Suite à la diffusion d’une nouvelle perle créationniste, relayée comme il se doit par les médias alternatifs (probablement aussi par certains mainstreams), j’ai produit il y a quelques temps un billet à propos des preuves multiples, indépendantes et convergentes de l’Évolution, des attaques les plus communément et vainement portées à l’encontre de l’Évolution par les tenants de la Création, et la façon dont y répondre.

Car en effet, si la science avance, multipliant les observations, confirmant ses hypothèses, perfectionnant ses théories et contribuant au passage aux mieux être de l’Humanité (si si), le créationnisme, lui, oserais-je dire la religion, reste quasi strictement inchangé. Dès lors, ce sont les mêmes arguments erronés que l’on voit répétés depuis 150 ans à l’encontre de l’évolutionnisme par les tenants de la Création. Indéfectiblement, inlassablement. Une telle constance forcerait même presque le respect, si elle n’était pas motivée par la seule ignorance acharnée.

A la décharge des créationnistes cependant, il faut bien souligner que nos connaissances à l’époque de Darwin n’étaient pas ce qu’elles sont aujourd’hui. Il s’agissait à l’époque des balbutiements de la biologie évolutive, et certains arguments créationnistes, bien que déjà erronés, pouvaient se comprendre. Le registre fossile n’était par exemple pas ce qu’il est à notre époque, où nous amassons de plus en plus de spécimens transitionnels. Nous ne connaissions pas, au temps de Darwin, la biologie moléculaire. Par ailleurs, fort des données dont il pouvait alors disposer, spécimens vivants, taxidermisés et fossiles, Darwin ne pouvait pas tout saisir correctement du premier coup. Ainsi, il pensait que l’Évolution était nécessairement le produit d’un processus extrêmement lent et étalé sur des temps très longs, de sorte qu’il ne soit pas possible dans une vie d’homme de réellement « voir » l’Évolution.

De fait, cette idée de « voir » l’Évolution, par exemple en voyant de nos yeux une espèce entrain d’évoluer, a toujours été une marotte créationniste. « On n’a jamais vu une espèce entrain d’évoluer, donc l’Évolution n’existe pas ! ». J’ai déjà abordé ce point dans mon billet sur les preuves de l’Évolution, à propos de la mouche du vinaigre, Drosophila melanogaster. Mais comme me l’a dit un jour un professeur de paléoanthropologie, « on n’est jamais trop pédagogue », et je souhaite revenir spécialement ici sur ce point en détaillant un autre exemple. Ainsi, outre le shoot de Junk Science que je vous offre gratuitement parce que je suis un bon dealer, vous saurez à l’avenir quoi répondre lorsqu’un créationniste vous demandera de façon rhétorique si on peut voir une espèce évoluer :

« Oui ».

Bon, pour le suspens, c’est grillé, mais je vais quand même vous expliquer comment ça marche.

Traditionnellement, pour étudier l’Évolution, les biologistes observent ce qui s’est déroulé dans le passé, de quelques milliers à plusieurs millions d’années, voire même des milliards. Schématiquement, un paléontologue examine des restes fossilisés de dinosaures, un anthropobiologiste examine ceux de taxons pré-humains et humains, etc., de sorte à reconstruire l’arbre de la vie (ou le corail, selon votre imagination), que vous pourrez aussi appeler « arbre phylogénétique » pour briller en société. De fait, les données acquises ainsi sont d’ordre observationnel, comme en astronomie ou en histoire, et non pas expérimental. Il y a donc nécessairement un biais rétrospectif à prendre en compte dans ces études. C’est là qu’un tenant de la Création pourrait arriver et dire « oui ben tes fossiles ils sont morts, tu peux pas les voir évoluer ! ». Correct, Captain Obvious, mais la biologie évolutive ne repose pas uniquement sur l’observation, contrairement à l’histoire, mais également sur l’expérimentation et la prédiction. Ainsi, on observe de plus en plus de cas où des changements environnementaux peuvent provoquer de rapides modifications se rapportant à l’Évolution sur les espèces contraintes par ces changements.

Si les expérimentations sur la mouche du vinaigre D. melanogaster sont anciennes, ce n’est que plus récemment que l’on a commencé les expérimentations sur d’autres espèces à la fois en milieu naturel et en laboratoire. Un bon exemple de cela est celui des guppys.

Changement environnemental, changement phénotypique.

Le phénotype, c’est l’aspect extérieur d’un truc vivant, visqueux ou pas. Un rat au poil noir ou au poil blanc, c’est la même bestiole, mais de différents phénotypes.

Les guppys, ce sont des poissons généralement connus des aquariophiles pour leurs jolies couleurs et leur reproduction abondante. Ils vivent naturellement dans les cours d’eau d’Amérique du nord où ils peuplent les bassins précédant et suivant une petite cascade. Le fondule de son côté, est un autre poisson, vivant dans le même milieu que les guppys. Le fondule est pour le moins couillu, et lors des nuits pluvieuses, il parvient à sortir de l’eau en se tortillant pour se trainer jusque dans les bassins calmes surplombant les cascades. Le guppy utilise une autre technique : meilleur à la nage à contre-courant, il profite des inondations des canaux secondaires lors des fortes pluies pour contourner l’obstacle et coloniser le bassin supérieur.

« Guppy coppia gialla » by Marrabbio2 – Own work. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons.

