Exercice — dans l'esprit des devoirs de contrôle
Plusieurs données permettent de relier mécanismes de l’évolution biologique et types d’isolement entre populations / espèces.
Donnée 1. En 1977, une sécheresse exceptionnelle frappe l’île de Daphne (Galápagos). La hauteur du bec des pinsons (caractère héréditaire) augmente en moyenne dans la population survivante : seuls les individus à bec plus robuste exploitent efficacement les graines dures restantes.
Donnée 2. Les blés cultivés actuels dérivent de formes sauvages ; le blé dur est tétraploïde (4n = 28), le blé tendre hexaploïde (6n = 42). L’augmentation du stock héréditaire a contribué à l’apparition de nouvelles formes cultivées.
Donnée 3. Deux groupes de grenouilles léopard coexistent sur de vastes territoires ; malgré de rares rencontres, aucun hybride n’est obtenu : périodes de reproduction et chants nuptiaux diffèrent nettement.
Donnée 4. Deux catégories de rainettes morphologiquement semblables, à répartitions géographiques différentes, donnent en laboratoire des descendants stériles. On se demande s’il s’agit de deux espèces.
- Pour chaque donnée (1 à 3), attribuer le mécanisme de l’évolution et/ou le type d’isolement. Justifier (tableau).
- Donnée 4 : peut-on considérer les deux groupes de rainettes comme deux espèces différentes ? Identifier le phénomène (spéciation).
- Proposer trois facteurs pouvant expliquer la formation des deux groupes (dont la sélection naturelle / adaptation locale et l’isolement géographique).
- En une phrase, relier variabilité, sélection naturelle et spéciation dans l’évolution biologique.
Voir la correction commentéeAprès avoir posé votre démarche
1. Tableau.
- Donnée 1 : sélection naturelle / adaptation. La sécheresse trie les becs ; les variants favorables au milieu se maintiennent dans la population.
- Donnée 2 : mécanisme lié à une modification du stock héréditaire (polyploïdie) contribuant à l’évolution de nouvelles formes d’espèces cultivées.
- Donnée 3 : isolement reproductif prézygotique (temporel et comportemental) entre populations — barrière à l’hybridation sans exiger une barrière purement géographique.
2. Oui : descendants stériles → isolement reproductif post-zygotique → deux espèces distinctes. Phénomène : spéciation (naissance d’espèces à partir d’une lignée ancestrale commune).
3. Facteurs possibles : (a) isolement géographique (répartations différentes) ; (b) sélection naturelle et adaptation à des milieux distincts ; (c) accumulation de différences menant à la stérilité des hybrides (isolement reproductif).
4. La variabilité au sein des populations fournit le matériel ; la sélection naturelle oriente les fréquences selon le milieu ; si l’isolement reproductif s’installe, la spéciation aboutit à de nouvelles espèces dans l’évolution biologique.