L'extraordinaire foisonnement de l'évolution du vivant

Dans l'essai « De l'origine des espèces », publié en 1859, Charles Darwin émit l'hypothèse que le processus de sélection naturelle, moteur de l'évolution des espèces, conduisait graduellement à créer de nouvelles espèces. La théorie de l'évolution de Darwin n'a cessé de s'enrichir et de se complexifier au fil du temps, grâce notamment aux apports scientifiques décisifs des lois de l'hérédité, formulées par Gregor Mendel entre 1854 et 1870, puis de l'américain Thomas Morgan (prix Nobel de médecine 1933) dont les remarquables travaux confortèrent la théorie chromosomique de l'hérédité. La découverte de la structure de l'ADN, support moléculaire de l'information génétique, en 1953 fut également intégrée de manière très féconde dans la théorie de Darwin. Pour étayer sa théorie, Darwin s'était appuyé sur plusieurs exemples d'évolution dans lesquels des caractéristiques anatomiques s'étaient progressivement transformées pour donner naissance à de nouvelles espèces.


Cette approche « gradualiste », postulait que les nouvelles espèces émergeaient par transformation graduelle des espèces antérieures. Darwin n'a jamais exclu la possibilité que d'autres transformations aient pu se faire selon un autre mécanisme que cette évolution progressive dans le temps. Cette perspective scientifique fut explorée au cours du XXe siècle par le paléontologue américain Stephen Jay Gould (disparu en 2002). L'évolution des espèces ne se déroulerait pas de manière progressive mais de manière ponctuelle, avec de longues périodes de stagnation entrecoupées par de brusques et courtes périodes de transformation rapide menant à la formation de nouvelles espèces. Cette théorie des « équilibres ponctués » présente l'avantage d'être en accord avec un certain nombre de faits d'observation paléontologiques qui montrent notamment que certaines espèces fossiles ont connu très peu de variations morphologiques au cours de leur existence et se sont brusquement trouvées supplantées par une nouvelle espèce. Gould, sans remettre en cause le principe de sélection naturelle et l'évolution des espèces, a eu l'immense mérite d'enrichir et de complexifier de manière considérable ce scénario darwinien en formulant son hypothèse de l'évolution par équilibre ponctué. Selon cette théorie, l'espèce se comporte comme un individu darwinien qui sera soumis à tous les éléments de la sélection naturelle, pourra supplanter d'autres espèces, en donner de nouvelles et disparaître à son tour.

La grande idée novatrice de Gould est que la sélection naturelle ne suffit pas, à elle seule, à déterminer l'ensemble des formes prises par les espèces dans le processus de l'évolution. Gould pense en effet, qu'à côté de la sélection naturelle, deux autres facteurs fondamentaux sont à l'œuvre et expliquent l'extraordinaire foisonnement de l'évolution du vivant : les gènes architectes (dits "gènes homéotiques"), qui canalisent le développement des organismes selon les mêmes grandes lignes dans la plupart des embranchements et la capacité de changement au cours du temps de la fonction adaptative. Un nouveau concept théorique très puissant a vu le jour : le concept de macroévolution qui considère que les espèces forment, à côté des individus, un niveau d'organisation spécifique qui obéit à ses propres règles de sélection et d'évolution naturelles.


Source : notre-planete.info

Pourtant, elles n’ont plus de goût.

Les tomates sont souvent au menu pendant les mois d’été. Pourtant, elles n’ont plus de goût. La mise à disposition de la communauté scientifique de la séquence génétique de la tomate va-t-elle permettre de remédier à ce problème ? Selon la directrice de recherche au GAFL (laboratoire Génétique et amélioration des fruits et légumes, Inra, Avignon), lorsque la sélection des variétés de tomate a été organisée à partir des années 50, elle ne s’est pas préoccupée du goût. Résistances aux maladies et aux ravageurs, rendements, précocité, texture et conservation étaient prioritaires.

Ce fruit originaire d’Amérique du Sud, de la famille des solanacées comme la pomme de terre, a commencé à être cultivé sous serre, toute l’année, y compris dans des pays du nord de l’Europe. Selon Mathilde Causse, qui se préoccupe du goût de la tomate à l’Inra depuis 15 ans, les variétés ont été adaptées aux conditions de culture sous abri et avec moins de lumière, or la chaleur et la lumière sont déterminantes pour le goût. Un autre palier a été franchi dans les années 80 : des sélectionneurs israéliens ont mis sur le marché une variété –Daniela- pouvant se conserver 3 semaines après récolte, grâce à une mutation sur le gène rin. Le fruit est plus ferme et mûrit moins vite. De plus, les tomates sont cueillies avant maturité, lorsqu’elles sont orange en France ou encore vertes aux Etats-Unis, alors que les arômes se dégagent dans les dernières phases de maturité. Ensuite il y a le transport, le stockage, puis la conservation chez le consommateur. Lorsqu’on les met dans le réfrigérateur, elles perdent leurs arômes. Il faudrait les sortir au moins 24h avant de les servir en salade pour récupérer leur saveur. La génétique fera peut-être progresser le goût des tomates adaptées à des circuits de production et de distribution de masse, mais le chemin le plus court vers une tomate savoureuse est le suivant: s’approcher au plus près d’un pied de tomate bien exposé au soleil et cueillir le fruit à maturité.

