📘 L’inéluctable évolution des génomes au sein des populations

Le modèle de Hardy-Weinberg prédit la stabilité des fréquences alléliques dans une population idéale. Dans la réalité, plusieurs forces évolutives font dévier les populations de cet équilibre, conduisant à la spéciation.

📐 I. Modèle de Hardy-Weinberg

Dans une population idéale (grande taille, panmixie, pas de migration, pas de mutation, pas de sélection naturelle), les fréquences alléliques restent constantes de génération en génération : c’est l’équilibre de Hardy-Weinberg.

Pour un gène à deux allèles A (fréquence p) et a (fréquence q), avec p + q = 1 :
Fréquences génotypiques attendues :
• f(AA) = p²
• f(Aa) = 2pq
• f(aa) = q²
Avec p² + 2pq + q² = 1.

Si les fréquences observées diffèrent des fréquences calculées, une force évolutive est à l’œuvre.

📐 II. Forces évolutives

• Mutations : créent de nouveaux allèles, modifient les fréquences alléliques très lentement.
• Sélection naturelle : les allèles conférant un avantage adaptatif augmentent en fréquence (sélection positive) ; les allèles délétères diminuent (sélection négative/purificatrice).
• Dérive génétique : variations aléatoires des fréquences alléliques dans les petites populations. Peut conduire à la fixation ou à la perte d’un allèle par hasard. Effet fondateur : une petite population fondatrice s’isole et présente un pool génique non représentatif.
• Migrations (flux de gènes) : apport de nouveaux allèles par des individus venant d’autres populations.
• Sélection sexuelle : certains caractères augmentent le succès reproducteur même s’ils diminuent la survie.

📐 III. Spéciation

La spéciation est la formation de nouvelles espèces à partir d’une espèce ancestrale.
Espèce : groupe d’individus capables de se reproduire entre eux et produire des descendants fertiles (concept biologique d’espèce).

Mécanismes :
• Isolation géographique (spéciation allopatrique) : une barrière physique sépare des populations qui évoluent indépendamment → accumulation de différences génétiques → incompatibilité reproductive.
• Facteurs biotiques : compétition, prédation, parasitisme peuvent favoriser la divergence.
• Apports du séquençage ADN : comparaison des génomes pour identifier des espèces cryptiques et reconstituer les phylogénies.

💡 À retenir

• Hardy-Weinberg : f(AA) = p², f(Aa) = 2pq, f(aa) = q², avec p + q = 1.
• Forces évolutives : mutations, sélection, dérive, migration, sélection sexuelle.
• Dérive génétique : plus importante dans les petites populations.
• Spéciation allopatrique : isolation géographique → divergence génétique → nouvelle espèce.