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L’évolution à la rescousse

Nouvelles

Publié: 22 Juin 2011

Des biologistes mcgillois permettent d’espérer une adaptation rapide des espèces aux transformations environnementales.

Des biologistes mcgillois permettent d'espérer une adaptation rapide des espèces aux transformations environnementales

On a tendance à penser que l'évolution est un processus très lent, qui s'échelonne sur plusieurs générations à la suite de mutations adaptatives. Toutefois, les transformations environnementales causées par des facteurs comme les changements climatiques, la destruction de l'habitat et la pollution se produisent très rapidement. Les espèces de toutes sortes n'ont qu'une alternative : s'adapter aux transformations environnementales ou s'éteindre.

Par conséquent, selon, Andrew Gonzalez, professeur de biologie de l'Université McGill, la question soulevée est la suivante : « L'évolution peut-elle se produire assez rapidement pour aider une espèce à survivre? ». Selon ses travaux de recherche les plus récents, publiés dans Science, la réponse est un « oui » retentissant.

À l'aide d'un robot à longs bras travaillant en permanence pendant plusieurs mois consécutifs, les professeurs mcgillois Graham Bell et Andrew Gonzalez ont suivi l'évolution de nombreuses générations de plus de 2 000 populations de levain à boulangerie. On a choisi le levain parce qu'on possède une bonne connaissance du patrimoine génétique de ce type d'organisme et parce qu'il peut se reproduire en l'espace de quelques heures. Messieurs Bell et Gonzalez ont utilisé le robot pour soumettre différentes populations de levain à différents degrés de stress environnemental, sous forme de sel, et ont pu ainsi étudier en temps réel un phénomène de sauvetage par évolution, soit la capacité d'une population à s'adapter rapidement en évoluant.

Les chercheurs ont constaté que la possibilité que se produise un sauvetage par évolution dépend de la gravité et du rythme des modifications subies par l'environnement, ainsi que du degré d'exposition préalable des populations au déclencheur de stressenvironnemental (le sel). Le degré d'isolation des populations voisines influençait également la capacité des populations de levain à s'adapter par l'intermédiaire d'accumulations de mutations bénéfiques. Voir ci-dessous pour une description plus détaillée des découvertes*.

En observant l'évolution au travail, monsieur Gonzalez et son équipe ont découvert que cela peut se produire de façon étonnamment rapide, c'est-à-dire en 50 à 100 générations.

« Qu'il s'agisse de levain ou de mammifères, les mêmes processus généraux se produisent », a déclaré le professeur Gonzalez. « En fin de compte, on ne peut réaliser l'expérience avec un panda ou un orignal, par exemple, parce que le temps nécessaire à l'étude de leur évolution est beaucoup trop long comparativement au rythme des transformations environnementales. En fait, nous devons travailler à l'échelon d'un modèle et nous satisfaire du fait que la réalité fondamentale que nous obtenons suffise à en valider l'extrapolation. » Bien que des travaux théoriques sur cette question aient été réalisés dans le passé, c'est la première fois qu'est menée une expérience pratique de cette nature, laquelle permet d'observer le phénomène du sauvetage par évolution en activité.


*Détails de la découverte*

Les professeurs Bell et Gonzalez ont découvert qu'une population était plus susceptible de s'adapter rapidement par l'intermédiaire du sauvetage par l'évolution si :

1 - la détérioration de l'environnement - dans le cas présent, une augmentation de la concentration de sel - se produit lentement et si la population a des contacts peu fréquents avec d'autres populations. Ces dernières peuvent alors s'adapter au stress environnemental qui auparavant aurait suffit à éradiquer leurs ancêtres.

2 - elle est reliée par la dispersion, c'est-à-dire qu'elle a eu des contacts avec une population ayant subi des transformations environnementales. Par conséquent, la probabilité, pour cette population, d'éviter l'extinction à la suite d'une perturbation rapide et grave est largement supérieure.

Les travaux ont été financés par la Fondation canadienne pour l'innovation, le Programme des chaires de recherche du Canada et le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada.

Renseignements supplémentaires : http://biology.mcgill.ca/faculty/gonzalez et http://gonzalezlab.weebly.com/

Article complet : http://www.sciencemag.org/content/332/6035/1327.full

Photo: Beckman Coulter Inc.

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