Thread by @cedric_p

Une partie non négligeable de la biologie s'intéresse à l'évolution et à la théorie de la sélection naturelle. Mais qu'est-ce exactement que la sélection naturelle ? C'est le sujet de notre premier fil de philosophie de la biologie. 1/N
#FilPhiloSciences

Tout d'abord, évolution et sélection naturelle ne sont pas synonymes ! Pour aller vite, on parlera d'évolution (dans une population) lorsque la fréquence d'une caractéristique donnée change. Par exemple, lorsque la proportion d'individus aux yeux bleus passe de 20% à 21%. 2/N

Une population évolue donc pratiquement toujours. Mais cela ne veut pas dire que la sélection naturelle y agit. La sélection naturelle n'est qu'une cause possible (parmi plusieurs autres) de l'évolution d'une population. 3/N

Pour comprendre la sélection naturelle, prenons un exemple très simplifié. Imaginez une population de guépards dont la moitié est rapide et l'autre lente (on ne peut être que rapide ou lent, il n'y a pas d'intermédiaire). 4/N

Imaginez encore que les guépards rapides aient davantage de descendants (de progéniture) que les lents. Ils courent plus vite et donc attrapent plus d'antilopes (mettons), sont mieux nourris, en meilleure santé et ont plus d'enfants en moyenne au cours de leur existence. 5/N

(Je rappelle que c'est un exemple simplifié ! En accepter les hypothèses nous permettra juste de mieux comprendre les bases du fonctionnement de la sélection naturelle.) 6/N

Imaginez enfin que la vitesse de course soit transmise des parents à leurs descendants. Les guépards rapides auront des enfants rapides, les lents des enfants lents. 7/N

Que va-t-il alors se passer ? Les guépards rapides auront plus d'enfants (je dis enfant pour aller vite) que les lents, et leurs enfants seront à leur tour rapides. Si bien que la proportion d'individus rapides augmentera d'une génération à l'autre. 8/N

Mettons qu'on ait 50 guépards rapides et 50 lents au départ, et que les rapides aient en moyenne 2 enfants, contre 1 pour les lents. A la génération suivante, on aura désormais 100 guépards rapides et 50 lents. On est passé de 50% à 67% de guépards rapides ! 9/N

Si la situation perdure, la proportion de guépards rapides dans la population augmentera à chaque génération, et finira par atteindre 100% : on aura une population de guépards rapides. (Cela serait arrivé même si on était parti d'un très faible nombre de guépards rapides.) 10/N

Cet exemple imaginaire est donc bien un exemple d'évolution, et d'évolution par sélection naturelle. Peut-on maintenant définir plus précisément ce qu'est-la sélection naturelle ? Oui ! 11/N

Que fallait-il dans l'exemple pour que la population entière devienne rapide ? Il fallait des différences, ou des variations, de caractéristiques au départ (des lents ET des rapides) : rien ne se serait produit si tous les guépards avaient été lents au départ. 12/N

Il fallait aussi que rapides et lents aient un nombre différent d'enfants en moyenne. Rien n'aurait changé si les rapides comme les lents avaient 2 enfants. Autrement dit, il faut qu'une différence de caractéristique soit associée à une différence de pouvoir reproducteur. 13/N

Enfin, il fallait que ces caractéristiques (ou traits), et le pouvoir reproducteur associé, soient transmises aux enfants. Si rapides comme lents avaient toujours 50% d'enfants rapides et 50% de lents, la population n'aurait pas évolué. 14/N

Les trois conditions fondamentales permettant (en première approche) de définir la sélection naturelle sont donc : variation de traits, variation associée de pouvoir reproducteur (qu'on appelle fitness), et héritabilité de ces traits (transmission parents-enfants). 15/N

Cette caractérisation en trois conditions, proposée par Richard Lewontin (un célèbre biologiste de l'évolution) en 1970, est souvent résumée par le slogan : variation héritable de fitness. 16/N

Allons un peu plus loin. D'abord, selon cette définition, la sélection naturelle est un mécanisme ou processus de cause à effet tout à fait limpide. Elle n'implique aucune intervention active de qui que ce soit et se produira dès que les trois conditions sont remplies. 17/N

Ensuite, notons ce qu'elle présuppose : l'existence d'entités qui se reproduisent, et l'existence d'un mécanisme permettant l'hérédité - la transmission des traits entre générations. 18/N

Notons enfin ce qu'elle ne stipule pas : la nature des entités concernées. La sélection naturelle pourrait en principe affecter une population d'entités quelconques douées de traits et remplissant les trois conditions : peut-être des gènes, des groupes, des espèces ? 19/N

On peut cependant penser que ces trois conditions sont insuffisantes. La sélection naturelle est censée expliquer non seulement le changement de proportion de traits existants dans une population, mais aussi l'apparition de traits complexes (main, oeil...). 20/N

Pour qu'un organe complexe apparaisse, il faut que la sélection soit *cumulative* : qu'elle ait favorisé l'évolution successive de tout un ensemble de variation simples dont l'ensemble constitue un oeil, par exemple. 21/N

Il faut donc que toutes les étapes (organes) intermédiaires ayant précédé l'oeil aient procuré un avantage en termes de pouvoir reproducteur. Pour cela, il faut soit que l'environnement ait été assez constant (pour que voir un peu, même mal, ait toujours été avantageux...) 22/N

... soit que l'environnement ait varié mais la fonction des organes intermédiaires aussi (par exemple, à l'origine les plumes servaient sans doute non pas au vol mais à la régulation de température de l'organisme). 23/N

Le véritable pouvoir modeleur de la sélection naturelle suppose donc davantage que nos trois conditions de départ. 24/N

Notez enfin que la sélection naturelle agit sur la base de variations qui se produisent aléatoirement (par exemple par mutation). Mais le produit de la sélection naturelle n'est pas aléatoire, puisqu'elle permet d'aboutir à la propagation de caractéristiques utiles. 25/N

La sélection naturelle semble donc produire de la "direction" (elle semble avoir un but) à partir du hasard. C'est "un mécanisme permettant d'engendrer un degré excessivement haut d'improbabilité" (Fisher), des traits qui n'auraient presque jamais pu apparaître spontanément. 26/N

Pour finir, quels sont les autres causes possibles d'évolution ? On peut citer les mutations génétiques, mais aussi les migrations, la recombinaison de chromosomes... tout ceci peut modifier la proportion d'un trait dans une population. 27/N

Ces "forces" peuvent s'opposer les unes aux autres : ainsi, un taux de mutation trop fort pourrait annuler l'effet de la sélection naturelle (si trop de guépards rapides "mutent" en lents) ; un taux de migration aussi (si trop de guépard lents arrivent de l'extérieur). 28/N

Un problème classique pour les biologistes (et philosophes) de l'évolution est alors de déterminer quand et à quel point la sélection naturelle est la force d'évolution la plus puissante, quand elle prend le dessus sur les autres. 29/N

Mais nous y reviendrons ! En attendant, c'est fini pour aujourd'hui. J'espère que le fil vous a intéressés malgré le changement de thème et de domaine ! 30/N

La prochaine fois, je parlerai d'adaptations biologiques. En attendant, merci d'avance pour les likes, RTs éventuels. (Et n'hésitez pas à vous abonner si ces fils vous intéressent, car il y en aura beaucoup d 'autres !) 31/31