Microévolution et macroévolution : microévolution

Microévolution

Microévolution et macroévolution

  • introduction
  • Microévolution
  • Spéciation
  • Macroévolution

Microévolution est le changement dans le génome, ou le pool génétique, pour une espèce donnée dans une période de temps géologique relativement courte par les altérations d'individus se reproduisant avec succès au sein d'une population. L'évolution est le changement dans le pool génétique d'une espèce de telle sorte que l'organisme devient une nouvelle espèce. La pression environnementale favorise les changements qui permettent à un organisme de se reproduire avec plus de succès dans cet environnement. Certaines conditions environnementales sont plus dures que d'autres, et les organismes peuvent avoir à s'adapter davantage pour survivre - les zones où les pressions environnementales sont stables, ou les organismes s'y sont adaptés, présentent des populations non évolutives. Fait intéressant, dans une population non évolutive, le fréquence allélique , fréquence du génotype , et fréquence du phénotype rester dans équilibre génétique . En d'autres termes, l'assortiment aléatoire de gènes au cours de la reproduction sexuée ne modifie pas la constitution génétique de la pool génétique pour cette population. Ce phénomène a été éclairé par le raisonnement mathématique d'un médecin allemand, Weinberg, et d'un mathématicien britannique, Hardy, tous deux travaillant indépendamment en 1908. Leurs efforts combinés sont maintenant connus sous le nom de modèle d'équilibre Hardy-Weinberg.



Équilibre de Hardy-Weinberg

Pour démontrer l'équilibre de Hardy-Weinberg, supposons que G et g sont les allèles dominants et récessifs pour un trait où GG = vert, gg = jaune et Gg = orange. Dans notre population imaginaire de 1 000 individus, supposons que 600 ont le génotype GG, 300 sont Gg et 100 sont gg. La fréquence des allèles et des génotypes pour chaque allèle est calculée en divisant la population totale par le nombre pour chaque génotype :

  • GG = 600 / 1 000 = 0,6
  • Gg = 300 / 1 000 = 0,3
  • jours = 100 / 1 000 = 0,1

Une fois la fréquence allélique déterminée, nous pouvons prédire la fréquence de l'allèle dans la première génération de progéniture.

Tout d'abord, déterminez le nombre total d'allèles possibles dans la première génération. Dans ce cas imaginaire, parce que chaque organisme a 2 allèles et qu'il y a 1 000 organismes, le nombre d'allèles possibles dans la première génération de progéniture est :

  • 2 1 000 = 2 000

Ensuite, examinez la possibilité de chaque allèle. Pour l'allèle G, les individus GG et Gg doivent être considérés. Pris séparément,

qui est le plus jeune président
  • GG = 2 600 = 1 200
  • + Gg = 300
  • 1 500
Bionote

La lettre p est utilisé pour identifier la fréquence allélique pour l'allèle dominant (0,75) et q pour l'allèle récessif (0,25). Notez que p + quelle = 1.

La fréquence de l'allèle G est donc :

  • 1 500 / 2 000 = 0,75

Pour l'allèle g, le calcul est similaire :

principaux journaux par diffusion
  • Jours = 300
  • + jours = 2 100 = 200
  • 500

La fréquence pour l'allèle g est donc :

  • 500 / 2 000 = 0,25

Hardy-Weinberg peut également prédire les fréquences des génotypes de deuxième génération. De l'exemple précédent, les fréquences alléliques pour les seuls allèles possibles sont p = 0,75 (G) et q = 0,25 (g) après la méiose. Par conséquent, la probabilité d'une descendance GG est p p = p 2ou (0,75) (0,75) = 55 pour cent. Pour la possibilité gg, les fréquences alléliques sont q q ou (0,25) (0,25) = 6 pour cent. Pour le génotype hétérozygote, l'allèle dominant peut provenir de l'un ou l'autre des parents, il y a donc deux possibilités : Gg = 2 pq = 2 (0,75) (0,25) = 39 %.

Notez que les pourcentages sont égaux à 100 et les fréquences alléliques ( p et quelle ) sont identiques à la fréquence des génotypes de la première génération ! Parce qu'il n'y a pas de variation dans cette situation hypothétique, elle est à l'équilibre de Hardy-Weinberg, et les fréquences des gènes et des allèles resteront inchangées jusqu'à ce qu'une force extérieure agisse. Par conséquent, la population est dans un équilibre stable sans changement inné des caractéristiques phénotypiques. Comme mentionné dans Développement historique et mécanismes d'évolution et de sélection naturelle, les populations ont tendance à ne pas rester très longtemps dans l'équilibre Hardy-Weinberg en raison des pressions environnementales.

L'équation de Hardy-Weinberg met en évidence le fait que la reproduction sexuée ne modifie pas les fréquences alléliques dans un pool génétique. Il permet également d'identifier un équilibre génétique dans une population qui existe rarement dans un cadre naturel car cinq facteurs ont un impact sur l'équilibre de Hardy-Weinberg et créent leur propre méthode pour microévolution . Notez que les quatre premiers n'impliquent pas la sélection naturelle :

c. s lewis
  • Mutation
  • Migration de gènes
  • Dérive génétique
  • Accouplement non aléatoire
  • Sélection naturelle

Reportez-vous à Développement historique et mécanismes d'évolution et de sélection naturelle pour une couverture plus approfondie du modèle de sélection naturelle.

