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3.25 : Signes de l'histoire évolutive - Biologie


L'évolution est une expérience en cours dans laquelle des mutations aléatoires sont sélectionnées en fonction des effets des phénotypes résultants sur le succès de reproduction. Dans tous les cas, l'évolution n'est pas un processus conçu qui reflète un objectif prédéterminé mais implique des réponses aux contraintes et opportunités actuelles - c'est un type de bricolage dans lequel des processus sélectifs et non sélectifs interagissent avec des comportements et des structures organiques préexistants et est contraint par les coûts et les avantages associés à divers caractères et leurs effets sur le succès reproducteur106. Il est possible que les coûts d'une conception évolutive « imparfaite » particulière soient compensés par d'autres avantages. Par exemple, la possibilité faible mais significative de mort par étouffement peut, dans un sens évolutif, valoir la capacité de produire des sons plus complexes (discours) impliqués dans la communication sociale.107.

En règle générale, les processus évolutifs génèrent des structures et des comportements aussi bons qu'ils doivent l'être pour qu'un organisme exploite efficacement un ensemble spécifique de ressources environnementales et rivalise efficacement avec ses voisins, c'est-à-dire pour occuper avec succès sa niche. Si être mieux qu'assez bon n'améliore pas le succès de reproduction, il ne peut pas être sélectionné (au moins via la sélection naturelle) et les variations dans cette direction seront perdues, en particulier si elles se font au détriment d'autres processus ou capacités importants. Dans ce contexte, il convient de noter que nous avons toujours affaire à un organisme tout au long de son cycle de vie. Différents traits peuvent avoir différentes valeurs à différents stades de développement. Être mignon peut avoir d'importants avantages pour la survie d'un bébé, mais être moins utile dans une salle de réunion d'entreprise (bien que cela soit peut-être discutable). Un trait qui améliore la survie au début du développement embryonnaire ou améliore le succès de reproduction en tant que jeune adulte peut être sélectionné même s'il produit des effets négatifs sur les individus plus âgés. De plus, comme la probabilité d'être mort (et donc de ne plus être actif sur le plan de la reproduction) augmente avec l'âge, la sélection pour les caractères qui profitent aux vieux sera inévitablement plus faible que la sélection pour les caractères qui profitent aux jeunes, bien que cette tendance puisse être modifiée dans les organismes dans lesquels la présence des personnes âgées peut augmenter la survie et le succès reproductif des jeunes, par exemple grâce à l'enseignement et à la garde d'enfants. Bien sûr, les courbes de survie et de fertilité peuvent changer en réponse à des facteurs environnementaux changeants, qui modifient les pressions sélectives. En fait, la durée de vie elle-même est un trait sélectionné, puisque c'est la population et non l'individu qui évolue108.

Nous voyons les preuves de divers compromis impliqués dans les processus évolutifs tout autour de nous. Il explique les limites de nos sens, ainsi que notre tendance à avoir mal au dos, à avoir besoin de remplacements de la hanche et notre susceptibilité aux maladies et au vieillissement.109. Par exemple, la conception de nos yeux laisse une tache aveugle dans la rétine. Des yeux complexes sont apparus un certain nombre de fois au cours de l'histoire de la vie, apparemment indépendamment, et tous n'ont pas un tel angle mort. Nous nous sommes adaptés à cette tache aveugle de la rétine grâce à l'utilisation de mouvements oculaires saccadés, car il s'agit d'une solution évolutive plus facile au problème que de reconstruire l'œil à partir de zéro (ce qui est essentiellement impossible). Un œil humain « conçu intelligemment » n'aurait probablement pas un défaut de conception aussi évident, mais en raison du chemin évolutif qui a conduit à l'œil des vertébrés, il a peut-être été tout simplement impossible de sauvegarder et de corriger ce défaut. Plus précisément, étant donné que l'œil des vertébrés fonctionne très bien, il n'y a aucune récompense en termes de succès de reproduction associée à la suppression de la tache aveugle. C'est une règle générale : les organismes actuels travaillent, au moins dans l'environnement qui a façonné leur évolution. Au fil du temps, les organismes qui s'écartent de la solution optimale actuelle, même imparfaite, seront désavantagés de manière sélective. L'œil vertébré actuel est maintenu en stabilisant la sélection (comme décrit précédemment). Les yeux de différents vertébrés diffèrent par leur acuité (essentiellement la finesse d'un motif d'objets qu'ils peuvent résoudre à quelle distance) et leur sensibilité (quels niveaux et longueurs d'onde de lumière ils peuvent percevoir). Chaque espèce a des yeux (et leurs connexions au cerveau) adaptés à sa niche écologique. Par exemple, un aigle voit des détails à une distance quatre à cinq fois plus loin que l'humain typique ; pourquoi, parce qu'une telle acuité visuelle est utile en termes de mode de vie de l'aigle, alors que de tels détails visuels pourraient bien être juste une distraction pour les humains110.


