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Capturez les nombreux aspects de l’évolutivité

La manière dont les mécanismes et les traits organiques affectent l’évolutivité peut être classée en trois catégories. Chacun contribue au développement d’une manière différente. Cela peut être comparé au processus de cuisson des gâteaux : le résultat final dépend de plusieurs aspects fondamentalement différents – le nombre d’ingrédients, la qualité des ingrédients et le processus de cuisson. Nous suggérons que la susceptibilité au développement est affectée de la même manière par trois classes différentes de déterminants : ceux qui fournissent la variation (« quantité de sucre »), ceux qui constituent l’effet de la variation sur la condition physique (« type de sucre ») et ceux qui constituent la processus de sélection (« processus de cuisson »). Crédit : Tendances de l’évolution et de l’environnement

Toute vie évolue : les micro-organismes peuvent devenir résistants aux médicaments, les virus échappent à nos vaccins et les espèces peuvent s’adapter au changement climatique. Même la capacité d’évolution peut évoluer. Si nous comprenons comment cela se produit et quels mécanismes jouent un rôle, il peut être possible de prédire l’évolution dans une certaine mesure. C’est pourquoi le concept d’évolutivité est maintenant très populaire dans divers domaines des sciences de la vie. Or, il s’avère que ce concept est utilisé de manière très différente au sein de la communauté scientifique. Des biologistes théoriques de l’Université de Groningue ont rédigé un document de recherche qui mettra de l’ordre dans les discussions sur l’évolutivité. Publié en ligne dans Tendances en écologie et évolution Le 10 février.

Tout a commencé par un club magazine, organisé par trois Ph. Étudiants en biologie évolutive. Ils n’arrivaient pas toujours à s’entendre sur la question de savoir si l’article en discussion portait vraiment sur l’évolutivité, et ont finalement réalisé que cela pouvait être dû à leurs origines différentes : l’émergence de la résistance aux antibiotiques, l’évolution des réseaux de gènes, l’évolution des vertébrés vivant dans des systèmes sociaux. « La confusion que nous avons vécue se reflète également dans la littérature », explique Jana Riederer, co-première auteure du journal avec les membres du club de la ligue Stefano Tissot et Timo van Eldyk. « Nous voulions d’abord régler cela par nous-mêmes », poursuit-elle. « Mais ensuite, nous avons pensé que cela pourrait être utile pour d’autres aussi. »

L’emploi du temps

Le résultat de leurs discussions a été un document décrivant différents aspects de l’évolutivité. « Nous avons identifié trois types de mécanismes sous-jacents à l’évolutivité », explique Van Eldijk. Ce sont les déterminants qui fournissent la variance, les déterminants qui constituent l’effet de la variation sur la pertinence et les déterminants qui constituent le processus de sélection.

De plus, la susceptibilité au développement dépend du calendrier. Les agents pathogènes, tels que les bactéries ou les virus, se reproduisent souvent de manière asexuée en se clonant, tandis que de nombreux hôtes, tels que les humains, se reproduisent sexuellement. Par conséquent, les questions concernant la course aux armements entre hôtes et agents pathogènes sont étroitement liées à un débat de longue date en biologie évolutive : quel type de reproduction facilite le mieux l’évolution ? « Nous avons constaté que chacun d’eux fonctionne mieux dans sa propre échelle de temps », déclare Riederer.

Reproduction sexuée

Les organismes de reproduction asexuée se développent rapidement, ce qui est mieux à court terme mais ils n’atteignent généralement pas le plus haut niveau d’adaptation. En revanche, la reproduction sexuée ralentit le développement mais permet une exploration plus approfondie de toutes les options et, à long terme, atteint un niveau d’adaptation plus élevé. Van Eldyk dit que « les évolutionnistes choisissent souvent un point final pour leurs études et chercheront, par exemple, quelle souche bactérienne est la mieux adaptée après cent générations. Mais ils peuvent obtenir un résultat différent si leur expérience se poursuit pendant des milliers de générations. »

Un dernier aspect de l’évolutivité est la différence de portée : certains mécanismes fonctionnent dans de nombreux environnements différents, par exemple un taux de mutation accru. D’autres, comme la présence d’une enzyme spécifique qui peut évoluer pour conférer une résistance à un antibiotique particulier, ont une portée limitée. Mais les deux mécanismes peuvent aider à façonner la susceptibilité à l’évolution.

Effet

En conclusion, les trois doctorants. Les étudiants, qui ont rédigé l’article avec leur superviseur, le professeur Frango Weising, ont identifié de nombreux aspects différents de l’évolutivité. Tissot : Nous avons eu beaucoup de discussions ; Cela nous a pris environ deux ans. Nous avons dû prendre en compte de nombreux points qui se trouvent en dehors de nos différentes disciplines. » Ils espèrent que cet article stimulera la communication entre les biologistes de l’évolution et conduira éventuellement à des applications pratiques. Après tout, une fois que les mécanismes de l’évolution deviendront plus clairs, il deviendra peut-être possible de mieux prédire le cours de l’évolution « De manière probabiliste, bien sûr », dit Van Eldik. « Mais si nous comprenons le mécanisme par lequel un organisme s’adapte, il peut devenir possible d’influencer ce processus », dit-il.

Le cadre décrit dans le document établit des recommandations claires pour les recherches futures et peut éclairer le discours sur l’évolutivité. Les auteurs concluent que cela peut aider à résoudre des contradictions et des débats de longue date dans le domaine de la biologie évolutive.


La sélection naturelle joue un rôle majeur dans la capacité d’un organisme à évoluer et à s’adapter


Plus d’information:

Jana M. Riederer et al, Capturer les aspects de l’évolutivité dans un cadre mécaniste, Tendances en écologie et évolution (2022). DOI : 10.1016 / j.tree.2022.01.004

Introduction de
Université de Groningue


la citation:
Capturer les nombreux aspects de l’évolutivité (2022, 2 mars)
Récupéré le 3 mars 2022
De https://phys.org/news/2022-03-capturing-facets-evolvability.html

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