Source : sciencesetavenir.fr

L'homme a 26000 gènes, l'arbre en a bien plus

L'arbre, immobile, se cherche des vecteurs de mobilité. Son partenaire sexuel étant en général fort éloigné, il attire donc avec un composé organique volatil (COV) , un insecte qui va butiner son nectar. Puis cet insecte, désirant retrouver ce COV ailleurs, arrive sur un autre arbre de la même espèce en transportant à son insu du pollen. L'arbre, cet organisme sans cerveau a manipulé celui qui en possède un.

Chaque arbre, dans chacune de ses cellules, a son génome, qui lui est propre, avec sa série de chromosomes. L'homme a 26000 gènes, l'arbre en a bien plus. Il est plus évolué que l'homme dans le sens où il est allé plus loin dans sa direction et qu'il est plus ancien. Cette prolifération de gènes lui confère sa sobriété pour survivre.

Source : Le Point

La diversité génétique augmente les capacités d'adaptation

La diversité génétique au sein d’une même espèce augmente fortement les capacités d’adaptation. Des chercheurs du Centre d’écologie fonctionnelle et évolutive de Montpellier (CEFE) ont montré que, grâce à ses six types chimiques, le thym des garrigues méditerranéennes s’est adapté au changement climatique en quelques dizaines d’années seulement, sans modifier sa distribution géographique.

Le thym présente une grande diversité chimique. Pour la seule espèce de Thymus vulgaris, le thym des garrigues, on ne compte pas moins de six essences, caractérisées par six monoterpènes stockées dans de petites glandes situées à la surface des feuilles, ces molécules issues du métabolisme de la plante lui donnent son odeur et produisent les huiles essentielles. Deux sont dites phénoliques et sont associées aux plantes peu résistantes aux gels hivernaux mais bien adaptée aux sols rocailleux et très secs durant l’été, quatre autres sont de type non-phénolique et se retrouvent dans les zones les plus froides l’hiver. Suite à une campagne de collecte, on a constaté que les phénoliques ont gagné du terrain sur les non phénoliques et sont désormais majoritaires. Les relevés de températures de ces quarante dernières années montrent que les extrêmes enregistrés dans les zones les plus froides sont moins bas aujourd’hui. Le thym de type phénolique, moins résistant aux grands froids, a donc commencé à migrer vers les zones non phénoliques, sans que la distribution globale de l’espèce ait changé. Que cette adaptation se soit faite en l’espace de 40 ans, et au sein d’un espace d’à peine quelques dizaines de kilomètres carrés, étonne les chercheurs.

Source : cnrs.fr

La banane à la base de l'alimentation

La banane est une plante qui a une grande importance économique. Elle est à la base de l'alimentation d'une grande part de la population mondiale. L'équipe de scientifiques du Centre de coopération international en recherche agronomique pour le développement (Cirad) et du Centre national du séquençage (CEA Génoscope) a publié le résultat de ses recherches sur le génome de la banane dans la revue "Nature" de ce mercredi 11 juillet 2012. 

Le génome porte l'ensemble de l'information génétique héréditaire d'une espèce. Son séquençage permet d'isoler les paires de base qui le constituent afin de pouvoir le déchiffrer. Le patrimoine génétique de la banane compte 520 millions de paires de base. Les recherches ont ainsi permis d'identifier les 36 000 gènes que la banane comporte. A titre de comparaison, l'homme en compte 23 000. A l'état sauvage, la banane comporte énormément de graines qui la rendent impropre à la consommation. Les variétés de bananes consommées sont donc nécessairement stériles. Les bananes sont alors clonées pour permettre la production d'autres fruits. Clonés à l'infini, les bananiers deviennent plus vulnérables aux attaques d'insectes et de champignons. L'enjeu central du séquençage du génome de la banane est de pouvoir ensuite modifier le patrimoine génétique de ce fruit afin de le rendre plus résistant aux agressions extérieures. Avec le séquençage du génome, les plantations de bananes pourraient peut-être survivre sans une utilisation massive d'insecticides et de pesticides nocifs.