3.25 : Signes de l'histoire évolutive - Biologie

Les fossiles ou organismes qui montrent les états intermédiaires entre une forme ancestrale et celle de ses descendants sont appelés formes transitionnelles. Il existe de nombreux exemples de formes de transition dans les archives fossiles, fournissant une abondance de preuves de changement au fil du temps.

Pakicetus (en bas à gauche), est décrit comme l'un des premiers ancêtres des baleines modernes. Bien que les pakicétides soient des mammifères terrestres, il est clair qu'ils sont apparentés aux baleines et aux dauphins sur la base d'un certain nombre de spécialisations de l'oreille, liées à l'audition. Le crâne montré ici présente des narines à l'avant du crâne.

Un crâne de baleine grise qui parcourt les mers aujourd'hui (en bas à droite) a ses narines placées au sommet de son crâne. Il semblerait d'après ces deux spécimens que la position de la narine a changé au cours du temps et on s'attendrait donc à voir des formes intermédiaires.

Mais, le diagramme standard montre clairement les étapes de transition par lesquelles le pied à quatre doigts de Hyracotherium, autrement dit Eohippus, est devenu le pied à un seul orteil de Équus. Les fossiles montrent que les formes transitionnelles prédites par l'évolution ont bien existé.


Contenu

En raison de la sélection naturelle, les personnes qui vivaient dans des zones à fort ensoleillement ont développé une coloration de la peau foncée pour se protéger des rayons ultraviolets (UV), principalement pour protéger leur corps de l'épuisement du folate. La pigmentation évolutive de la peau a été causée par le rayonnement ultraviolet du soleil. Alors que les hominidés perdaient progressivement leur fourrure il y a entre 1,2 et 4 millions d'années, pour permettre un meilleur refroidissement par la transpiration, leur peau nue et légèrement pigmentée a été exposée au soleil. Sous les tropiques, la sélection naturelle a favorisé les populations humaines à la peau foncée, car des niveaux élevés de pigmentation de la peau protégeaient contre les effets nocifs de la lumière du soleil. La réflectance de la peau des populations autochtones (la quantité de lumière solaire réfléchie par la peau) et le rayonnement UV réel dans une zone géographique particulière sont fortement corrélés, ce qui soutient cette idée. Des preuves génétiques soutiennent également cette notion, démontrant qu'il y a environ 1,2 million d'années, il y avait une forte pression évolutive qui a agi sur le développement de la pigmentation de la peau foncée chez les premiers membres du genre. Homo. [24] L'effet de la lumière du soleil sur les niveaux d'acide folique a été crucial dans le développement de la peau foncée. [3] [25]

Les premiers ancêtres primates des humains modernes avaient très probablement la peau claire, comme notre plus proche parent moderne, le chimpanzé. [26] Il y a environ 7 millions d'années, les lignées humaines et chimpanzées ont divergé, et il y a entre 4,5 et 2 millions d'années, les premiers humains ont quitté les forêts tropicales pour les savanes d'Afrique de l'Est. [22] [27] Ils ont non seulement dû faire face à une lumière du soleil plus intense, mais ont dû développer un meilleur système de refroidissement. Il était plus difficile d'obtenir de la nourriture dans les savanes chaudes et comme le cerveau des mammifères est sujet à la surchauffe (une élévation de température de 5 ou 6 °C peut entraîner un coup de chaleur), il était nécessaire de développer une meilleure régulation de la chaleur. La solution était la transpiration et la perte de poils. [22]

