Dérive Génétique

Un autre effet de la dérive génétique se produit lorsque les espèces sont divisées en plusieurs populations différentes. Dans cette situation, lorsque les fréquences des allèles au sein d'une population se déplacent en raison de la dérive génétique, les différences génétiques entre cette population et les autres peuvent augmenter.

Habituellement, les populations d'une même espèce diffèrent déjà par certains traits car elles s'adaptent aux conditions locales. Mais comme elles appartiennent toujours à la même espèce, elles partagent un grand nombre de traits et de gènes. Si une population perd un gène ou un allèle qui était partagé avec d'autres populations, elle diffère désormais davantage des autres populations. Si la population continue à diverger et à s'isoler des autres, cela peut éventuellement conduire à la spéciation.

La sélection naturelle et la dérive génétique sont toutes deux des mécanismes qui peuvent conduire à l'évolution, ce qui signifie qu'elles peuvent toutes deux provoquer des changements dans la composition génétique des populations. Cependant, il existe des différences importantes entre les deux. Lorsque l'évolution est guidée par la sélection naturelle, cela signifie que les individus les mieux adaptés à un environnement particulier ont plus de chances de survivre et de donner naissance à un plus grand nombre de descendants présentant les mêmes caractéristiques.

La dérive génétique, en revanche, signifie qu'un événement aléatoire se produit et que les individus survivants ne sont pas nécessairement mieux adaptés à cet environnement particulier, car des individus mieux adaptés peuvent être morts par hasard. Dans ce cas, les individus survivants moins adaptés contribueront davantage aux générations suivantes, et la population évoluera donc en s'adaptant moins bien à l'environnement.

Par conséquent, l'évolution induite par la sélection naturelle entraîne des changements adaptatifs (qui augmentent les probabilités de survie et de reproduction), tandis que les changements causés par la dérive génétique ne sont généralement pas adaptatifs.

Comme nous l'avons mentionné, la dérive génétique est courante au sein des populations, car il y a toujours des fluctuations aléatoires dans la transmission des allèles d'une génération à l'autre. Il existe deux types d'événements considérés comme des cas plus extrêmes de dérive génétique : les goulets d'étranglement et l'effet fondateur.

Pense à une bouteille remplie de boules de bonbons. La bouteille contenait à l'origine 5 couleurs différentes de bonbons, mais seules trois couleurs ont traversé le goulot d'étranglement par hasard (ce que l'on appelle techniquement une erreur d'échantillonnage). Ces boules de bonbons représentent les individus d'une population, et les couleurs sont des allèles. La population a subi un goulot d'étranglement (comme un incendie de forêt) et les quelques survivants ne portent plus que 3 des 5 allèles originaux que la population possédait pour ce gène (voir Fig. 1).

En conclusion, les individus qui ont survécu à un goulot d'étranglement l'ont fait par hasard, sans lien avec leurs caractéristiques.

Figure 1. Un goulot d'étranglement est un type de dérive génétique où il y a une diminution soudaine de la taille d'une population, ce qui entraîne une perte d'allèles dans le pool génétique de la population.

Les résultats d'un effet fondateur sont similaires à ceux d'un goulot d'étranglement. En résumé, la nouvelle population est significativement plus petite, avec des fréquences d'allèles différentes et probablement une variation génétique plus faible, par rapport à la population d'origine (Fig. 2). Cependant, un goulot d'étranglement est causé par un événement environnemental aléatoire, généralement défavorable, tandis qu'un effet fondateur est principalement causé par la séparation géographique d'une partie de la population. Dans le cas de l'effet fondateur, la population d'origine persiste généralement.

Figure 2. La dérive génétique peut également être causée par un événement fondateur, lorsqu'une petite fraction d'une population se sépare physiquement de la population principale ou colonise une nouvelle région.

L'impact de la dérive génétique peut être fort et à long terme. Une conséquence fréquente est que les individus se reproduisent avec d'autres individus très semblables génétiquement, ce qui entraîne ce que l'on appelle la consanguinité. Cela augmente les chances qu'un individu hérite de deux allèles récessifs nocifs (des deux parents) dont la fréquence était faible dans la population générale avant l'événement de dérive. C'est ainsi que la dérive génétique peut éventuellement conduire à une homozygotie complète dans les petites populations et amplifier les effets négatifs des allèles récessifs nuisibles.

Examinons un autre exemple de dérive génétique. Les populations sauvages de guépards ont appauvri la diversité génétique. Bien que de grands efforts aient été déployés dans les programmes de récupération et de conservation des guépards au cours des quatre dernières décennies, ils sont toujours soumis aux effets à long terme des dérives génétiques antérieures qui ont entravé leur capacité à s'adapter aux changements de leur environnement.

1. Alicia Abadía-Cardoso et al, Molecular Population Genetics of the Northern Elephant Seal Mirounga angustirostris, Journal of Heredity, 2017.

2. Laurie Marker et al, Une brève histoire de la conservation des guépards, 2020.

3. Pavel Dobrynin et al, L'héritage génomique du guépard africain, Acinonyx jubatus, Genome Biology, 2014.

https://cheetah.org/resource-library/

4. Campbell et Reece, Biologie 7e édition, 2005.