Preuves de l'évolution

Exemples de preuves de l'évolution

La théorie de l'évolution est étayée par un large éventail de preuves, notamment les fossiles, l'homologie, la biologie moléculaire, la biogéographie et les observations directes. Dans cette section, nous allons discuter de chaque ligne de preuve et fournir des exemples.

Les fossiles comme preuve de l'évolution

Les fossiles sont des restes ou des traces préservés d'organismes d'une époque géologique passée. Les fossiles prouvent que les formes de vie ont changé au fil du temps et ont abouti à la diversité des formes de vie que nous observons aujourd'hui. Les fossiles montrent comment les organismes ont évolué, comment de nouveaux groupes d'organismes sont apparus et comment certaines espèces se sont éteintes (figure 1).

Figure 1. Ce diagramme montre l'évolution du grand requin blanc à l'aide de fossiles de transition. Source : Le diagramme est l'œuvre de l'auteur du téléchargement. Auteurs de l'image dérivée de gauche à droite : SaberrexStrongheart (CC-BY-SA) Meghunter99 (domaine public) Meghunter99 (domaine public) Meghunter99 (domaine public) Meghunter99 (domaine public), CC BY-SA, via Wikimedia Commons.

Les fossiles montrent des modèles dans les changements causés par l'évolution dans différents groupes d'organismes. Par exemple, l'os pelvien des épinoches fossiles est devenu systématiquement plus petit au fil du temps. Le rétrécissement constant de l'os pelvien est un schéma qui suggère que la sélection naturelle a été la force motrice de ce changement.

Les fossiles montrent également comment de nouveaux groupes d'organismes apparaissent. Par exemple, les fossiles prouvent que les cétacés (un ordre de mammifères marins qui comprend les baleines, les dauphins et les marsouins) ont évolué à partir de mammifères terrestres comme les hippopotames, les cochons et les vaches (Fig. 2-3). En effet, les fossiles montrent que les os du bassin et des membres postérieurs des ancêtres disparus des cétacés sont devenus plus petits au fil du temps, pour finalement disparaître complètement et se transformer en nageoires et en nageoires caudales.

Figures 2-3. Les fossiles montrent que l'hippopotame (à gauche) est le plus proche parent vivant de la baleine (à droite). Source (gauche) : Diego Delso, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons. Source (droite) : Gabriel Barathieu, CC BY-SA 2.0, via Wikimedia Commons.

L'homologie comme preuve de l'évolution

Lessimilitudes dans la structure ou le développement de différentes formes de vie (connues sous le nom d'homologie) fournissent également des preuves de l'évolution car elles montrent :

1. Comment des espèces différentes ayant des structures similaires peuvent remonter à des ancêtres communs (évolution divergente).

2. Comment différentes espèces présentant des structures similaires mais n'ayant pas d'ancêtres communs récents ont été soumises à des pressions de sélection communes (évolution convergente).

Les espèces qui partagent un ancêtre commun récent peuvent avoir des structures homologues : des structures similaires partagées par des espèces étroitement apparentées. Les structures homologues semblent similaires mais remplissent des fonctions différentes (Fig. 4).

Figure 4. Ce diagramme montre la relation entre les os des membres antérieurs des humains, des chiens, des oiseaux et des baleines. Source : Волков Владислав Петрович, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons.

Figure 5. Les oiseaux, les chauves-souris et les ptérodactyles ont des structures similaires avec la même fonction - ils ont des ailes qu'ils utilisent pour voler - mais ils ne sont pas étroitement liés. Source : John Romanes (1848-1894), Domaine public, via Wikimedia Commons.

La biologie moléculaire comme preuve de l'évolution

Toutes les formes de vie partagent le même matériel génétique. De la bactérie à l'homme, toutes les formes de vie possèdent de l'ADN, ainsi que son mécanisme de réplication et d'expression (Fig. 6-7). Cela suggère que toutes les espèces sont issues d'un ancêtre commun très éloigné.

Figure 6-7. Les bactéries (à gauche) et les humains (à droite) ont l'ADN comme matériel génétique. Source (gauche) : Mark Amend - NOAA Photo Library, Public domain, via Wikimedia Commons. Source (droite) : Reinhold Möller, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons.