La transpiration dissipe la chaleur par évaporation. Les premiers humains, comme les chimpanzés maintenant, avaient peu de glandes sudoripares, et la plupart d'entre elles étaient situées dans la paume des mains et la plante des pieds. Parfois, des individus avec plus de glandes sudoripares sont nés. Ces humains pouvaient chercher de la nourriture et chasser pendant de plus longues périodes avant d'être forcés de retourner dans l'ombre. Plus ils pouvaient se nourrir, plus ils pouvaient produire de progénitures nombreuses et en meilleure santé, et plus ils avaient de chances de transmettre leurs gènes pour des glandes sudoripares abondantes. Avec moins de cheveux, la sueur pourrait s'évaporer plus facilement et refroidir le corps des humains plus rapidement. Quelques millions d'années d'évolution plus tard, les premiers humains avaient des poils clairsemés et plus de 2 millions de glandes sudoripares dans leur corps. [22] [28] [29]

La peau glabre, cependant, est particulièrement vulnérable aux dommages causés par la lumière ultraviolette et cela s'est avéré être un problème pour les humains vivant dans des zones de rayonnement UV intense, et le résultat de l'évolution a été le développement d'une peau de couleur foncée comme protection. Les scientifiques ont longtemps supposé que les humains faisaient évoluer la mélanine afin d'absorber ou de diffuser les rayons nocifs du soleil. Certains chercheurs ont supposé que la mélanine protégeait contre le cancer de la peau. Bien qu'un rayonnement UV élevé puisse provoquer un cancer de la peau, le développement du cancer survient généralement après l'âge de procréer. Comme la sélection naturelle favorise les individus présentant des traits de réussite reproductive, le cancer de la peau a eu peu d'effet sur l'évolution de la peau foncée. Des hypothèses antérieures suggéraient que les mamelons brûlés par le soleil entravaient l'allaitement, mais un léger bronzage suffit à protéger les mères contre ce problème. [22] [30] [31] [32]

Une étude de 1978 a examiné l'effet de la lumière du soleil sur les niveaux de folate, un complexe de vitamines B. [ citation requise ] L'étude a révélé que même de courtes périodes d'ensoleillement intense peuvent réduire de moitié les niveaux de folate si quelqu'un a la peau claire. De faibles niveaux de folate sont corrélés avec des anomalies du tube neural, telles que l'anencéphalie et le spina bifida. Les rayons UV peuvent éliminer le folate, ce qui est important pour le développement de fœtus sains. Dans ces anomalies, les enfants naissent avec un cerveau ou une moelle épinière incomplets. Nina Jablonski, professeur d'anthropologie et experte en évolution de la coloration de la peau humaine, [33] a découvert plusieurs cas dans lesquels les visites des mères dans les studios de bronzage étaient liées à des anomalies du tube neural en début de grossesse. Elle a également découvert que le folate était crucial pour le développement du sperme, certains médicaments contraceptifs masculins sont basés sur l'inhibition du folate. Il a été constaté que le folate peut avoir été la force motrice derrière l'évolution de la peau foncée. [3] [20]

Alors que les humains se dispersaient de l'Afrique équatoriale vers des zones à faible rayonnement UV et à des altitudes plus élevées il y a quelque temps entre 120 000 et 65 000 ans, la peau foncée constituait un inconvénient. [34] [35] Les populations avec la pigmentation de peau claire ont évolué dans les climats de peu de lumière du soleil. La pigmentation claire de la peau protège contre les carences en vitamine D. On sait que les personnes à la peau foncée qui ont déménagé dans des climats à faible ensoleillement peuvent développer des affections liées à la vitamine D telles que le rachitisme et différentes formes de cancer. [3] [36]

Hypothèses antérieures Modifier

Les principales autres hypothèses avancées à travers l'histoire pour expliquer l'évolution de la coloration foncée de la peau concernent une mortalité accrue due aux cancers de la peau, une meilleure condition physique grâce à la protection contre les coups de soleil et des avantages accrus dus aux propriétés antibactériennes de l'eumélanine. [3]

