De la diversité génétique à la biodiversité

Une diversité permise par la reproduction sexuée

La diversité des gamètes formés



• la méiose a lieu dans les cellules sexuelles au niveau des gonades (testicules ou ovaires)
• lors de la méiose, le matériel génétique est doublé puis réparti au hasard dans quatre gamètes (spermatozoïdes ou ovules)
• chaque gamète formé possède une combinaison d’allèles différente car ils n’ont pas reçu les mêmes combinaisons de chromosomes.
  • on parle de brassage génétique : dans le cas d'un être humain, qui possède 46 chromosomes, celui-ci peut fabriquer des millions de gamètes génétiquement différents




La diversité des possibilités de rencontre des gamètes



• lors de la fécondation, un des gamètes mâles rencontre un des gamètes femelles
• la combinaison d’allèles que portera le nouvel individu dépend des allèles portés par le gamète mâle et par le gamète femelle qui se rencontrent au hasard
• de nombreuses combinaisons sont possibles : il y a un second brassage génétique lors de la fécondation




Le nombre d’individus différents possibles est immense



• pour une cellule avec deux paires de chromosomes, il y a quatre gamètes possibles différents ; ce nombre double à chaque nouvelle paire de chromosomes
  • ex. : un humain possède 23 paires de chromosomes donc cela représente jusqu’à 2²³ possibilités, soit plus de 8 millions de gamètes génétiquement différents
• la fécondation multiplie le nombre de combinaisons possibles puisqu’elle unit au hasard un gamète mâle et un gamète femelle
• pour un même couple de parents, il y a plus de cent mille milliards de combinaisons possibles
• remarque : les vrais jumeaux sont identiques car ils proviennent d'une seule et même cellule œuf

Les mutations peuvent créer de nouveaux allèles

Les mutations et leur transmission



• une mutation est un phénomène rare qui consiste en une modification de l’ADN d’un gène (une chance sur un milliard)
• si la mutation touche une cellule non reproductrice, la mutation ne concernera que les cellules formées par la division de cette cellule
• si la mutation a lieu dans un gamète et que ce gamète est fécondé, alors le nouvel individu issu de la fécondation possède un nouvel allèle
• un nouvel allèle apparait dans la population




Les conséquences des mutations



• les mutations peuvent modifier des caractéristiques biologiques des organismes
  • ex. : pattes à la place des antennes chez la mouche drosophile
• les mutations peuvent être bénéfiques, neutres ou néfastes pour la survie ou la reproduction des individus concernés
  • certaines mutations peuvent être à l’origine de maladies (ex. : la mucoviscidose)
  • certaines mutations apportent un avantage par rapport aux autres (ex. : forme sombre des papillons, moins visible par les prédateurs sur un tronc sombre)
  • certaines mutations sont neutres (ex. : lobe des oreilles décollé ou plaqué)

La biodiversité se retrouve à trois niveaux

Une diversité d’écosystèmes



• un écosystème est un ensemble formé par un milieu de vie (ex. : jardin) et ses êtres vivants (ex. : abeille, fleur) ainsi que leurs interactions 
  (ex. : l’abeille butine la fleur)
• il existe de nombreux écosystèmes différents sur Terre, ex. : un jardin, la peau humaine, la forêt, etc.




La diversité des espèces



• il existe sur Terre de nombreuses espèces pouvant appartenir à des groupes différents (ex. : mammifères, bactéries) et possédant chacune des caractéristiques particulières (ex. : régime alimentaire, conditions optimales de survie)
• les espèces interagissent au sein d’un écosystème
  • ex. : l’araignée est un prédateur de l’abeille, l’abeille butine les fleurs, etc.
• du fait de ces interactions, toutes les espèces peuvent être affectées lorsqu’une seule espèce est touchée
  • ex. : un insecticide ciblant les abeilles peut affecter les populations d’araignées et de plantes




La diversité des allèles



• au sein d’une même espèce, il existe une grande diversité d’individus
• cette diversité s’explique par la diversité des combinaisons d’allèles possibles