Bien avant la découverte de l’ADN, les principes de base de la génétique ont été établis par deux visionnaires : Charles Darwin et Gregor Mendel.
Je vous propose de revenir plus en détails sur les théories proposées par les pères fondateurs de cette science car elles en constituent encore aujourd’hui les fondements.
La théorie de Darwin
La théorie de l’évolution par sélection naturelle repose sur quelques idées fondamentalles que Darwin a déduites de ses observations.
1/ en ce qui concerne l’évolution
Au sein d’une espèce, les caractéristiques (ou traits) des individus sont variés et, dans leur majorité, transmissibles entre générations.
Ces traits ne sont pas figés mais ils varient au fil des générations, c’est ce qu’il appelle une « descendance avec modification ».
Ces variations prennent parfois une telle ampleur qu’elles peuvent provoquer l’apparition de nouvelles espèces, ce dont il déduit que toutes les espèces vivantes découlent d’un ancêtre commun.
2/ du côté de la sélection naturelle
La quantité de ressources naturelles disponibles limite l’expansion des espèces ce qui provoque une compétition pour la survie.
Au sein d’une population et dans un environnement donné, les individus dont les traits sont les plus favorables à la survie engendrent plus de progénitures que leurs pairs.
Les traits favorables étant héréditaires, ces caractères ont tendance à devenir plus fréquents au fil des générations, de sorte que la population, dans son ensemble, s’adapte progressivement de mieux en mieux à son environnement.
3/ illustration :
Pour illustrer ces concepts, prenons un exemple simplifié et hypothétique :
Imaginons qu’une population de souris grises dont la fourrure peut prendre une couleur plus ou moins foncée (de blanche à complètement noire) s’installe sur un territoire dont le sol est très foncé.
Dans un tel environnement, les oiseaux de proie repèrent et attrapent plus facilement celles qui sont de couleur claire de sorte que, dès la première génération, le nombre de souris foncées va augmenter par rapport à celles des souris claires.
En prenant l’hypothèse que la couleur de la fourrure soit un trait héréditaire, la proportion de souris foncées continuera d’augmenter au fil des générations jusqu’à la disparation quasi complète des souris claires.
Les lois de Mendel
Gregor Mendel, à partir de ses milliers d’expériences sur les petits pois de couleurs et formes différentes a établi trois lois qui permettent de prédire les caractéristiques héritées par les petits pois au fil des premières et secondes générations.
Ces lois, mieux comprises grâce aux progrès liés à la connaissance de l’ADN, sont toujours d’actualité.
Première loi dite d’uniformité :
Si l’on croise des pois à fleurs rouges homozygotes pour ce trait (caractère dominant, noté RR) avec des pois à fleurs blanches également homozygotes pour ce trait (caractère récessif, noté ww), les petits pois de première génération (F1) seront tous rouges (allèle dominant) mais hétérozygotes (Rw.)
Deuxième loi dite de ségrégation des caractères :
Lorsqu’on croise entre eux, deux petits pois de première générations (F1), la répartition des couleurs de fleurs de la seconde génération (F2) suit des proportions bien définies : trois descendants à fleurs rouges (1 RR homozygote + 2 Rw hétérozygotes) et un descendant à fleurs blanches (ww homozygote).
Troisième loi dite de distribution indépendante des caractères héréditaires multiples
Dans le cas du croisement de petits pois ayant plusieurs caractères héréditaires distincts… et indépendants (*), en seconde génération (F2), la répartition se fait, pour chaque caractère selon la loi précédente de manière indépendante. Ce qui donne une répartition des deux caractéristiques (couleur des fleurs et forme des graines) selon le ratio 9:3:3:1
(*) La notion d’indépendance, facilement acceptable pour les petits pois, n’est pas forcément évidente pour des organismes plus complexes.