SVT — La Terre, la vie et l'organisation du vivant
Biodiversité et évolution
Sélection naturelle, espèces, écosystèmes
Résumé synthétiqueFiche en 5 sectionsQuiz de 10 questionsGratuit, sans pub
Résumé
La **biodiversité**, c'est la diversité du vivant à **trois niveaux** imbriqués : **génétique** (les variations des gènes au sein d'une même espèce, comme les races de chiens), **spécifique** (le nombre d'espèces, estimé à **8,7 millions** sur Terre dont seulement 1,5 million décrites) et **écosystémique** (la variété des milieux : forêts, océans, prairies…). Cette biodiversité n'est pas figée : elle **évolue** au fil du temps grâce à la **sélection naturelle**, théorisée par **Charles Darwin** en 1859. Le mécanisme tient en une phrase : dans une population, les individus **varient** (à cause des **mutations** de l'ADN et de la reproduction sexuée) ; ceux qui portent les caractères les mieux **adaptés** à leur milieu **survivent** et se **reproduisent** davantage, transmettant ces caractères aux générations suivantes. Les pinsons des Galápagos, aux becs taillés pour chaque nourriture, en sont l'exemple emblématique. La Terre a déjà connu **5 grandes crises d'extinction** ; nous vivons aujourd'hui une **6e crise**, cette fois provoquée par les **activités humaines** (destruction des habitats, surexploitation, pollution, changement climatique).
La **biodiversité** ne se résume pas au nombre d'animaux et de plantes. Les scientifiques la décrivent à **trois niveaux** emboîtés : la diversité **à l'intérieur** d'une espèce, la diversité **entre espèces**, et la diversité **des milieux** où elles vivent.
- **Diversité génétique :** variations de l'ADN **au sein d'une même espèce** (les races de chiens diffèrent par la taille, la couleur… mais restent une seule espèce).
- **Diversité spécifique :** **nombre d'espèces** différentes dans un milieu ou sur la planète.
- On estime à environ **8,7 millions** le nombre d'espèces sur Terre, dont seulement **1,5 million décrites** scientifiquement.
- **Diversité écosystémique :** variété des **milieux de vie** et des interactions (forêts, récifs coralliens, prairies…).
- La biodiversité **change au cours du temps** : des espèces apparaissent, d'autres disparaissent.
- Les **points chauds** (hotspots) concentrent une biodiversité exceptionnelle et menacée : Amazonie, Madagascar, bassin méditerranéen.
Exemple
Un seul pommier illustre les trois niveaux : ses variétés (golden, reinette…) relèvent de la diversité **génétique** ; l'ensemble des arbres et insectes du verger, de la diversité **spécifique** ; le verger lui-même comparé à une forêt voisine, de la diversité **écosystémique**.
Piège à éviter
Ne confondez pas **espèce** et **race** : une race (de chiens, de chevaux…) est une simple **subdivision** d'une espèce. Tous les humains appartiennent à **une seule espèce**, Homo sapiens.
Pourquoi les espèces changent-elles au fil des générations ? **Charles Darwin** propose en **1859** une explication restée centrale : la **sélection naturelle**. L'idée tient en quatre étapes logiques, qui n'exigent aucune « volonté » de la nature.
- **1. Variation :** dans une population, les individus ne sont **pas identiques** (forme, couleur, comportement…).
- **2. Hérédité :** une partie de ces variations est **transmise** à la descendance par les **gènes**.
- **3. Avantage :** dans un milieu donné, certaines variations rendent l'individu **mieux adapté** (mieux camouflé, plus résistant…).
- **4. Tri :** les mieux adaptés **survivent** et se **reproduisent davantage** : leurs caractères deviennent peu à peu plus fréquents.
- Au bout de nombreuses générations, la **population se transforme** : c'est l'**évolution**.
- Exemple express : exposées à un antibiotique, seules les **bactéries résistantes** survivent et se multiplient — la population devient résistante.
Exemple
Une prairie abrite des criquets verts et bruns. Sur un sol calciné par un incendie, les bruns passent inaperçus et échappent aux oiseaux, tandis que les verts sont repérés et mangés. Génération après génération, les criquets **bruns** deviennent majoritaires : la sélection naturelle a fait son tri.
Piège à éviter
L'évolution **n'a pas de but** ni de sens du « progrès » : aucune espèce ne « cherche » à s'améliorer. Et ne confondez pas **Darwin** (sélection naturelle) avec **Lamarck**, dont l'idée d'héritage des caractères acquis (par usage des organes) est aujourd'hui **abandonnée**.
La sélection naturelle ne crée rien : elle **trie** des variations qui existent déjà. D'où viennent ces variations ? De deux sources principales, le hasard des **mutations** et celui de la **dérive génétique**.
- Les **mutations** sont des modifications de la séquence d'ADN : elles sont la **source première** de la variabilité génétique.
- Elles surviennent de façon **aléatoire** : le plus souvent **neutres**, parfois défavorables, rarement avantageuses.
- Beaucoup de mutations sont **invisibles** : elles touchent de l'ADN non codant ou ne changent pas la protéine produite.
- La **reproduction sexuée** brasse les gènes des deux parents et multiplie les combinaisons : c'est une seconde source de diversité.