Source : quoi.info

L'exercice physique serait de la médecine

Si le code génétique porté par l’ADN n’est pas directement modifié par l’exercice physique, cette longue molécule subit quand même des modifications chimiques et structurelles. Ces modifications que les scientifiques qualifient d’épigénétiques, car elles ne modifient pas les gènes eux-mêmes mais des agents impliqués dans leurs expressions, se produisent au sein des muscles.

Au niveau musculaire, ces modifications affectent des gènes qui permettent à l’organisme de s’adapter à l’effort et procurent les avantages structurels et métaboliques engendrés par l’exercice. Le muscle s’adapte à ce que l'on fait. Si on ne l’utilise pas, on le perd. La caféine a le même effet. On estime que des médicaments à base de caféine pourraient être administrés aux personnes qui ne peuvent pas pratiquer de sport. L'exercice physique serait de la médecine. Il semble que le moyen de modifier ses génomes pour une meilleure santé serait de faire un jogging de temps en temps.

Source : Sciences et Avenir

La recherche de la nouveauté

Des chercheurs de l’université de l’Illinois ont examiné le comportement et les gènes qui sont exprimés dans le cerveau des abeilles spécialisées dans la quête de nouvelles ressources alimentaires. Quand une colonie d'abeilles devient trop grande pour être abritée dans la ruche, les abeilles se divisent et le nouvel essaim doit trouver un nouvel abri. Quelques abeilles plus intrépides, environ 5 pour cent de l'essaim, se mettent en quête d’une nouvelle ruche. Ces abeilles exploratrices présentent dans leur cerveau des différences spectaculaires dans l’expression de leurs gènes par rapport aux autres abeilles plus sédentaires. Ces gènes codent principalement pour des catécholamines associées aux circuits de récompense et de motivation chez les vertébrés. En traitant certains insectes avec des molécules similaires, les chercheurs ont pu augmenter leur comportement explorateur.

Selon les chercheurs, la recherche de la nouveauté chez les humains et les autres vertébrés a des parallèles chez un insecte. Les insectes, les humains et d’autres animaux ont fait usage de la même boîte à outils génétique dans l'évolution du comportement.

Pour en savoir plus, on peut lire l'article publié sur le site sciencesetavenir.fr

L'amitié à l'étude...

Dans une première étude menée par Nicholas Christakis de l'Université d'Harvard et James Fowler de l'Université de California à San Diego, les chercheurs affirment que l'obésité se répand par les réseaux sociaux. L'obésité ou la minceur ne serait pas qu'une affaire personnelle, mais aussi interpersonnelle. Selon cette étude, l'amitié fait grossir ou maigrir. Quand un individu gagne du poids, cela augmente sensiblement le risque que ses amis, ses frères ou son conjoint gagnent du poids de la même manière.

Par ailleurs, une enquête très documentée publiée, il y a deux ans, dans le British Medical Journal a révèlé que la joie est un phénomène collectif qui se répand par vagues à travers des réseaux sociaux, comme une émotion contagieuse et transmissible. James Fowler, professeur à l’université de California, est aussi l’un des trois investigateurs de l’étude de Framingham sur les émotions. Cette gigantesque enquête a été initiée en 1948 sur plus de 5200 personnes afin de comprendre l'origine des maladies cardiovasculaires notamment à travers les comportements, tabac, alcool, alimentation, stress, bonheur… Plus de 5200 descendants des volontaires de Framingham ont été inclus dans une nouvelle cohorte en 1971 et un troisième groupe, constituant la troisième génération, de plus de 4000 personnes a été constitué en 2002. James Fowler explique que le bonheur comme la solitude peuvent se propager sur trois degrés de séparation, c’est-à-dire que si vous devenez plus heureux, votre ami devient plus heureux, mais aussi l’ami de votre ami, et même l’ami de l’ami de votre ami. La poursuite du bonheur ne serait pas un but solitaire.

L'amitié
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Beaucoup de mes amis sont venus des nuages
Avec soleil et pluie comme simples bagages
Ils ont fait la saison des amitiés sincères
La plus belle saison des quatre de la terre

Récemment, en croisant deux autres études indépendantes qui contiennent à la fois des informations sur les gènes et les liens d'amitiés des sujets examinés, des chercheurs américains ont identifié des groupes d'amis tous porteurs du gène DRD2, associé au niveau de sensibilité à l'addiction et d'autres porteurs du gène CYP2A6, qui révélerait l'aspect ouvert de la personnalité. Selon le professeur James Fowler, qui a aussi mené cette étude, "nous avons tous ces réactions instinctives et nous ne savons pas d'où elles viennent. Nous pensons que comprendre les génotypes qui se cachent derrière l'amitié peut nous aider à mieux comprendre ce processus".