Les différences de forme et de taille des becs des pinsons de Darwin sont une belle illustration d’une évolution récente due à la sélection naturelle. C’est l’un des exemples les plus emblématiques et les mieux documentés de l’évolution en cours, montrant comment une population peut s’adapter rapidement aux changements de son environnement.
De 1831 à 1836, Charles Darwin a voyagé autour du monde, observant les animaux sur différents continents et îles. Dans les îles Galápagos, il a été intrigué par plusieurs espèces de pinsons aux becs de formes uniques. Il a émis l’hypothèse que ces oiseaux provenaient d’une seule espèce ancestrale sud-américaine qui s’était diversifiée pour s’adapter à des sources de nourriture variées. Cet article se plonge dans cette découverte historique et les études qui ont suivi pour confirmer cette théorie.
En bref : Les pinsons de Darwin et la sélection naturelle
- Darwin a observé plusieurs espèces de pinsons des Galápagos avec des becs de tailles et de formes différentes.
- Il a émis l’hypothèse que ces oiseaux descendaient d’une seule espèce ancestrale sud-américaine.
- La sélection naturelle est le mécanisme de l’évolution : les individus avec des traits les plus adaptés à leur environnement survivent et se reproduisent plus facilement.
- Les travaux de Peter et Rosemary Grant ont démontré l’évolution de la taille des becs d’une génération à l’autre en réponse à une sécheresse.
- La sécheresse de 1977 a réduit la disponibilité de petites graines, favorisant la survie des pinsons à gros bec, capables de manger de grosses graines dures.
Exemple documenté de l’évolution en cours : Les pinsons de Darwin
De 1831 à 1836, Darwin a voyagé autour du monde, observant les animaux sur différents continents et îles. Dans les îles Galápagos, Darwin a observé plusieurs espèces de pinsons avec des becs aux formes uniques. Il a observé que ces pinsons ressemblaient beaucoup à une autre espèce de pinson sur le continent sud-américain et que le groupe d’espèces des Galápagos formait une série graduée de tailles et de formes de becs, avec de très petites différences entre les plus semblables. Darwin imaginait que les espèces des îles pouvaient être toutes des espèces modifiées par rapport à une espèce originale présente en Amérique du Sud. En 1860, il écrit : En voyant cette gradation et cette diversité de structure dans un petit groupe d’oiseaux intimement liés, on pourrait vraiment imaginer que, à partir d’une rareté d’oiseaux dans cet archipel, une espèce a été prise et modifiée à des fins différentes.
La sélection naturelle
Darwin a appelé ce mécanisme d’évolution, la sélection naturelle. La sélection naturelle, selon Darwin, est le résultat inévitable de trois principes qui fonctionnent dans la nature.
- Premièrement, les caractéristiques des organismes sont héritées, ou transmises des parents à la progéniture.
- Deuxièmement, la progéniture est plus nombreuse que celle qui est capable de survivre. En d’autres termes, les ressources pour la survie et la reproduction sont limitées. La capacité de reproduction de tous les organismes dépasse la disponibilité des ressources nécessaires à leur nombre. Il existe donc une compétition pour ces ressources à chaque génération.
- Troisièmement, les descendants varient entre eux en ce qui concerne leurs caractéristiques et ces variations sont héritées.
Sur la base de ces trois principes, Darwin a estimé que les descendants présentant des caractéristiques héritées qui leur permettent de rivaliser au mieux pour des ressources limitées survivront et auront plus de descendants que les individus présentant des variations qui sont moins capables de rivaliser. Comme les caractéristiques sont héritées, ces traits seront mieux représentés dans la génération suivante. Cela entraînera des changements dans les populations au fil des générations dans un processus que Darwin a appelé descendance avec modification, ou plus communément : évolution (notre article sur les mécanismes de l’évolution).
Les études de la sélection naturelle après Darwin
Peter et Rosemary Grant et leurs collègues ont étudié les populations de pinsons des Galápagos chaque année depuis 1976 et ont fait d’importantes démonstrations du fonctionnement de la sélection naturelle. Les Grant ont constaté des changements d’une génération à l’autre dans la forme du bec des pinsons à bec moyen (géospizes à bec moyen) sur l’île de Daphné Major, dans l’archipel des Galápagos.
Le pinson à bec moyen se nourrit de graines. Les oiseaux ont hérité de variations dans la forme du bec, certains individus ayant un bec large et profond et d’autres un bec plus fin. Les oiseaux à gros bec se nourrissent plus efficacement de graines plus grosses et plus dures, tandis que les oiseaux à petit bec se nourrissent plus efficacement de petites graines molles. En 1977, une période de sécheresse a modifié la végétation de l’île. Après cette période, le nombre de graines a diminué de façon spectaculaire ; la diminution des petites graines molles a été plus importante que celle des grosses graines dures qui ont mieux résisté grâce à leur épaisse coquille. Les oiseaux à gros bec ont mieux survécu que les oiseaux à petit bec l’année suivante.
L’année suivant la sécheresse, lorsque les chercheurs ont mesuré la taille du bec de la population restante très réduite (notons que la population des pinsons est passée de 751 oiseaux en 1976 à 90 oiseaux en 1978), elles ont constaté que la taille moyenne du bec était plus grande. Ceci était une preuve évidente de la sélection naturelle de la taille du bec causée par la disponibilité des graines. Les chercheurs ont étudié l’hérédité biologique de la taille du bec et savaient que les oiseaux à gros bec survivants auraient tendance à engendrer une progéniture avec un bec plus gros, donc la sélection naturelle conduirait à une évolution de la taille du bec.
