Ascendance commune

La théorie de l'ascendance commune

Darwin a proposé que les similitudes entre les espèces puissent signifier qu'elles sont apparentées et qu'elles peuvent remonter à un ancêtre commun qui a évolué vers de nouvelles espèces en s'adaptant à leur environnement spécifique.

Par exemple, Darwin a émis l'hypothèse que toutes les différentes espèces de pinsons des îles Galápagos provenaient d'une espèce mère qui avait colonisé les îles il y a des millions d'années. Darwin a expliqué qu'au fur et à mesure que les populations de l'espèce ancestrale se répandaient d'une île inhabitée à l'autre, elles s'adaptaient à différentes niches écologiques et évoluaient rapidement pour donner naissance à de nombreux descendants.

Darwin a émis cette hypothèse en observant que les pinsons avaient des traits très similaires et ne se distinguaient que par la forme de leur bec et leurs habitudes alimentaires qui leur permettaient de s'adapter à leur environnement spécifique.

Figure 1. Schéma montrant comment une espèce mère de pinsons a rapidement formé plusieurs nouvelles espèces de pinsons avec des formes de bec et des habitudes alimentaires différentes.

Cet exemple montre que, tout au long de l'évolution, les espèces ancestrales se ramifient pour donner naissance à de nouvelles espèces. Au fur et à mesure que l'on remonte dans les temps géologiques, les espèces peuvent être ramenées à un groupe de plus en plus restreint d'ancêtres communs. Par extension, la théorie de l'ascendance commune soutient que toutes les formes de vie descendent d'un "ancêtre commun universel". Pour citer Darwin :

L'"ancêtre commun universel" est communément appelé LUCA (Last Universal Common Ancestor). LUCA aurait vécu il y a entre 3,5 et 4,5 milliards d'années. LUCA n'était pas le premier organisme vivant, mais plutôt le plus ancien ancêtre commun connu de toutes les espèces actuellement vivantes.

Preuves de l'ascendance commune de la vie

Les similitudes partagées par les organismes, et les modèles dans les archives fossiles, fournissent la preuve d'une ascendance commune. Cette section traite de l'homologie et des fossiles en tant que preuves d'une ascendance commune.

La similitude résultant d'une ascendance commune est connue sous le nom d'homologie

Des traits et des caractéristiques similaires parmi diverses espèces peuvent fournir la preuve d'une ascendance commune. Il est probable que les traits et les caractéristiques partagés par un groupe d'organismes aient été hérités d'un ancêtre commun.

Les traits et caractéristiques similaires dus à un ancêtre commun sont connus sous le nom d'homologie. En étudiant l'homologie des organismes, nous pouvons déduire leur lien de parenté. Plus les organismes partagent de similitudes, plus ils sont probablement étroitement liés.

Il existe trois types d'homologie : l'homologie morphologique, l'homologie moléculaire et l'homologie développementale. Chacun de ces types d'homologie sera brièvement abordé dans la section suivante.

Homologie morphologique

Dans l'homologie morphologique, des similitudes peuvent être observées dans la structure et la forme des espèces. Par exemple, les mammifères peuvent être classés en monotrèmes, marsupiaux et placentaires sur la base de caractéristiques similaires :

• Lesmonotrèmes, comme les ornithorynques, sont des mammifères qui pondent des œufs.

• Comme les rongeurs, les chiens et les baleines, les Placentaires sont des mammifères dotés d'un placenta, un organe temporaire qui relie l'embryon à l'utérus de la mère.

• Comme les kangourous, les wombats et les koalas, les marsupiaux utilisent des poches externes pour élever leur progéniture nouveau-née.

Les organismes de chaque groupe, monotrèmes, placentaires et marsupiaux, sont classés comme tels parce qu'ils partagent des structures similaires et peuvent être rattachés à un ancêtre commun.

Figure 2. Photo montrant différents mammifères qui ont tous des poches. Ils sont collectivement appelés marsupiaux.

