Comments on: Classique : l’évolution de l’oeil

By: Tom Roud

Tom Roud — Wed, 06 Aug 2008 13:25:22 +0000

@ Segador : c’est un argument classique des opposants de l’évolution, qu’on ne peut pas “créer” de nouvelles choses en somme, qu’il n’y a que dégradation de l’information et jamais création.
Un très bon contre-exemple est constitué par les duplications génomiques (voir par exemple ce billet ). Au cours de l’évolution, il arrive que des gènes, voire des génomes tout entier, se dupliquent. Evolutivement, l’avantage est qu’on a deux copies du même gènes, si bien qu’une copie va jouer le rôle “classique” du gène ancestral, tandis que l’autre copie est libre d’évoluer librement et va acquérir de nouvelles fonctions.
Un exemple plus particulier “d’invention” de l’évolution est la protéine bicoid, cruciale pour le développement de la mouche, qui est une duplication d’un gène Hox, qui a a elle toute seule coopté le rôle joué par plusieurs protéines ancestrales (otx, Hb …).

By: Segador

Segador — Wed, 06 Aug 2008 12:55:19 +0000

Salut à tous,

c’est un débat très passionné et passionnant que celui de la recherche de l’origine de la vie et l’évolution de celle-ci. Je m’y intéresse depuis peu.

Une chose me frappe, par rapport à cet article. j’ai lu que différentes expériences faites sur des bactéries ont montré que ce que nous pouvions nommer évolution était en fait des pertes d’information, qui pouvaient amené une bactérie ou un microbe à être résistant à certaines molécule (puisque ces dernières ne peuvent plus réagir avec celles de la bactérie), ou alors à débloquer une fonction qui existait déjà mais qui n’était pas forcément active.
Le fait, apparemment, semble dire que des évolutions sont possibles, certes, mais:
- qu’elles résultent de pertes d’information
- agissent sur des fonctions déjà présentes

De deux choses l’une donc. Soit l’évolution “ralenti”, voir s’arrête et on assiste à une dégénérescence, puisque les évolutions que nous observons résultent de pertes d’information et non pas d’ajout, donc il ne peut pas y avoir gain de complexité. Soit il n’y a pas eu de macroévolution.

J’aimerais avoir vos avis sur ces arguments que je souhaiterais approfondir, d’un point de vue comme de l’autre.

By: Tom Roud

Tom Roud — Thu, 31 Jan 2008 02:38:30 +0000

@ Xochipili :
Je ne suis pas sûr de comprendre ce que tu veux dire. Le changement de 0.005% correspond au changement moyen par génération d’un paramètre (par exemple la taille). Si tu regardes la distribution de la taille dans la population humaine, tu obtiens une dispersion énorme (typiquement disons 1m à 2m30), donc je n’ai aucun mal à imaginer que si les “grands” ont un avantage sélectif, la taille moyenne de la population peut largement changer de 0.005% par génération (de l’ordre de 0.1 mm par génération pour la taille, soit 2000 ans pour un pauvre gain d’un centimètre !). Si on regarde le changement de la taille des poissons en quelques générations, on s’aperçoit que la surpêche a explicitement sélectionné des poissons beaucoup plus petits en quelques générations.

Pour la remarque sur le cerveau, cela dépend de l’avantage sélectif de la mutation. Le calcul de Nilsson et Pelger minimise sciemment l’avantage sélectif car ils voulaient avoir une estimation “pessimiste”.

@ Charles,
je suis très honoré de votre visite !
merci pour la précision sur le coeur.

By: charles darwin

charles darwin — Thu, 31 Jan 2008 02:19:39 +0000

Hello Tom,

l’exemple du coeur me semble pas forcement le mieux choisi. En effet, il est bien connu que le coeur de nos ancetres a connu au moins une evolution qui a grandement ameliore son efficacite : la separation des ventricules gauche et droit, separant ainsi les flux de sang pauvres et riches en oxygene. Nos amis les amphibiens, qui n’ont pas cette chance, nous envient grandement nos performances cardiaques…..

By: Xochipilli

Xochipilli — Wed, 30 Jan 2008 22:09:50 +0000

Intéressant comme discussion!

Le calcul de la vitesse de l’évolution me pose quand même question: supposons que sur une génération il y ait une chance sur 1000 qu’un organe complexe comme l’oeil ait une mutation fonctionnelle forte (c’est déjà beaucoup me semble-t-il).
Il faudrait que 5% de ces mutations soit positives pour arriver à une vitesse de 0,005% de mutation positive par génération. Un peu comme si en tripotant au hasard une montre d’horloger on avait 5% de chance d’améliorer clairement son fonctionnement.

