Dérive génétique en seconde

Ce qu'il faut comprendre

Tu as déjà entendu parler de la biodiversité : c'est la diversité du vivant, à toutes les échelles (gènes, espèces, écosystèmes). Mais comment cette biodiversité change-t-elle au fil du temps ? Deux grandes forces agissent : la sélection naturelle et la dérive génétique.

La sélection naturelle, tu la connais peut-être : les individus les mieux adaptés à leur environnement survivent et se reproduisent plus, ce qui favorise certains caractères. Mais ce n'est pas la seule force ! La dérive génétique est un phénomène aléatoire qui modifie la fréquence des allèles (les versions d'un gène) dans une population, sans lien avec l'adaptation. Imagine un tirage au sort : certains allèles deviennent plus fréquents juste par hasard, surtout dans les petites populations.

Les notions essentielles

Biodiversité : diversité des êtres vivants (gènes, espèces, écosystèmes).
Espèce : ensemble d'individus capables de se reproduire entre eux et de donner une descendance fertile.
Population : groupe d'individus de la même espèce vivant dans une même zone à un moment donné.
Classification : regroupement des êtres vivants selon leurs caractères communs (pas seulement l'apparence).
Sélection naturelle : processus où les individus les mieux adaptés survivent et se reproduisent davantage, ce qui augmente la fréquence de leurs allèles.
Dérive génétique : variation aléatoire de la fréquence des allèles dans une population, surtout marquée dans les petites populations. Elle peut faire disparaître ou fixer des allèles par hasard.

Propriété importante : La dérive génétique n'est pas liée à l'avantage ou au désavantage des allèles. Elle est due au hasard. Plus la population est petite, plus l'effet est fort.

Méthode

Pour analyser un cas de dérive génétique, suis ces étapes :

Identifier la population : de quelle espèce s'agit-il ? Combien d'individus ?
Observer les allèles : quelles sont les versions du gène étudié ?
Calculer les fréquences alléliques : pour chaque allèle, fréquence = (nombre d'exemplaires de l'allèle) / (nombre total d'allèles dans la population).
Suivre l'évolution dans le temps : compare les fréquences à différents moments. Si elles changent de façon aléatoire (sans lien avec l'adaptation), c'est probablement de la dérive.
Vérifier la taille de la population : si la population est petite (ex : après une catastrophe), la dérive est plus forte.

Astuce : Pour savoir si c'est de la sélection naturelle ou de la dérive, demande-toi : "Est-ce que l'allèle donne un avantage ?" Si non, c'est probablement de la dérive.

Exemple corrigé

Énoncé : Dans une population de 10 lapins, il y a 2 allèles pour la couleur du pelage : A (brun) et a (blanc). Au départ, 5 lapins sont AA (brun), 3 sont Aa (brun), 2 sont aa (blanc). Calcule les fréquences alléliques initiales. Puis un hiver rigoureux tue 8 lapins au hasard. Il reste 2 lapins : un AA et un aa. Quelles sont les nouvelles fréquences ? Explique ce qui s'est passé.

Correction :

Population initiale : 10 lapins, donc 20 allèles (chaque lapin a 2 allèles).
- Allèles A : 5 lapins AA donnent 10 A, 3 lapins Aa donnent 3 A → total 13 A.
- Allèles a : 3 lapins Aa donnent 3 a, 2 lapins aa donnent 4 a → total 7 a.
- Fréquence de A = 13/20 = 0,65 (65%).
- Fréquence de a = 7/20 = 0,35 (35%).
Après la catastrophe : il reste 2 lapins, donc 4 allèles.
- Un lapin AA : 2 allèles A.
- Un lapin aa : 2 allèles a.
- Fréquence de A = 2/4 = 0,5 (50%).
- Fréquence de a = 2/4 = 0,5 (50%).
Interprétation : Les fréquences ont changé de façon aléatoire (la couleur blanche n'est pas avantageuse en hiver ? Ici, c'est le hasard qui a tué les lapins, pas la sélection). La population est devenue très petite, donc la dérive génétique a fortement modifié les fréquences. L'allèle a est passé de 35% à 50% par hasard.

Erreurs fréquentes

Confondre dérive et sélection naturelle : La sélection dépend de l'adaptation, la dérive est aléatoire. Exemple : si un allèle devient plus fréquent parce qu'il donne un avantage, c'est de la sélection ; si c'est juste par hasard (ex : un arbre tombe sur une partie de la population), c'est de la dérive.
Penser que la dérive ne se produit que dans les petites populations : Elle se produit dans toutes les populations, mais ses effets sont plus visibles quand la population est petite.
Oublier que la dérive peut faire disparaître un allèle : Par hasard, un allèle peut être perdu même s'il n'est pas désavantageux.
Croire que la dérive est toujours néfaste : Elle peut aussi fixer un allèle neutre ou même avantageux par hasard.

À retenir

La dérive génétique est un changement aléatoire de la fréquence des allèles dans une population.
Elle est plus forte dans les petites populations (ex : après un goulot d'étranglement).
Elle n'est pas liée à l'adaptation, contrairement à la sélection naturelle.
Elle contribue à l'évolution de la biodiversité.

Pour s'entraîner

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