Homologie moléculaire

Dans l'homologie moléculaire, des similitudes peuvent être observées dans les gènes ou la séquence d'ADN des espèces. Ces similitudes pourraient se traduire par des traits observables similaires, mais ce n'est pas toujours le cas ; il existe des cas où deux ou plusieurs espèces présentent des différences morphologiques majeures mais ont des gènes presque identiques. C'est pourquoi les informations génétiques telles que l'ADN constituent une preuve importante de l'existence d'ancêtres communs.

Par exemple, les plantes d'épilobe hawaïen des îles d'Hawaï ont un aspect très différent, mais leurs gènes sont très similaires.

Figure 3-4. Dubautia linearis (à gauche) et Argyroxiphium sandwicense (à droite) sont deux espèces d'épines-vinettes hawaïennes qui semblent morphologiquement différentes mais qui sont génétiquement similaires.

En outre, toutes les formes de vie partagent le même matériel génétique. De la bactérie à l'homme, toutes les formes de vie possèdent de l'ADN et son mécanisme de réplication et d'expression, ce qui suggère que toutes les espèces sont issues d'un ancêtre commun très éloigné.

Homologie du développement

Dans l'homologie développementale, des similitudes peuvent être observées à des stades particuliers du développement des organismes. Par exemple, tous les embryons de vertébrés (même les humains !) ont des fentes branchiales et des queues qui disparaissent au moment de la naissance. On peut en déduire que tous les vertébrés peuvent être rattachés à un ancêtre commun.

Figure 5. On peut voir une queue sur cette photo d'un embryon humain de 5 semaines.

Les modèles dans les archives fossiles fournissent la preuve d'une ascendance commune

Lesfossiles sont des restes ou des traces préservés d'organismes d'une époque géologique passée. Ils montrent comment des changements graduels dans les caractéristiques des organismes préexistants ont conduit à la formation de nouvelles espèces au fil du temps. Lorsque nous observons des fossiles plus loin dans le temps, nous pouvons retracer les origines des organismes actuels. Grâce aux fossiles, nous pouvons également relier les caractéristiques des organismes aux caractéristiques de leurs ancêtres, même ceux qui n'existent plus aujourd'hui.

Par exemple, nous savons que les cétacés (un ordre de mammifères marins qui comprend les baleines, les dauphins et les marsouins) ont évolué à partir de mammifères terrestres comme les hippopotames, les cochons et les vaches parce que les archives fossiles montrent que les nageoires et les nageoires des cétacés sont dérivées du bassin et des os postérieurs de leurs ancêtres disparus qui ont progressivement rétréci au fil du temps.

Figures 6-7. Les fossiles montrent que l'hippopotame (à gauche) est le plus proche parent vivant de la baleine (à droite).

En observant les similitudes entre les espèces et les modèles dans les archives fossiles, nous pouvons déduire comment les espèces sont liées, d'où elles proviennent et comment leurs caractéristiques ont changé au cours de l'évolution. Les déductions sur l'ascendance commune de différentes espèces peuvent être visualisées à l'aide d'arbres phylogénétiques.

Figure 8. Les arbres phylogénétiques montrent l'histoire de l'évolution et les ancêtres communs de différentes espèces.

La plupart des similitudes dans la morphologie, les fossiles et les embryons sont le résultat d'un partage d'ADN - un résultat de l'ascendance commune

Les similitudes dans la morphologie, les fossiles et les embryons des organismes se résument toutes au partage de l'ADN ou de l'information génétique - le résultat immédiat d'une ascendance commune. Les caractéristiques observables des organismes sont déterminées par leur information génétique et leur interaction avec l'environnement .

Les similitudes morphologiques et de développement entre organismes apparentés sont l'expression d'un ADN partagé. De même, les similitudes dans les fossiles - en tant quevestiges d'organismes - peuvent également être attribuées à un ADN partagé.

Comment l'ascendance commune fournit-elle des preuves de l'évolution ?

L'ascendance commune est un élément important de l'évolution car elle montre que de nouvelles espèces émergent d'espèces préexistantes, ce qui signifie que les formes de vie changent au fil du temps. L'ascendance commune montre également qu'une population ancestrale peut se diversifier en de nombreuses espèces descendantes ayant subi des modifications plus adaptées à leur environnement actuel.

L'ascendance commune illustre l'unité et la diversité de la vie apportées par l'évolution par sélection naturelle.