Au lieu de pousser les espèces vers une forme optimale, la sélection naturelle les fait osciller autour d’un point médian, contenant ainsi leur variabilité. Cela explique pourquoi les espèces peuvent rester stables pendant de longues périodes, même si leur évolution est constante.
Charles Darwin Il affirmait que l’évolution se produisait constamment, obligeant les animaux à s’adapter pour survivre. Mais beaucoup de ses contemporains n’étaient pas d’accord. Si l’évolution provoque toujours des changements, se demandent-ils, alors comment est-il possible que deux fossiles de la même espèce, trouvés au même endroit, puissent se ressembler malgré 50 millions d’années les séparant ?
Tout a changé au cours des 40 dernières années, lorsque de nombreuses études évolutives ont montré que l’évolution peut se produire et se produit rapidement, même d’une génération à l’autre.
Les biologistes évolutionnistes étaient fascinés, mais leurs découvertes renforçaient le même paradoxe : si l’évolution peut se produire si rapidement, alors pourquoi la plupart des espèces sur Terre continuent-elles à se ressembler pendant des millions d’années ?
Paradoxe de la stase
C’est ce qu’on appelle le paradoxe de la staseet James Stroudprofesseur adjoint à l’École des sciences biologiques du Georgia Institute of Technology, a entrepris d’enquêter sur cette question.
Il a mené une étude à long terme sur une communauté de lézards, mesurant comment l’évolution se déroule dans la nature à travers plusieurs espèces.
Ce faisant, il a peut-être trouvé la réponse à l’un des plus grands défis de l’évolution. Leur recherche a été publiée en couverture dans PNAS en octobre dernier et est devenue l’une des découvertes stars de 2023.
« Nous appelons cela un paradoxe parce que cela ne semble pas avoir de sens », explique Stroud dans un libérer. « L’explication la plus courante est que la sélection naturelle travaille à stabiliser l’apparence d’une espèce, en supposant qu’une forme moyenne l’aidera à mieux survivre. Le problème est que lorsque les gens font des études sur le terrain, ils ne découvrent presque jamais que ce type de la sélection « stabilisatrice » existe réellement.
Lézards au lasso
Stroud a organisé une étude sur le terrain avec quatre espèces différentes de lézards Anolis sur une petite île du jardin botanique tropical Fairchild à Coral Gables, en Floride. Il a mesuré la sélection naturelle sur les quatre espèces de lézards sur cinq périodes consécutives, capturant et surveillant la survie de chaque lézard de l’île.
Stroud et ses collègues recherchaient des lézards jour et nuit. À l’aide de longues cannes à pêche munies de petites boucles aux extrémités, ils les ont délicatement capturés par leur cou solide et ont documenté la branche ou le moignon génétique correspondant à chaque lézard.
Ensuite, Stroud a mesuré la tête, les pattes, les membres, le poids et même la prise de leurs orteils. Après avoir attribué un numéro d’identification à chaque lézard et les avoir marqués avec une petite étiquette sous la peau, l’équipe a relâché les lézards sur les mêmes branches où elles les avaient trouvés.
Evolution personnalisée
Après trois années de surveillance, Stroud a découvert que la sélection naturelle agissait différemment chez chaque espèce de lézard. Chez certaines espèces, la sélection a favorisé les lézards présentant des caractéristiques extrêmes, telles que de grosses têtes ou des pattes collantes.
Chez d’autres espèces, la sélection a favorisé les lézards présentant des caractéristiques intermédiaires, comme des pattes de longueur moyenne. Ces modèles de sélection changeaient d’année en année, en fonction des conditions environnementales et de la compétition entre les espèces.
Stroud a conclu que la raison pour laquelle les espèces de lézards n’ont pas beaucoup changé au fil du temps était que la sélection naturelle n’était pas constante ou cohérente.
Au lieu de pousser les espèces vers une forme optimale, la sélection naturelle les a fait osciller autour d’un point médian, maintenant ainsi leur variabilité. Cela expliquerait pourquoi les espèces peuvent rester stables pendant de longues périodes, même si leur évolution est constante.
« Cette étude montre que l’évolution n’est pas un processus linéaire et prévisible, mais dépend d’interactions complexes entre les espèces et l’environnement », explique Stroud. « Le paradoxe de la stase n’est pas une contradiction, mais une conséquence de la nature dynamique de la sélection naturelle », conclut-il.
Référence
La sélection fluctuante maintient des phénotypes d’espèces distincts dans une communauté écologique à l’état sauvage. James T. Stroud et coll. PNAS ; 9 octobre 2023 ; 120 (42) e2222071120. DOI :https://doi.org/10.1073/pnas.2222071120