La peau sombre et riche en eumélanine protège contre les dommages à l'ADN causés par la lumière du soleil. [37] Ceci est associé à des taux de cancer de la peau plus faibles parmi les populations à peau foncée. [38] [39] [40] [41] [42] La présence de phéomélanine dans la peau claire augmente le stress oxydatif dans les mélanocytes, ce qui, combiné à la capacité limitée de la phéomélanine à absorber les rayons UV, contribue à des taux plus élevés de cancer de la peau chez les personnes légères. individus écorchés. [43] L'effet dommageable des rayons UV sur la structure de l'ADN et le risque élevé de cancer de la peau qui en découle sont largement reconnus. [24] [44] [45] [46] [47] Cependant, ces types de cancer affectent généralement les personnes à la fin ou après leur carrière reproductive et pourraient ne pas avoir été la raison évolutive du développement de la pigmentation de la peau foncée. [24] [31] De tous les principaux types de cancer de la peau, seul le mélanome malin a un effet majeur sur l'âge de procréer. Les taux de mortalité du mélanome étaient très faibles (moins de 5 pour 100 000) avant le milieu du 20e siècle. Il a été avancé que les faibles taux de mortalité par mélanome en âge de procréer ne peuvent pas être la principale raison du développement de la pigmentation foncée de la peau. [32]

Des études ont montré que même les coups de soleil graves ne pouvaient pas affecter la fonction des glandes sudoripares et la thermorégulation. Il n'y a pas de données ou d'études qui soutiennent que les coups de soleil peuvent causer des dommages si graves qu'ils peuvent affecter le succès de reproduction. [3]

Un autre groupe d'hypothèses soutenait que la pigmentation foncée de la peau s'était développée en tant que protection antibactérienne contre les maladies infectieuses tropicales et les parasites. Bien qu'il soit vrai que l'eumélanine possède des propriétés antibactériennes, son importance est secondaire à « l'adsorption physique » (physisorption) pour protéger contre les dommages induits par les rayons UV. Cette hypothèse n'est pas cohérente avec la preuve que la majeure partie de l'évolution des hominidés a eu lieu dans des environnements de savane et non dans les forêts tropicales humides. [48] ​​Les humains vivant dans des environnements chauds et ensoleillés ont la peau plus foncée que les humains qui vivent dans des environnements humides et nuageux. [35] L'hypothèse antimicrobienne n'explique pas non plus pourquoi certaines populations (comme les Inuits ou les Tibétains) qui vivent loin des tropiques et sont exposées à des rayons UV élevés ont une pigmentation de la peau plus foncée que leurs populations environnantes. [3]

Les humains à la peau foncée ont de grandes quantités de mélanine dans leur peau. La mélanine est un dérivé de l'acide aminé tyrosine. L'eumélanine est la forme dominante de mélanine présente dans la peau humaine. L'eumélanine protège les tissus et l'ADN des dommages causés par les rayons UV. La mélanine est produite dans des cellules spécialisées appelées mélanocytes, qui se trouvent au niveau le plus bas de l'épiderme. [49] La mélanine est produite à l'intérieur de petits emballages liés à la membrane appelés mélanosomes. Les personnes à la peau foncée naturelle ont des mélanosomes agglutinés, gros et pleins d'eumélanine. [50] [51] Une différence de quatre fois dans la peau foncée naturelle offre une protection de sept à huit fois contre les dommages à l'ADN, [51] mais même la couleur de peau la plus foncée ne peut pas protéger contre tous les dommages à l'ADN. [3]

La peau foncée offre une grande protection contre les UVR en raison de sa teneur en eumélanine, des capacités d'absorption des UVR des gros mélanosomes, et parce que l'eumélanine peut être mobilisée plus rapidement et amenée à la surface de la peau depuis les profondeurs de l'épiderme. [3] Pour la même région corporelle, les individus à peau claire et foncée ont un nombre similaire de mélanocytes (il existe des variations considérables entre les différentes régions corporelles), mais les organites contenant des pigments, appelés mélanosomes, sont plus gros et plus nombreux chez les individus à peau foncée. personnes. Les kératocytes de peau foncée co-cultivés avec des mélanocytes donnent naissance à un modèle de distribution des mélanosomes caractéristique de la peau foncée. [52] [53] Les mélanosomes ne sont pas à l'état agrégé dans la peau sombrement pigmentée par rapport à la peau légèrement pigmentée. En raison des mélanosomes fortement mélaniques de la peau à pigmentation foncée, il peut absorber plus d'énergie des rayons UV et offre ainsi une meilleure protection contre les coups de soleil et par absorption et dispersion des rayons UV. [24]