Dans le même temps, d’autres poissons plus sédentaires peuplent le même milieu. Ainsi, les brochets cichlidés se cantonnent au bas des chutes d’eau où ils chassent les autres poissons, dont les guppys.

L’obstacle de la chute d’eau scinde donc l’environnement des guppys en deux milieux très différents. En bas de la chute, les guppys sont la proie des brochets, ce qui nuit sensiblement à leur espérance de vie. A contrario, au dessus de la chute, le seul prédateur est le fondule qui ne chasse que très rarement les guppys.

On a ainsi observé en milieu naturel que les guppys vivant au bas des chutes (là où ils sont mangés par les brochets), sont de couleur plus terne, sont plus petits, et arrivent plus rapidement à maturité sexuelle. Au dessus des chutes, les guppys sont chatoyants ce qui augmente leur succès auprès des femelles, sont plus gros, et arrivent à maturité plus tardivement.

De telles différences suggèrent l’action de la sélection naturelle : dans les bassins du haut, les guppys ne sont pas contraints par la prédation et peuvent arborer des couleurs plus vives. Les spécimens les plus chatoyants sont ainsi plus aptes à séduire les femelles attirées par les couleurs vives. En compétition contre les autres mâles pour l’accès aux femelles, les spécimens les plus gros et a fortiori les plus combatifs sont également positivement sélectionnés. En l’absence de prédation, la quantité d’énergie allouée à la croissance est augmentée, et ainsi, les plus gros mâles colorés bénéficient des meilleurs avantages reproductifs, assurant la transmission de ces caractères à leur descendance, et leur maintien et augmentation dans la population aux générations suivantes.

Au pied des chutes d’eau en revanche, la sélection joue différemment. La prédation des brochets aurait tendance à sélectionner négativement (éliminer) les caractères phénotypiques trop visibles (la couleur chatoyante) et à raccourcir l’espérance de vie des guppys (et ainsi allouer plus de ressources à la reproduction rapide plutôt qu’à la croissance). Les individus discrets et prompts à se reproduire sont donc avantagés, leurs chances de reproduction et donc de transmettre leurs caractères à la génération suivante est donc accrue. De génération en génération, ces caractères de discrétion et de maturation rapide se trouvent majoritairement présents dans la population.

De l’observation à l’expérimentation.

Les différences observées entre les populations de guppys vivant au dessus et en dessous d’une chute d’eau semblent donc être le fruit de la sélection naturelle. Mais en l’état, d’autres hypothèses tout aussi valables peuvent entrer en lice. En effet, on peut également penser que seuls les guppys assez forts pour remonter les cours d’eau secondaires arrivent à peupler les bassins supérieurs. Ainsi, seuls ces individus badass colonisent ce milieu, et par un mécanisme évolutif qu’on appelle l’effet de fondation, seul ce caractère se retrouve transmis aux générations suivantes dans cette population fille, alors que d’autres caractères morphologiques se trouvaient dans la population mère. Pour confirmer l’hypothèse de la sélection, il faut donc la reproduire expérimentalement en contrôlant les paramètres.

Lors d’une expérience, on a donc réparti 2000 guppys de façon égale dans dix bassins en laboratoire. Six mois plus tard, des brochets cichlidés furent ajoutés à quatre des bassins, des fondules à quatre autres, tandis que les deux derniers servirent de groupe témoin, et ne contenaient donc que des guppys.

Quatorze mois plus tard, soient dix générations de guppys, les scientifiques comparèrent les populations de guppys dans les dix bassins expérimentaux. Il était impossible de distinguer les guppys des bassins témoins de ceux comportant des fondules : tous les guppys étaient grands et très colorés. En revanche, les guppys exposés aux brochets étaient petits et ternes.

On voyait donc en quelques mois l’action de la prédation sur l’Évolution d’une espèce, et le mécanisme évolutif à l’origine de ces observations semblait bien être la sélection naturelle, puisqu’il n’y avait pas d’effet de fondation à l’origine du peuplement des dix bassins expérimentaux.

Retour sur le terrain.

Ok, mais est-ce que ce qui se passe en labo se passe exactement de la même manière en milieu naturel ? Les scientifiques ont donc repéré de cascades dont les bassins du bas étaient naturellement peuplés de guppys tandis qu’ils étaient absents des bassins du haut. Les bassins inférieurs étaient naturellement peuplés de brochets, et ceux du haut de fondules. Les scientifiques transférèrent une partie des populations de guppys des bassins inférieurs vers les bassins supérieurs et suivirent leur évolution à plusieurs années d’intervalle. Ainsi, bien qu’ils proviennent de populations naturellement exposées à la prédation des brochets, les colonies transplantées dans les bassins supérieurs développèrent rapidement les caractères morphologiques signant l’absence de prédation : maturation tardive, grande taille, couleurs chatoyantes. Dans le même temps, les populations laissées dans les bassins inférieurs conservaient leurs caractères originaux : maturation rapide, petite taille, couleurs ternes.

Le retour en laboratoire confirma par la suite que les différences phénotypiques entre les populations des bassins inférieurs et supérieurs correspondaient à des différences génétiques.

Conclusionnage.

Les travaux sur les guppys ont permis de montrer que des changements évolutifs au sein d’une espèce peuvent être manifestes en quelques années seulement et qu’il est possible de prédire expérimentalement les conséquences de mécanismes évolutifs observés en milieu naturel. De telles données apportent un niveau de preuve extrêmement fort à l’Évolution par sélection naturelle.