La biogéographie comme preuve de l'évolution

Nous pouvons également observer des schémas dans la répartition géographique des formes de vie sur Terre (une branche de la biologie appelée biogéographie). Ces schémas peuvent s'expliquer par l'évolution, parallèlement au mouvement des plaques tectoniques.

Figure 8. Illustration représentant les continents Laurasia-Gondwana datant d'il y a 200 millions d'années. Source : Lennart Kudling, CC BY 3.0, via Wikimedia Commons.

L'évolution peut également expliquer pourquoi les îles ont tendance à avoir de nombreuses espèces végétales et animales endémiques. Les espèces endémiques sont originaires d'une zone géographique spécifique et ne se rencontrent pas naturellement ailleurs. Darwin a proposé que les espèces du continent le plus proche colonisent les îles et finissent par évoluer vers de nouvelles espèces en s'adaptant à leur environnement. Les pinsons des îles Galápagos en sont un exemple.

Observations directes comme preuves de l'évolution

Les preuves de l'évolution peuvent également être observées directement chez les espèces dont le cycle de reproduction est rapide, comme les bactéries.

L'évolution par sélection naturelle peut également être observée chez les espèces qui évoluent en réaction aux espèces introduites dans leur environnement. Les différentes longueurs de bec de la punaise de la stéatite en sont un exemple : elles ont évolué en fonction de la source de nourriture disponible. Dans le sud de la Floride, la punaise des saponaires se nourrit des graines de la vigne ballon, une espèce indigène. Dans le centre de la Floride, les vignes ballons (Fig. 9) sont devenues rares, et les punaises de la saponaire se sont donc tournées vers les graines de l'arbre à pluie dorée (Fig. 10) - une espèce introduite - comme source de nourriture.

Figures 9-10. Les graines du fruit de la vigne ballon sont plus éloignées de la surface que les graines du fruit de l'arbre à pluie d'or (à droite). Source (gauche) : H. Zell, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons. Source (droite) : Art Davis, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons.

Les punaises de la saponaire peuvent se nourrir plus efficacement lorsque leur bec est suffisamment long pour atteindre les graines à l'intérieur d'un fruit. Comme les graines du fruit de l'arbre à pluie d'or sont plus proches de la surface que les graines de la vigne ballon, les punaises de la saponaire qui se nourrissent des graines de l'arbre à pluie d'or ont des becs plus courts. En Louisiane, en Oklahoma et en Australie, les populations de punaises de la saponaire se nourrissent de plantes introduites dont les fruits sont plus gros que ceux de la vigne ballon. Dans ces régions, les punaises de la saponaire ont évolué pour avoir des becs plus longs.

Existe-t-il des preuves de l'évolution humaine ?

L'homme est Homo sapiens, une espèce de primate qui marche debout et possède un cerveau volumineux et complexe, capable d'utiliser des outils, de parler, de s'exprimer symboliquement et de se cultiver. Les os fossilisés ont révélé l'apparence physique des premiers humains et leur évolution au fil du temps. D'autre part, les outils, la poterie, les bijoux et d'autres preuves archéologiques montrent les activités des premiers humains.

Les preuves montrent que les humains sont apparus pour la première fois en Afrique. La bipédie chez l'homme a évolué il y a plus de 4 millions d'années, tandis que d'autres traits comme l'utilisation d'outils et l'expression symbolique sont apparus il y a seulement quelques dizaines de milliers d'années.

Homo sapiens est la dernière espèce vivante de la tribu zoologique des Hominini. Les fossiles montrent que notre espèce a autrefois coexisté avec une autre espèce d'Homo, les Néandertaliens (Fig. 11). Les fossiles et la génétique montrent également que nous et d'autres espèces d'Homo sommes étroitement liés et partageons un ancêtre commun avec d'autres grands singes, comme les chimpanzés et les gorilles.

Figure 11. Grâce aux fossiles et aux preuves archéologiques, nous sommes en mesure de reconstituer ce à quoi aurait pu ressembler un homme de Néandertal. Source : Jakub Hałun, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons.