Les pinsons de Darwin et la sélection naturelle

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.

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.

Les pinsons (géospizes) de Darwin — Les pinsons de Darwin : Darwin a observé que la forme du bec varie selon les espèces de pinsons. Il a émis l’hypothèse que le bec d’une espèce ancestrale s’était adapté au fil du temps pour permettre aux pinsons d’acquérir différentes sources de nourriture. Cette illustration montre la forme du bec de quatre espèces de pinsons ou géospizes, de gauche à droite et de haut en bas : le pinson à gros bec, le pinson à bec moyen, le pinson minuscule et enfin le pinson olive.

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.