- La **dérive génétique** est une variation **aléatoire** des fréquences des gènes, surtout marquée dans les **petites populations**.
- Sélection naturelle et dérive agissent **ensemble** sur le stock de variations disponible.
Exemple
Dans une petite population isolée de quelques dizaines d'individus, il suffit qu'un porteur d'un gène rare ait par hasard beaucoup de descendants pour que ce gène devienne fréquent — sans qu'il apporte le moindre avantage. C'est la **dérive génétique**, un effet du pur hasard.
Piège à éviter
Une mutation n'est ni « bonne » ni « mauvaise » en soi : tout dépend du **milieu**. Un gène défavorable dans un environnement peut devenir avantageux dans un autre (par exemple une résistance à un poison absent ailleurs).
Qu'est-ce qui sépare deux **espèces** ? Et comment une nouvelle espèce naît-elle ? Le critère repose sur la **reproduction**, et l'apparition de nouvelles espèces (la **spéciation**) suit souvent un **isolement géographique**. À l'inverse, des **crises** peuvent effacer brutalement une grande part du vivant.
- **Espèce :** groupe d'individus capables de se **reproduire entre eux** ET d'avoir une **descendance fertile**.
- Cheval (64 chromosomes) × âne (62 chromosomes) → **mulet** (63 chromosomes) **stérile** : cheval et âne sont donc **deux espèces** distinctes.
- **Spéciation :** apparition d'une nouvelle espèce, souvent après un **isolement géographique** qui empêche les populations de se reproduire entre elles.
- Exemple : les **pinsons des Galápagos**, isolés sur différentes îles, ont donné **13 espèces** à partir d'un ancêtre commun.
- La Terre a connu **5 grandes crises d'extinction** : Ordovicien, Dévonien, Permien (près de **96 %** des espèces marines disparues), Trias, Crétacé (fin des dinosaures).
- Une **6e crise** est en cours : le taux d'extinction est **100 à 1000 fois** supérieur au rythme naturel, à cause des activités humaines.
Exemple
Le mulet montre concrètement la frontière entre espèces : robuste et bien portant, il est pourtant **stérile**. Comme il ne peut pas se reproduire, le croisement cheval × âne ne crée **pas** une nouvelle espèce durable.
Piège à éviter
Deux individus qui se ressemblent ou vivent au même endroit ne sont pas forcément de la même espèce ; et deux individus très différents (un chihuahua et un dogue) peuvent l'être. Le seul critère fiable est la **descendance fertile**.
L'évolution n'est pas qu'une affaire de fossiles : on peut l'**observer** de nos jours, parfois en quelques années. Voici des cas devenus classiques, qui montrent la sélection naturelle à l'œuvre sous nos yeux.
- **Phalène du bouleau** (papillon) en Angleterre : la révolution industrielle a noirci les troncs de suie → les papillons **sombres**, mieux camouflés, ont été moins repérés par les oiseaux et sont devenus majoritaires.
- **Résistance aux pesticides :** les insectes porteurs d'une mutation de résistance survivent aux traitements et **prolifèrent**.
- **Résistance aux antibiotiques :** même principe chez les bactéries — un problème de santé publique majeur.
- **Ours polaire :** issu d'ours bruns isolés dans le froid il y a quelques centaines de milliers d'années, il a évolué vers une **fourrure claire** et un mode de vie adapté à la banquise.
- **Parenté humain–chimpanzé :** environ **98 à 99 % d'ADN commun**, signe d'un **ancêtre commun** il y a 6 à 7 millions d'années.
Exemple
La phalène du bouleau est l'exemple le plus célèbre : avant l'ère industrielle, la forme claire dominait sur les troncs clairs ; avec la pollution, la forme sombre l'a emporté ; et depuis que l'air s'est assaini, la forme claire **redevient** majoritaire. La population « suit » son milieu.
Piège à éviter
Ces espèces ne « décident » pas de changer : aucune phalène ne se teinte volontairement. Ce sont les individus **déjà** porteurs du bon caractère qui survivent mieux. L'évolution agit sur la **population**, pas sur l'individu au cours de sa vie.
Quiz - Biodiversité et évolution
10 questions
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Questions fréquentes
Les points clés à retenir sur Biodiversité et évolution, extraits du quiz de révision.
La sélection naturelle a été théorisée par :
Réponse :
Darwin
C'est **Charles Darwin** qui publie la théorie de l'évolution par sélection naturelle dans « L'Origine des espèces » en 1859.
La diversité spécifique correspond :
Réponse :
Au nombre d'espèces différentes
« Spécifique » renvoie aux **espèces** : c'est le nombre d'espèces différentes présentes dans un milieu ou sur Terre.
Combien estime-t-on d'espèces sur Terre ?
Réponse :
8,7 millions
On estime à environ **8,7 millions** le nombre d'espèces, dont seulement **1,5 million** ont été décrites scientifiquement à ce jour.
Quelle est la source première de la variabilité génétique ?
Réponse :
Les mutations de l'ADN
Les **mutations** modifient la séquence d'ADN et créent de nouvelles variations. La sélection naturelle, elle, ne crée rien : elle **trie** les variations existantes.