Mais surtout ce raisonnement n’explique pas la très grande vitesse d’évolution de certains organes -le cerveau par exemple- des grands animaux, qui sont à la fois extrêmement évolués (donc plus difficiles à améliorer en procédant aléatoirement) et ayant peu de descendants à chaque génération (donc un “potentiel de mutations” plus faible). Je suppose qu’il faut dans ce cas faire appel à d’autres théories comme celle des grands équilibres ponctués impliquant des séries de mutations brutales et rapides…

By: Tom Roud

Tom Roud — Sat, 26 Jan 2008 01:08:18 +0000

@ Beber : Nilsson et Pelger affirment dans leur papier que toutes les étapes intermédiaires qu’ils prédisent existent dans la nature, donc cela confirme ce que tu dis.
Sinon, évidemment, l’approche est “globale”, négligeant tout un tas d’autres contraintes, et ne donne qu’une idée générale de ce qui se passe (à l’ordre 0). Après, pour la comparaison entre les espèces, d’autres choses rentrent en ligne de compte : par exemple l’eau est un milieu beaucoup plus absorbant que l’air, avec un indice de réfraction très différent (cela compte pour le passage de la lumière dans l’oeil), et cela joue aussi sur la forme des lentilles.

@ Simon : Je pense que cela se tient, et je suis persuadé que quelqu’un a déjà proposé un truc de ce genre en biologie évolutive. De toutes façons, aucun organisme n’est éternel, ne serait-ce que parce qu’on risque toujours de se faire bouffer par autrui. J’imagine donc qu’il est plus “rentable” d’un point de vue évolutif de se reproduire en individus jeunes et innovants puis de mourir plutôt que de chercher à survivre à tout prix. Cela dit, ton idée irait bien avec la théorie du gène égoiste, qui lui a tout intérêt à ce que l’individu mette toute son énergie à se reproduire plutôt qu’à s’accrocher à la vie.
Moins gore, mais il est vrai que nous autres vertébrés supérieurs avons perdu la faculté de régénérer nos membres, contrairement aux amphibiens (sans parler des planaires capables de se régénérer entièrement), ce qui va dans le même ordre d’idée.

By: Simon

Simon — Fri, 25 Jan 2008 16:02:39 +0000

Pensée du matin (pensée pas futin), mais qui dit besoin de reproduction dit aussi mort de l’organisme (au niveau des cellules comme de l’individu). La reproduction permet de partir avec un pool cellulaire neuf, et la mort permet de “faire le ménage” dans les pools trop dégradés. Donc j’imagine que tout en étant la contrainte menant la vie à l’évolution, la mort contrôlée fait aussi parti des acquisitions évolutives à travers les mécanismes de destruction cellulaire (je préfère ne pas étendre ce concept à une population d’individus). une sorte d’Ouroboros.

J’ai pas les neurones très frais ce matin, donc je m’excuse si le vocabulaire ou les idées semblent primaires, mais si certains pouvaient élaborer.

By: Beber

Beber — Fri, 25 Jan 2008 10:19:19 +0000

Je n’ai pas les références en tête, mais il me semble que cette théorie de l’évolution de l’oeil proposait des étapes qui ont été découvertes à postériori dans la nature.
Pour répondre à all, qui s’étonne qu’on tombe toujours sur le même résultat, il y a plusieurs réponses.
La première est que le principe de l’évolution est justement d’avoir des comportements locaux aléatoires qui donnent un comportement global émergeant complètement déterministe. C’est pour cela que l’on a pu par exemple s’inspirer de l’évolution pour créer les algorithmes génétiques en informatique, qui ont pour but de trouver la réponse optimale, et donc déterministe, à un problème complexe, en effectuant des opérations aléatoires.
La seconde est qu’on n’arrive dans ce cas, pas toujours à la même solution. L’oeil des insectes et extrêmement différent de celui des humains. Et même au sein des mammifères, il y a de grandes différences entre les différents yeux.

By: Benjamin

Benjamin — Wed, 23 Jan 2008 19:19:39 +0000

Pour l’évolution de la sexualité, je vous recommande les récents travaux de Meselson. En deux mots, il étudie les rotifères bdelloides, de petis animaux qui ont la particularité de s’être débarrassé de la reproduction sexuée il y a des millions d’années (ils semblent être les seuls; la parthénogénèse des autres espèces est en général un phénomène récent). Observation troublante: les rotifères ont des paires de chromosomes et un semblant de méiose; or, il n’ont pas de transposons, d’éléments génétiques mobiles qui empoisonneraient bien vite le génome. Hypothèse: un des avantages du sexe serait de fournir l’occasion de se débarrasser des transposons, et les rotifères auraient trouvé le moyen de faire sans, gardant ainsi le beurre et l’argent du beurre.

Quant aux de bactéries mutatrices, l’issue de l’évolution est prédictible et reproductible; c’est uniquement une affaire de statistiques, suivant le nombre de mécanismes différents et leurs probabilités respectives. Compte tenu du nombre de bactéries, de générations et du taux de mutations, les bonnes mutations finissent par arriver.

By: Tom Roud

Tom Roud — Wed, 23 Jan 2008 12:17:39 +0000

Pour la sexualité, un bon candidat d’étude est la levure qui a des cycles de vie haploides et diploides (avec sexualité).
Je spécule, mais je dirais que la sexualité permet d’accélérer l’adaptation en :
- doublant la taille du génome, ce qui permet de “faire des essais” plus facilement (on a plus de chances d’avoir une copie valide de chaque gène)
- recombiner les avantages sélectifs différents entre deux individus (c’est le crossing-over des algorithmes génétiques)
…
Peut-être que les événements de duplication complète du génome sont aussi liés à la sexualité ?