Variation et sélection

Variation 变异 signifie les différences entre les individus d'une même espèce 物种. Il existe deux types :

• variation continue 连续变异 — une gamme fluide de phénotypes 表现型 entre deux extrêmes (par exemple la taille corporelle et le poids corporel).
• variation discontinue 不连续变异 — quelques phénotypes distincts sans rien entre eux (par exemple les groupes sanguins ABO 血型, ou la forme des graines chez les pois).

La variation discontinue est généralement causée uniquement par les gènes 基因. La variation continue est causée par à la fois les gènes 基因 et l'environnement 环境 — par exemple, votre taille dépend de vos gènes ainsi que de votre alimentation.

Mutation

Une mutation 突变 est un changement génétique. Les mutations sont le moyen par lequel de nouveaux allèles 等位基因 sont créés, elles constituent donc la source originale de toute variation. (Supplément) Une mutation génique 基因突变 est un changement aléatoire dans la séquence de bases 碱基序列 de l'ADN.

Le rayonnement ionisant 电离辐射 (tel que les rayons X) et certains produits chimiques augmentent le taux 速率 de mutation. (Supplément) D'autres sources de variation génétique sont la méiose 减数分裂, l'accouplement aléatoire et la fécondation aléatoire.

Un caractère adaptatif 适应特征 est un caractère hérité 遗传 qui aide un organisme à survivre 生存 et à se reproduire 生殖 dans son environnement.

(Supplément)

• hydrophytes 水生植物 (plantes aquatiques) possèdent des caractéristiques telles que des espaces aériens pour les aider à flotter, et des stomates situés sur la surface supérieure de la feuille.
• xérophytes 旱生植物 (plantes désertiques) possèdent des caractéristiques telles qu'une cuticule épaisse et cireuse, peu de petits stomates, et la capacité de stocker l'eau — le tout pour réduire la perte d'eau.

La sélection naturelle 自然选择 explique comment une espèce devient mieux adaptée à son environnement :

1. il existe une variation génétique dans une population (causée par la mutation).
2. les organismes produisent beaucoup de descendants 后代 — plus qu'il n'y en a qui puissent survivre.
3. il y a une lutte pour la survie, avec une compétition 竞争 pour des ressources 资源 comme la nourriture et l'espace.
4. les individus qui sont mieux adaptés 适应 ont plus de chances de survivre et de se reproduire.
5. ils transmettent leurs allèles, de sorte que les allèles utiles deviennent plus fréquents dans la génération suivante.

(Supplément) Sur de nombreuses générations, cela rend la population mieux adaptée à son environnement ; ce processus s'appelle l'adaptation. Un exemple clair est les bactéries 细菌 résistantes aux antibiotiques 抗生素 : quelques bactéries portent un allèle résistant 耐药 et survivent à l'antibiotique, puis se multiplient, jusqu'à ce que toute la population soit résistante.

Exemple résolu. Une espèce de papillon nocturne est majoritairement claire. La suie noircit les troncs d'arbres sur lesquels reposent les papillons, et en quelques décennies, la plupart des papillons sont sombres. Expliquez par sélection naturelle. La variation 变异 existe déjà : quelques papillons sombres existent au hasard, causés par une mutation 突变. Sur l'écorce souillée, les papillons sombres sont mieux camouflés, donc les oiseaux en mangent moins et ils ont plus de chances de survivre. Les survivants se reproduisent et transmettent l'allèle pour la couleur sombre à leur descendance, de sorte qu'il devient de plus en plus fréquent à chaque génération jusqu'à ce que la plupart des papillons soient sombres. Suivez la chaîne : variation, survie, reproduction, l'allèle devient plus fréquent. Les papillons ne se sont pas assombris intentionnellement pour se cacher - les sombres ont simplement survécu plus souvent.

Dans la sélection artificielle 选择育种 (également appelée sélection dirigée 人工选择), les humains choisissent quels organismes se reproduisent :

1. choisissez les individus qui possèdent les caractéristiques souhaitées.
2. croisez-les pour produire la génération suivante.
3. choisissez les descendants qui présentent ces caractéristiques, et répétez sur de nombreuses générations.

Cela est utilisé pour améliorer les cultures 农作物 (par exemple un rendement plus élevé) et les animaux d'élevage (par exemple des vaches produisant plus de lait).

(Supplément) La différence clé : dans la sélection naturelle, c'est l'environnement qui décide quels individus survivent ; dans la sélection artificielle, ce sont les humains qui décident.

• Variation continue = une gamme (gènes + environnement) ; discontinue = groupes séparés (gènes uniquement).
• La mutation crée de nouveaux allèles — source de toute la variation. Le rayonnement et certains produits chimiques augmentent le taux de mutation.
• Sélection naturelle : variation → trop de descendants → lutte et concurrence → les mieux adaptés survivent et se reproduisent → ils transmettent leurs allèles.
• La résistance aux antibiotiques chez les bactéries est la sélection naturelle en action.
• Sélection artificielle (sélection dirigée) : les humains choisissent les parents ; dans la sélection naturelle, c'est l'environnement qui « choisit ».