La peau à pigmentation foncée protège contre les dommages directs et indirects de l'ADN. La photodégradation se produit lorsque la mélanine absorbe des photons. Des recherches récentes suggèrent que l'effet photoprotecteur de la peau foncée est accru par le fait que la mélanine peut capturer les radicaux libres, tels que le peroxyde d'hydrogène, qui sont créés par l'interaction des rayons UV et des couches de la peau. [24] Les mélanocytes fortement pigmentés ont une plus grande capacité à se diviser après une irradiation ultraviolette, ce qui suggère qu'ils subissent moins de dommages à leur ADN. [24] Malgré cela, le rayonnement ultraviolet à ondes moyennes (UVB) endommage le système immunitaire même chez les individus à la peau plus foncée en raison de son effet sur les cellules de Langerhans. [24] La couche cornée des personnes à la peau foncée ou fortement bronzée est plus condensée et contient plus de couches de cellules cornées que chez les humains légèrement pigmentés. Ces qualités de peau foncée renforcent la fonction barrière de protection de la peau. [24]

Bien que la peau à pigmentation foncée absorbe environ 30 à 40 % plus de lumière du soleil qu'une peau à pigmentation légère, la peau foncée n'augmente pas l'apport de chaleur interne du corps dans des conditions de rayonnement solaire intense. Le rayonnement solaire chauffe la surface du corps et non l'intérieur. De plus, cette quantité de chaleur est négligeable par rapport à la chaleur produite lorsque les muscles sont activement sollicités pendant l'exercice. Quelle que soit la couleur de la peau, les humains ont d'excellentes capacités à dissiper la chaleur par la transpiration. [35] La moitié du rayonnement solaire atteignant la surface de la Terre est sous forme de lumière infrarouge et est absorbée de la même manière quelle que soit la coloration de la peau. [24]

Chez les personnes à la peau foncée naturelle, le bronzage se produit avec la mobilisation spectaculaire de la mélanine vers le haut dans l'épiderme et se poursuit avec l'augmentation de la production de mélanine. Cela explique le fait que les personnes à la peau foncée deviennent visiblement plus foncées après une ou deux semaines d'exposition au soleil, puis perdent leur couleur après des mois où elles restent à l'abri du soleil. Les personnes à pigmentation foncée ont tendance à présenter moins de signes de vieillissement de leur peau que les personnes à pigmentation légère, car leur peau foncée les protège de la plupart des photovieillissements. [35]

La couleur de la peau est un trait polygénique, ce qui signifie que plusieurs gènes différents sont impliqués dans la détermination d'un phénotype spécifique. De nombreux gènes travaillent ensemble dans des combinaisons complexes, additives et non additives pour déterminer la couleur de la peau d'un individu. Les variations de couleur de peau sont normalement réparties du clair au foncé, comme c'est habituel pour les traits polygéniques. [54] [55]

Les données recueillies à partir d'études sur MC1R gène a montré qu'il existe un manque de diversité dans les échantillons africains à peau foncée dans l'allèle du gène par rapport aux populations non africaines. Ceci est remarquable étant donné que le nombre de polymorphismes pour presque tous les gènes du pool génétique humain est plus élevé dans les échantillons africains que dans toute autre région géographique. Ainsi, alors que le MC1RSi le gène ne contribue pas de manière significative à la variation de la couleur de la peau dans le monde, l'allèle trouvé à des niveaux élevés dans les populations africaines protège probablement contre les rayons UV et a probablement joué un rôle important dans l'évolution de la peau foncée. [56] [57]

