C’est confirmé : l’évolution des espèces ne peut être prédite

C’est confirmé : l’évolution des espèces ne peut être prédite
Colibri d'Anaïs. © Natarajan et al., Science 2016 / Brian Zwiebel Métallure de Stanley
Métallure de Stanley

Métallure de Stanley. © Natarajan et al., Science 2016 / Joseph A. Tobias

Les partisans du oui et ceux du non se sont affrontés jusqu’ici sur le terrain théorique, mais une étude expérimentale sur plusieurs espèces d’oiseaux, effectuées par des chercheurs américains, semble trancher la question : non, la manière dont l’ADN évolue ne peut être prédite !

Comment 28 espèces d’oiseaux se sont adaptées aux hautes altitudes ?

L’équipe de chercheurs, qui a publié son article dans la revue Science, s’est intéressée à un cas simple : l’adaptation de 28 espèces d’oiseaux à la vie en altitude dans la Cordillère des Andes. Ayant toutes des ancêtres qui vivaient à basse altitude et des « cousins » directs y vivant toujours, ces lignées ont développé chacune de son côté l’aptitude à mieux absorber l’oxygène de l’air, raréfié à haute altitude.

L’étude a donc porté sur les gènes de ces espèces. En particulier le réseau de gènes qui joue un rôle dans la production de protéines permettant à l’hémoglobine des globules rouges de capter plus facilement les molécules d’oxygène aspirées dans les poumons.

Or comme ces protéines sont très semblables pour les 28 espèces étudiées, il est a priori pertinent de penser que leurs réseaux de gènes liés à la production de ces protéines sont issus de processus d’évolution semblables.

Pas de mécanisme d’évolution génétique prédictible

Cette idée est justement au centre de l’hypothèse d’une prédictibilité de l’évolution du génome. Car si cette évolution génétique est semblable pour les 28 espèces, c’est qu’il existe un certain « déterminisme » génétique. Autrement dit, il existerait un mécanisme général – du moins pour ces 28 espèces d’oiseaux – menant leurs gènes à évoluer dans le même sens.

Or qui dit mécanisme général, dit possibilité de le modéliser et d’en titrer donc une loi (qui peut être probabiliste). Si une telle loi existe pour les 28 espèces, alors rien ne s’opposerait à l’idée que chaque adaptation suivie par un groupe d’espèces différentes est régie également par une seule loi. Or c’est justement cette possibilité que la nouvelle étude semble avoir ruiné.

L’évolution génétique d’une espèce n’est pas transposable à une autre

Car les 28 espèce de oiseaux ont beau avoir développé le même type de protéines pour capter l’oxygène plus efficacement, les chercheurs ont montré que ce résultat homogène a néanmoins découlé de processus d’évolution génétique totalement différents, chaque processus étant très liée au génome particulier de chaque espèce, absolument pas transposable de l’une à l’autre.

En substance, grâce aux outils modernes de phylogénie, les chercheurs ont comparé chacune des espèces à leur cousin le plus proche habitant à basse altitude pour en déduire le génome de leurs ancêtres communs, du moins le réseau de gènes impliqués dans la captation de l’oxygène.

L’aléatoire est bien au cœur de l’évolution

Puis, en se servant des modèles statistiques de la génétique, ils ont étudié les mutations génétiques ayant conduit chacun de ces ancêtres à s’adapter aux hautes altitudes. Leur conclusion : la voie prise par l’une quelconque des espèces n’aurait pas permis à une autre, possédant donc un génome différent, de s’adapter à l’altitude.

D’après ce résultat, il faut abandonner l’idée qu’un jour l’on puisse prédire l’évolution génétique future d’espèces soumises à un changement de leur environnement, même si celui-ci est prédictible – comme un réchauffement climatique, une augmentation de la radioactivité atmosphérique, etc.

L’évolution, dictée par la loi statistique de la Sélection naturelle (compétition pour les ressources et aptitude à la reproduction), prend donc des chemins génétiques aléatoires impossibles à anticiper.

 

Roman Ikonicoff

Source: science&vie.com

Lamia Siffaoui
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