Back to chapter

32.4:

Dérive génétique

JoVE Core
Biology
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Biology
Genetic Drift

Languages

Share

Une idée fausse générale sur l’évolutionc’est que la sélection naturelle doit arriver. Cependant, ce n’est pas toujours le cas. La dérive génétique est un mécanisme par lequel l’évolution arrivesans sélection naturelle. C’est définit comme un changement dans la fréquence alléliquede la population grâce à la chance. Pour voir cela, nous allons utiliser la population de girafecomme exemple et imaginer leurs allèles de couleur bruneet beige représenté par des billesde différentes couleurs. Nous allons supposer que chaque couleur commence de manière égaleou abondante. Si nous voulions commencer une nouvelle générationde cette population, nous aurions besoind’accoupler des paires d’individus et de fait, sélectionnerquatre allèles par paire. Si nous sélectionnons une paire d’accouplement au hasard, alorsnous allons finir avec deux billes de chaque couleur. Cependant, par chance seulement, certaines pairesn’auront qu’une seule couleur, ou trois de chaque couleur,et une de l’autre. Ces chances de déviations sur plusieurs pairespeut signifier que la prochaine génération n’aura plusun mélange égal de chaque allèle. C’est cette variation de fréquence allélique relative sur la duréequi va définir la dérivation génétique. Certaines formes de dérivation génétique peuvent changerde manière drastique les fréquences alléliques. L’effet du bouchon et l’effet du fondateursont deux exemples de dérivation génétique extrême. L’effet du bouchon se passe quand la taille de la population estréduite de manière significative pour une génération ou plus. Cela peut être expliqué avec une métaphore – une bouteille contenantdes billes de couleurs différentes, c.à.d., différentes allèles. Quand la bouteille est à l’envers – un effet de de bouchon se passe – seulementquelques billes tomberont au hasard. Cette collection de billes, donc la population survivante,crée ensuite une nouvelle population qui n’est probablement pasreprésentative de la population originale. La nouvelle population démontre une diversité génétiqueréduite de manière significative, ce qui est une dérivation génétique extrême. Des évènements comme les désastres naturels ou la chasse excessivepeut causer un effet de bouche. Une population suffisamment large peut usuellementtenir face à de tels évènements sans perte dramatique de diversité. De petite population, cependant, peuvent être perturbées pour des générationsou même de façon permanente. Dans la seconde variété de dérivation génétique extrême,l’effet du fondateur, de petits segments de populationsont relocalisé, devenant isolé, créant une nouvelle “populationfondatrice”. Les conséquences rappellent celles du fondateur”de l’effet du bouchon. Les nouvelles populations sont probablement non-représentativede la population originelle parce qu’elles sont moinsgénétiquements diversifiées. De fait, une évolution adaptative non probable,où la fréquence allélique change pour sélectionnerles traits qui sont adaptés à l’environnement,comme les coccinelles avec plus de mélanine pour survivremieux dans les climats froids grâce à une capacité amélioréepour absorber la chaleur, la dérive génétique représente un type d’évolutionqui est purement dû au changement stochastique. Par exemple, l’enlèvement au hasard d’une sectionde la population au travers d’un évènement catastrophiqueou de migration.

32.4:

Dérive génétique

La sélection naturelle — probablement le mécanisme évolutif le plus connu mdash; augmente la prévalence des traits qui améliorent la survie et la reproduction. Cependant, l’évolution ne se contente pas de propager des traits favorables, et ne profite pas toujours aux populations.

La vie n’est pas juste. Une biche qui broute tranquillement dans un champ peut voir son repas tragiquement interrompu par un éclair. Si la biche condamnée est l’une des trois seules de la population, un tiers du patrimoine génétique de la population est perdu. Des événements aléatoires comme celui-ci peuvent affecter de façon indélébile une population, parfois pendant des générations. Ce mécanisme évolutif est appelé dérive génétique.

La dérive génétique est un changement dans la fréquence des allèles d’une population dû aux événements de hasard. Les allèles sont des variations d’un gène, et leur fréquence est la part, ou le pourcentage, de la population avec cet allèle. La dérive génétique peut modifier les fréquences des allèles avantageux, neutres et nuisibles.

La dérive génétique n’a pas d’impact dramatique sur des populations suffisamment importantes ; c’est parce qu’elle ne se produit pas de façon isolée, mais en parallèle à d’autres mécanismes évolutifs, comme la sélection naturelle. Dans de grandes populations, de nombreux individus peuvent être perdus, et le patrimoine génétique restant est encore assez diversifié pour que la sélection naturelle agisse.

Cependant, la dérive génétique peut réduire fortement la diversité génétique dans de petites populations, créant une erreur d’échantillonnage. Une erreur d’échantillonnage se produit lorsqu’un échantillon n’est pas représentatif de la population dont il est issu. Lorsqu’une partie d’une population est éliminée, les membres restants ne peuvent représenter qu’une fraction de la diversité génétique de la population d’origine. Les échantillons plus grands sont généralement plus représentatifs ; c’est pourquoi les scientifiques maximisent la taille de l’échantillon pour leurs expériences.

Deux exemples extrêmes de dérive génétique sont l’effet de goulot d’étranglement, causé par des événements catastrophiques comme les catastrophes naturelles, et l’effet fondateur, résultat de la colonisation. Dans les deux cas, de plus petites populations dérivées de plus grandes créent une erreur d’échantillonnage qui conduit à l’évolution, parfois à partir de traits moins favorables.

Suggested Reading

Andrews, C. A. (2010) Natural Selection, Genetic Drift, and Gene Flow Do Not Act in Isolation in Natural Populations. Nature Education Knowledge. 3(10):5. [Source]

Pray, L. (2008) Genetic drift: bottleneck effect and the case of the bearded vulture. Nature Education. 1(1):61. [Source]