profondeurs des fleurs) se sont répandus dans le pool génétique, tandis que les individus qui ne présentaient pas ces caractéristiques favorables ont disparu. C’est le processus de la sélection naturelle.
Le cas des » pinsons de Darwin » (les oiseaux appartiennent en réalité à la famille des tangaras et ne sont pas de véritables pinsons) est un exemple de rayonnement adaptatif, qui est une forme d’évolution divergente.
Le rayonnement adaptatif est une caractéristique commune aux archipels tels que les îles Galápagos et Hawaï, ainsi que dans les « habitats insulaires » métaphoriques tels que les chaînes de montagnes. Cela s’explique par le fait que le flux de gènes entre les îles est limité lorsque la migration n’est pas constante ; cependant, l’ampleur de l’effet dépend de la capacité de dispersion de l’organisme.
L’évolution des primates
Tous les primates sur Terre ont évolué à partir d’un seul ancêtre commun, très probablement un mammifère insectivore de type primate, qui vivait il y a environ 65 millions d’années à l’ère mésozoïque. À cette époque, les continents du monde étaient pour la plupart reliés entre eux. Les preuves fossiles suggèrent que ces animaux primitifs menaient une vie arboricole, avec une bonne vue et des mains et pieds adaptés pour grimper dans les arbres.
Il y a environ 55 millions d’années, les premiers vrais primates ont évolué, divergeant en prosimiens et simiens.
Les prosimiens ancestraux ressemblent surtout aux prosimiens modernes, qui comprennent les lémuriens (endémiques de Madagascar), les loris, les tarsiers et les bébés des buissons. Ces derniers ont un petit cerveau et un corps relativement petit, avec un nez humide semblable à celui d’un chien. Ils sont souvent nocturnes, avec des caractéristiques corporelles considérées comme « primitives », par rapport aux autres primates.
La prochaine grande divergence s’est produite il y a environ 35 millions d’années dans l’autre branche phylogénétique des primates, les simiens. Cet événement a entraîné la divergence de l’ancêtre commun de tous les singes du Nouveau Monde et des singes de l’Ancien Monde.
On suppose que les deux groupes ont subi une évolution divergente à la suite d’une spéciation allopatrique. Comme les continents d’Amérique et d’Eurasie s’étaient à ce moment-là séparés, la scission pourrait avoir été causée par une migration fortuite à travers l’océan Atlantique.
Les singes du Nouveau Monde ou Platyrrhines, sont originaires d’Amérique centrale et du Sud, ainsi que du Mexique. Ils ont évolué avec des nez plats et des queues préhensiles, qui agissent comme un cinquième membre et ont la capacité de s’agripper aux arbres et aux branches. Parmi eux figurent des familles familières comme les capucins et les singes-araignées (famille : Cebidae), les ouistitis (Callitrichidae) et les singes hurleurs (Atelidae).
L’ancêtre commun des singes de l’Ancien Monde et des grands singes s’est séparé il y a environ 25 millions d’années. Les singes de l’Ancien Monde, ou Catarrhini, sont originaires d’Afrique et d’Asie, et présentent une série d’adaptations différentes à de nombreux types d’habitats, des forêts tropicales aux savanes, en passant par les montagnes et les arbustes. Il existe des Catarrhini terrestres et arboricoles, dont beaucoup sont familiers, comme les macaques (genre : Macaca), les babouins (Papio) et les langurs (Semnopithecus).
Il est important de se rappeler que les primates modernes que nous voyons aujourd’hui n’ont pas évolué les uns des autres malgré leurs similitudes (par exemple, les grands singes n’ont pas évolué des petits singes), mais qu’ils descendent d’un seul ancêtre commun qui a formé deux espèces différentes par évolution divergente.
Le renard gris et le renard arctique. Fox
Deux espèces très proches et ayant subi une évolution divergente sont le renard kit (Vulpes macrotis) et le renard arctique (Vulpes lagopus).
Le renard kit est originaire de l’ouest de l’Amérique du Nord, et est adapté aux environnements désertiques ; il a une coloration sableuse, et de grandes oreilles, qui l’aident à éliminer l’excès de chaleur corporelle.
Le renard arctique est originaire des régions arctiques et vit dans le biome de la toundra arctique de l’hémisphère nord. Mieux adapté aux climats froids, il possède une fourrure épaisse, blanche en hiver et brune en été, et une petite forme de corps ronde qui minimise la perte de chaleur.
Ayant divergé à partir d’un ancêtre commun récent, ces deux espèces ont dû s’adapter à leurs habitats extrêmement différents. Elles ont évolué vers deux espèces clairement très distinctes en termes d’oreilles et de pelage, même si elles conservent la majorité de leurs caractéristiques ancestrales.
- Évolution convergente – Processus par lequel des espèces qui ne sont pas étroitement apparentées, évoluent indépendamment des structures fonctionnellement ou visuellement similaires.
- Évolution parallèle – Processus au cours duquel des espèces apparentées, mais distinctes, évoluent indépendamment de structures similaires.
- Spéciation – Processus au cours duquel des espèces nouvelles et distinctes sont formées.
- Sélection naturelle – Processus au cours duquel les espèces les mieux adaptées à leur environnement survivent et se reproduisent, tandis que celles qui sont mal adaptées ne le font pas.
Quiz
1. Les structures présentes chez l’ancêtre commun de deux espèces et qui persistent dans leur lignée évoluée, bien qu’avec une forme ou une fonction différente, sont appelées :
A. Structures analogues
B. Structures homologues
C. Structures divergentes
D. Structures vestigiales
2. La radiation adaptative observée dans le cas des pinsons des Galápagos est le résultat de :
A. La forte incidence de la migration entre les îles
B. Le développement de structures analogues
C. Des populations d’oiseaux s’adaptant pour remplir les niches disponibles
D. Toutes ces réponses
3. Laquelle des affirmations suivantes est vraie ?
A. Les humains sont plus évolués que les chimpanzés
B. Les singes du nouveau monde ont évolué à partir des singes de l’ancien monde
C. Les gorilles et les lémuriens partagent un ancêtre commun
D. Les simiens ont évolué à partir des prosimiens
.