Biotermes

À mutation est un changement héréditaire d'un gène par l'un de plusieurs mécanismes différents qui modifient le séquençage de l'ADN d'un allèle existant pour créer un nouvel allèle pour ce gène.

Mutation

Un mécanisme principal de la microévolution est la formation de nouveaux allèles par mutation . Des erreurs spontanées dans la réplication de l'ADN créent instantanément de nouveaux allèles tandis que les mutagènes physiques et chimiques, tels que la lumière ultraviolette, créent des mutations constamment à un taux inférieur. Les mutations affectent l'équilibre génétique en modifiant l'ADN, créant ainsi de nouveaux allèles qui peuvent ensuite faire partie du pool génétique reproductif d'une population. Lorsqu'un nouvel allèle crée un avantage pour la progéniture, le nombre d'individus avec le nouvel allèle peut augmenter considérablement au cours des générations successives. Ce phénomène n'est pas causé par la mutation surfabrication de l'allèle, mais par la reproduction réussie d'individus possédant le nouvel allèle. Parce que les mutations sont le seul processus qui crée de nouveaux allèles, c'est le seul mécanisme qui augmente finalement la variation génétique.

Migration de gènes

Migration de gènes est le mouvement d'allèles entrant ou sortant d'une population, soit par l'immigration, soit par l'émigration d'individus ou de groupes. Lorsque les gènes circulent d'une population à une autre, ce flux peut augmenter la variation génétique pour les populations individuelles, mais il diminue la variabilité génétique entre les populations, les rendant plus homogènes. La migration des gènes est l'effet inverse de isolement reproductif , qui tend à être génétiquement proche de l'équilibre de Hardy-Weinberg.

Dérive génétique

Dérive génétique est le phénomène par lequel des événements aléatoires ou aléatoires modifient les fréquences alléliques dans une population. La dérive génétique a un effet énorme sur les petites populations où le pool génétique est si petit que des événements aléatoires mineurs influencent grandement l'arithmétique de Hardy-Weinberg. L'échec d'un seul organisme ou de petits groupes d'organismes à se reproduire crée une grande dérive génétique dans une petite population en raison de la perte de gènes qui n'ont pas été transmis à la génération suivante. Inversement, les grandes populations, définies statistiquement comme supérieures à 100 individus reproducteurs, sont proportionnellement moins affectées par des événements aléatoires isolés et conservent une fréquence allélique plus stable avec une faible dérive génétique.

Deux types de dérive génétique agissent lorsqu'une grande population est modifiée pour être considérée statistiquement comme une petite population : l'effet de fragmentation et l'effet pionnier.

Le effet de fragmentation est un type de dérive génétique qui se produit lorsqu'un événement naturel, tel qu'un incendie ou un ouragan, ou un événement provoqué par l'homme, tel que la destruction de l'habitat ou la chasse excessive, divise ou réduit de manière non sélective une population de sorte qu'elle contient moins de variabilité génétique que la population. Une grande population peut se fragmenter lorsqu'un barrage artificiel crée un grand lac où autrefois une rivière facilement franchissable n'entraînait aucune entrave à la circulation. De même, une nouvelle autoroute peut isoler des espèces de chaque côté. Le résultat net est un petit fragment qui devient reproductif séparé du groupe principal. Le groupe fragmenté ne s'est pas isolé en raison de la sélection naturelle, il peut donc contenir un fragment ou la totalité de la variation génétique de la population plus large.

Bionote

Même lorsque de petites populations se rétablissent, leur variabilité génétique est encore si faible qu'elles restent en danger d'extinction à la suite d'un seul événement catastrophique.

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Bionote

Les zoos dépensent beaucoup de temps, d'argent et d'énergie dans un effort pour augmenter leur diversité génétique en localisant de nouveaux organismes reproducteurs pour l'accouplement, généralement d'autres zoos.

Le effet pionnier se produit chaque fois qu'un petit groupe se sépare de la population plus large pour coloniser un nouveau territoire. Comme l'effet de fragmentation, les pionniers, qui peuvent n'être constitués que d'une seule graine ou d'un seul couple d'accouplement, restent une menace d'extinction car ils n'ont pas la diversité génétique du corps principal et sont donc moins susceptibles de produire une progéniture capable de survivre aux changements dans le environnement. Même si une population pionnière se reproduit avec succès, la variation génétique n'a pas augmenté. Ainsi, le danger lié à la survie dans un environnement changeant existe toujours !

Accouplement non aléatoire

L'équation de Hardy-Weinberg suppose que tous les mâles ont une chance égale de féconder toutes les femelles. Cependant, dans la nature, cela est rarement vrai en raison d'un certain nombre de facteurs tels que la proximité géographique, comme c'est le cas pour les plantes enracinées. En fait, l'accouplement non aléatoire ultime est l'acte d'autofécondation qui est courant chez certaines plantes. Dans d'autres cas, à l'approche de la saison de reproduction, le nombre de partenaires désirables est limité par leur présence (ou absence) ainsi que par leurs rituels de préaccouplement compétitifs. Enfin, les botanistes et les zoologistes pratiquent l'accouplement non aléatoire alors qu'ils tentent d'élever des organismes plus nombreux et meilleurs pour un bénéfice économique.

Extrait de The Complete Idiot's Guide to Biology 2004 par Glen E. Moulton, Ed.D.. Tous droits réservés, y compris le droit de reproduction en tout ou en partie sous quelque forme que ce soit. Utilisé en accord avec Livres Alpha , membre de Penguin Group (USA) Inc.

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