Quiconque a suivi des cours de biologie a déjà entendu l'expression « survie du plus apte ». Au soulagement des patates de canapé partout, l'expression ne fait pas référence à la forme physique mais plutôt à la forme évolutive. Lorsqu'une population d'une espèce donnée se reproduit, certaines variantes d'un gène, connu comme allèles , peut devenir plus répandu dans cette population car ces allèles s'avèrent avantageux pour la survie.
Les papillons poivrés ont fourni l'exemple le plus célèbre de ce processus en action. Avant la révolution industrielle en Angleterre, les papillons poivrés de couleur claire étaient de loin plus nombreux que la variété de couleur foncée. Alors que la pollution des usines couvrait les villes de suie, cependant, les papillons de couleur foncée étaient soudainement bien mieux camouflés contre les oiseaux prédateurs, et en quelques décennies, le papillon de couleur sombre est devenu plus répandu que la variété de couleur claire. L'évolution du papillon poivré est un exemple de sélection naturelle au travail; la variation génétique la plus adaptée à un environnement donné est celle qui prospère.
Mais toutes les espèces n'ont pas la chance d'avoir un patrimoine génétique riche et varié. Par exemple, un événement catastrophique comme un tremblement de terre ou un changement climatique rapide pourrait anéantir la majorité d'une espèce, ne laissant que quelques membres génétiquement similaires pour continuer. La chasse excessive peut avoir le même effet, résultant en ce que les biologistes appellent un goulet d'étranglement démographique . Même si l'espèce se remet du goulot d'étranglement et augmente ses effectifs, les générations suivantes peuvent encore manquer de diversité génétique, un handicap sérieux, selon le Dr Shozo Yokoyama, professeur de biologie à l'Université Emory.
"Pour que la sélection naturelle se produise, nous devons avoir des variations, " dit le Dr Yokoyama, "et si les membres d'une espèce ont plus de variation, il y a de meilleures chances que ces gènes puissent être trouvés par sélection naturelle."
Si, d'autre part, une espèce a peu de variation génétique, cette espèce peut ne pas être capable de s'adapter aux conditions environnementales changeantes. Dérive génétique , un autre mécanisme important de l'évolution, dépend également d'une variation génétique importante pour fonctionner (bien que dans le cas de la dérive génétique, le hasard détermine quels allèles deviennent prédominants). Considérant comment la sélection naturelle et la dérive génétique fonctionnent à travers la diversité génétique, vous pouvez raisonnablement vous demander si les espèces avec de petits pools génétiques peuvent évoluer.
Le guépard, par exemple, avait autrefois quatre sous-espèces distinctes, mais n'en a maintenant qu'une après avoir apparemment connu un goulot d'étranglement de la population. En réalité, après avoir étudié les enzymes des guépards, les scientifiques ont conclu qu'aussi récemment que 10, il y a 000 ans, il restait moins de sept guépards. Les guépards ont pu augmenter leur nombre par consanguinité, mais pas la taille de leur pool génétique. Maintenant, le manque de diversité génétique du guépard le rend très sensible aux maladies et aux changements environnementaux.
Le gypaète barbu fait face à des menaces similaires après avoir été chassé au bord de l'extinction; les scientifiques ont déterminé que les quelques oiseaux restants sont tous issus d'une population de seulement 36. Les gypaètes barbus manquent maintenant de la diversité génétique pour évoluer efficacement par sélection naturelle ou dérive génétique. Mais le guépard et le gypaète barbu sont-ils voués à l'extinction par leurs petits pools génétiques ? Peut être pas.
Leur espoir réside dans la mutation. Mutation se produit chaque fois que le matériel génétique n'est pas dupliqué correctement. En règle générale, les mutations sont soit nocives, soit sans effet sur un organisme, mais parfois, des mutations peuvent introduire des changements positifs dans le pool génétique d'une espèce. Quoi de plus, la mutation ne dépend pas de la diversité génétique pour fonctionner.
"En termes de forces génétiques, la mutation est la seule qui provoque une variation génétique dans une population; c'est la source de cette variation, " dit le Dr Yokoyama. " Et cette mutation peut survenir dans n'importe quelle population à tout moment. Il y a toujours une chance qu'une population puisse évoluer dans une nouvelle direction à cause d'une mutation."
Cela veut dire que, même si une espèce n'avait aucune diversité génétique, ça peut encore évoluer. Selon le Dr Yokoyama, c'est une bonne nouvelle pour les guépards.
"La mutation se produit à un certain rythme, puis la sélection ou d'autres systèmes peuvent fonctionner dessus, selon l'environnement, " dit-il. " Même pour les guépards, si tu attends assez longtemps, les mutations peuvent créer des variations."