Des études ultérieures ont démontré que la sélection et l’évolution de la taille du bec de cette espèce sont le résultat d’autres changements de conditions sur l’île. L’évolution s’est produite à la fois avec des becs plus gros, comme dans ce cas, et avec des becs plus petits lorsque les grosses graines sont devenues rares.
Étudiés depuis 1973, les pinsons des Galápagos ont permis de mettre en évidence des évolutions dues à la sélection naturelle suite à des changements environnementaux, soit la sécheresse de 1977 qui a eu pour conséquence l’augmentation de la taille du bec de ces oiseaux car un bec plus large leur permet de manger des graines enveloppées d’une coquille fort résistante (qui elles-mêmes avaient survécu à la sécheresse).[/caption>
Conclusion
L’étude des pinsons de Darwin est l’un des exemples les plus clairs et les plus directs pour comprendre la sélection naturelle en action. Ces oiseaux montrent comment une variation génétique héritée (la taille du bec) peut, sous l’effet de la pression environnementale (la sécheresse et la disponibilité des graines), devenir un avantage crucial pour la survie. Les travaux de Peter et Rosemary Grant ont permis de transformer une observation historique en une preuve scientifique irréfutable, démontrant que l’évolution peut se produire très rapidement, parfois d’une génération à l’autre. Les pinsons des Galápagos ne sont pas seulement un chapitre de l’histoire de la biologie, mais un laboratoire vivant de l’évolution en cours.
FAQ : Les pinsons de Darwin et la sélection naturelle
Qui sont les pinsons de Darwin ?
Les pinsons de Darwin sont un groupe d’espèces de pinsons que Charles Darwin a observées sur les îles Galápagos. Ils se distinguent par les différentes tailles et formes de leurs becs, adaptés à des sources de nourriture spécifiques.
Quel rôle les pinsons ont-ils joué dans la théorie de l’évolution de Darwin ?
Les pinsons ont été l’un des exemples clés qui ont aidé Darwin à formuler sa théorie de la sélection naturelle. Il a émis l’hypothèse qu’une seule espèce de pinson d’Amérique du Sud avait migré vers les îles et s’était diversifiée en plusieurs espèces distinctes, chacune adaptée à son environnement insulaire.
Qu’est-ce que la sélection naturelle ?
La sélection naturelle est le mécanisme par lequel les individus les plus adaptés à leur environnement ont plus de chances de survivre et de se reproduire. Leurs caractéristiques avantageuses sont alors transmises à leur descendance, entraînant un changement progressif de la population au fil du temps.
Comment la taille du bec des pinsons est-elle liée à la sélection naturelle ?
La taille du bec est directement liée à leur alimentation. Les pinsons à gros bec peuvent manger des graines dures, tandis que ceux à bec plus fin se nourrissent de petites graines. Les changements environnementaux (comme une sécheresse) influencent la disponibilité des graines, et donc la survie des pinsons, agissant comme un facteur de sélection naturelle.
Qui a étudié les pinsons de Darwin après lui ?
Peter et Rosemary Grant, des chercheurs en écologie évolutive, ont étudié les pinsons de Darwin sur l’île de Daphné Major de manière continue depuis 1976, fournissant des preuves directes et quantifiables du fonctionnement de la sélection naturelle.
Qu’est-il arrivé aux pinsons lors de la sécheresse de 1977 ?
En 1977, une sécheresse a décimé la végétation de l’île. Les petites graines tendres ont disparu, mais les grosses graines dures ont survécu. Les pinsons à gros bec, qui pouvaient manger ces graines, ont survécu en plus grand nombre que les pinsons à petit bec, dont la source de nourriture avait disparu.
Quelles ont été les conséquences de la sécheresse sur la population de pinsons ?
La population totale de pinsons a chuté de 751 à 90 individus. La taille moyenne des becs a augmenté dans la génération suivante, car les survivants, à gros bec, ont transmis ce trait à leur progéniture.
Est-ce que l’évolution est un processus lent ?
L’étude des Grant montre que l’évolution peut se produire très rapidement, parfois d’une génération à l’autre, en réponse à des changements environnementaux importants. Cela contredit l’idée que l’évolution est toujours un processus lent et graduel.
Les variations des caractéristiques sont-elles importantes pour la sélection naturelle ?
Oui, les variations héritées sont essentielles. Si tous les pinsons avaient eu des becs de la même taille, la sécheresse de 1977 aurait pu tous les éliminer, car il n’y aurait pas eu de variation sur laquelle la sélection naturelle aurait pu agir.
Est-ce que les pinsons continuent d’évoluer aujourd’hui ?
Oui, les études des Grant ont montré que la taille des becs continue de fluctuer en fonction de la disponibilité des ressources alimentaires, prouvant que l’évolution est un processus continu et dynamique.
Le processus de sélection naturelle a-t-il été observé chez d’autres espèces ?
Oui, la sélection naturelle a été observée chez de nombreuses autres espèces, notamment chez les papillons de nuit, les bactéries résistantes aux antibiotiques ou les poissons guppies, démontrant que c’est un mécanisme universel de l’évolution.
Quels sont les trois principes de la sélection naturelle selon Darwin ?
Les trois principes sont : les caractéristiques sont héritées, la progéniture est plus nombreuse que celle qui peut survivre (compétition pour les ressources), et les individus présentent des variations dans leurs caractéristiques.
