Chapitre 3

L’évolution des génomes au sein des populations

I) L'équilibre de Hardy-Weinberg

 Au début du XXe siècle, Godfrey Hardy et Wilhelm Weinberg ont élaboré un modèle théorique pour analyser l'évolution des fréquences alléliques au sein des populations d'organismes à reproduction sexuée. Ce modèle repose sur des conditions précises : reproduction aléatoire (panmixie), absence de mutations, migrations ou sélection naturelle, et une population de taille infinie. Si ces critères sont respectés, les fréquences alléliques restent stables d'une génération à l'autre, indiquant un équilibre de Hardy-Weinberg. En réalité, cet équilibre théorique permet de comprendre la stabilité ou les variations génétiques dans une population.

 II) Les écarts à l'équilibre de Hardy-Weinberg

 Dans la nature, les populations ne respectent que rarement les conditions du modèle de Hardy-Weinberg. Plusieurs facteurs contribuent à la modification des fréquences alléliques :

 - Dérive génétique : Dans les petites populations, le hasard joue un rôle significatif, provoquant des fluctuations aléatoires des fréquences alléliques d'une génération à l'autre.

- Sélection naturelle : Certains allèles confèrent un avantage adaptatif, augmentant leur fréquence au fil du temps.

- Migrations et mutations introduisent de nouveaux allèles, modifiant la structure génétique de la population.

- Reproduction non aléatoire : Certains individus choisissent leurs partenaires selon des critères spécifiques (ex. autofécondation chez les plantes), modifiant la distribution génétique.

 Ces phénomènes expliquent pourquoi les populations réelles s'écartent souvent de la prédiction du modèle de Hardy-Weinberg.

 III) La formation de nouvelles espèces

 Les changements dans la fréquence des allèles sous l'effet de la sélection naturelle et de la dérive génétique peuvent conduire, à long terme, à l'apparition de nouvelles espèces (spéciation). Les populations isolées géographiquement évoluent indépendamment, limitant les échanges de gènes. Avec le temps, ces différences génétiques s'accumulent, empêchant les individus des populations divergentes de se reproduire entre eux, même s'ils reviennent en contact. C'est ainsi que se forment de nouvelles espèces.

 IV) Apport du séquençage de l'ADN à l'étude des espèces

 Les techniques modernes de séquençage de l'ADN permettent d'identifier les relations de parenté entre différentes populations ou espèces. On peut ainsi distinguer des groupes génétiquement isolés, mettant en lumière la présence d'espèces en formation. Le séquençage aide à retracer l'histoire évolutive des populations et à comprendre le processus de spéciation à l'échelle moléculaire.