Emergence
d'espèces ?
Le
cas des tournesols américains
Le monde vivant se caractérise par une
grande diversité des espèces. Le processus d’apparition d’une
nouvelle espèce est appelé spéciation.
La définition de l'espèce est
délicate et peut reposer sur des critères variés qui permettent
d'apprécier le caractère plus ou moins distinct de deux populations
(critères phénotypiques, interfécondité, etc.). Le concept
d'espèce s'est modifié au cours de l'histoire de la biologie. Une
espèce peut être considérée comme une population d'individus
suffisamment isolés génétiquement des autres populations. Une
population d'individus identifiée comme constituant une espèce
n'est définie que durant un laps de temps fini. On dit qu'une espèce
disparaît si l'ensemble des individus concernés disparaît ou cesse
d'être isolé génétiquement. Une espèce supplémentaire est
définie si un nouvel ensemble s'individualise.
Ici, nous étudierons le cas des
tournesols américains.
Le
tournesol,
ou anciennement héliotrope,
est
une grande plante
annuelle,
appartenant à la famille des Astéracées
,
dont les
fleurs
sont
groupées en capitules
de
grandes dimensions.
Aux
États-Unis, il existe 67
espèces différentes de tournesols du genre Hélianthus.
Certaines sont présentes
dans les mêmes aires écologiques.
C’est le cas de H. annuus (tournesol annuel), H. petiolaris (tournesol à long pétiole) et
C’est le cas de H. annuus (tournesol annuel), H. petiolaris (tournesol à long pétiole) et
H.
anomalus (tournesol
anormal) qui vivent à l’ouest du pays.
Ces
trois espèces possèdent le même nombre de chromosomes (2n =
34).
L’étude chromosomique de ces trois espèces a montré des similitudes :
- les chromosomes 1 à 6 sont identiques entre les trois espèces ;
- les chromosomes 10, 11, 15 et 16 sont identiques entre l’espèce H. petiolaris et
L’étude chromosomique de ces trois espèces a montré des similitudes :
- les chromosomes 1 à 6 sont identiques entre les trois espèces ;
- les chromosomes 10, 11, 15 et 16 sont identiques entre l’espèce H. petiolaris et
H.
anormalus alors
que le chromosome 16 est le même entre l’espèce H.
annuus et
H.
anormalus.
L’espèce H. anormalus possède aussi dans son génome des chromosomes présentant leur propre remaniement n’ayant pu se réaliser qu’après au moins trois cassures, trois fusions et une duplication à partir des chromosomes des deux autres espèces.
Ces observations suggèrent que l’espèce H. anormalus a hérité son génome du remaniement chromosomique (anomalies chromosomiques) des deux autres espèces. C’est donc une espèce hybride.
• Comment cette hybridation a-t-elle pu se réaliser ?
L’espèce H. anormalus possède aussi dans son génome des chromosomes présentant leur propre remaniement n’ayant pu se réaliser qu’après au moins trois cassures, trois fusions et une duplication à partir des chromosomes des deux autres espèces.
Ces observations suggèrent que l’espèce H. anormalus a hérité son génome du remaniement chromosomique (anomalies chromosomiques) des deux autres espèces. C’est donc une espèce hybride.
• Comment cette hybridation a-t-elle pu se réaliser ?
Les
deux espèces parentes
sont des espèces
sympatriques,
c’est-à-dire des espèces
coexistant dans un même territoire.
Leur floraison est légèrement décalée et les pollinisateurs sont communs aux deux espèces.
Leur floraison est légèrement décalée et les pollinisateurs sont communs aux deux espèces.
Dans
ces conditions, l’hybridation peut avoir lieu. Elle donne tout
d’abord naissance à des hybrides de première génération F1
semi-stériles.
Puis,
au fil des générations, seules subsistent les hybrides présentant
des recombinaisons
chromosomiques favorables. Ils sont fertiles entre eux.
On aboutit ainsi à leur
isolement reproducteur et
donc à l’émergence
d’une nouvelle espèce présentant
des caractéristiques
différentes des
espèces d'origine.
Dans le cas du tournesol anormal, il s’acclimate mieux aux milieux très secs (d'où son surnom « Western sunflowers »)
Des simulations informatiques ont montré que la stabilisation de l’espèce hybride est rapide (25 à 60 générations seulement). La reconstitution en serre de cette hybridation conduit à la naissance d’espèces très proches génétiquement de H. anormalus.
On pense que ce processus peut survenir naturellement sans l’intervention de l’Homme.
Dans le cas du tournesol anormal, il s’acclimate mieux aux milieux très secs (d'où son surnom « Western sunflowers »)
Des simulations informatiques ont montré que la stabilisation de l’espèce hybride est rapide (25 à 60 générations seulement). La reconstitution en serre de cette hybridation conduit à la naissance d’espèces très proches génétiquement de H. anormalus.
On pense que ce processus peut survenir naturellement sans l’intervention de l’Homme.
Les populations d’individus au sein
des espèces se transforment donc au cours du temps. Sous l'effet de
la pression du milieu, de la concurrence entre êtres vivants et du
hasard, la diversité des populations change au cours des
générations. L'évolution est la transformation des populations qui
résulte de ces différences de survie et du nombre de descendants.
Sources:
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