La couleur de la peau semble varier principalement en raison des variations d'un certain nombre de gènes de grand effet ainsi que de plusieurs autres gènes de petit effet (TYR, TYRP1, OCA2, SLC45A2, SLC24A5, MC1R, KITLG et SLC24A4). Ceci ne prend pas en compte les effets de l'épistasie, qui augmenterait probablement le nombre de gènes apparentés. [58] Variations de la SLC24A5 représentent 20 à 25 % de la variation entre les populations à peau foncée et claire d'Afrique, [59] et semblent être apparus aussi récemment qu'au cours des 10 000 dernières années. [60] Le polymorphisme Ala111Thr ou rs1426654 dans la région codante du gène SLC24A5 atteint la fixation en Europe et est également courant parmi les populations d'Afrique du Nord, de la Corne de l'Afrique, d'Asie occidentale, d'Asie centrale et d'Asie du Sud. [61] [62] [63]

La pigmentation de la peau est une adaptation évolutive aux différents niveaux d'UVR dans le monde. En conséquence, il existe de nombreuses implications pour la santé qui sont le produit des mouvements de population d'humains présentant une certaine pigmentation de la peau vers de nouveaux environnements avec différents niveaux d'UV. [3] Les humains modernes ignorent souvent leur histoire évolutive à leurs risques et périls. [3] Les pratiques culturelles qui augmentent les problèmes de conditions parmi les populations à peau foncée sont les vêtements traditionnels et un régime pauvre en vitamine D. [64]

Avantages en plein soleil Modifier

Les personnes à pigmentation foncée vivant dans des environnements très ensoleillés sont avantagées en raison des quantités élevées de mélanine produites dans leur peau. La pigmentation foncée protège des dommages à l'ADN et absorbe les bonnes quantités de rayonnement UV nécessaires à l'organisme, tout en protégeant contre l'épuisement du folate. Le folate est un complexe de vitamines B hydrosolubles qui se trouve naturellement dans les légumes verts à feuilles, les grains entiers et les agrumes. Les femmes ont besoin de folate pour maintenir des ovules sains, pour une bonne implantation des ovules et pour le développement normal du placenta après la fécondation. Le folate est nécessaire à la production normale de spermatozoïdes chez les hommes. De plus, le folate est essentiel à la croissance fœtale, au développement des organes et au développement du tube neural. Le folate se décompose en UVR de haute intensité. [35] Les femmes à la peau foncée souffrent du niveau le plus bas de malformations du tube neural. [35] [65] Le folate joue un rôle important dans la production d'ADN et l'expression des gènes. Il est essentiel pour maintenir des niveaux appropriés d'acides aminés qui composent les protéines. Le folate est utilisé dans la formation de la myéline, la gaine qui recouvre les cellules nerveuses et permet d'envoyer rapidement des signaux électriques. Le folate joue également un rôle important dans le développement de nombreux neurotransmetteurs, par ex. la sérotonine qui régule l'appétit, le sommeil et l'humeur. Le folate sérique est décomposé par les rayons UV ou la consommation d'alcool. [35] Parce que la peau est protégée par la mélanine, les personnes à pigmentation foncée ont moins de chances de développer un cancer de la peau et des affections liées à une carence en folate, telles que des anomalies du tube neural. [3]

Inconvénients en cas de faible ensoleillement Modifier

Il a été observé que les personnes à la peau foncée vivant dans des environnements à faible ensoleillement sont très sensibles aux carences en vitamine D en raison d'une synthèse réduite de la vitamine D. Une personne à la peau foncée a besoin d'environ six fois plus d'UVB que les personnes légèrement pigmentées. Ce n'est pas un problème près de l'équateur, cependant, cela peut être un problème à des latitudes plus élevées. [35] Pour les humains à la peau foncée dans les climats à faible rayonnement UV, cela peut prendre environ deux heures pour produire la même quantité de vitamine D que les humains à la peau claire produisent en 15 minutes. Les personnes à la peau foncée ayant un indice de masse corporelle élevé et ne prenant pas de suppléments de vitamine D étaient associées à une carence en vitamine D. [66] [67] La ​​vitamine D joue un rôle important dans la régulation du système immunitaire humain et les carences chroniques en vitamine D peuvent rendre les humains sensibles à des types spécifiques de cancers et à de nombreux types de maladies infectieuses. [35] [68] [69] La carence en vitamine D multiplie par cinq le risque de développer la tuberculose et contribue également au développement du cancer du sein, de la prostate et colorectal. [70]

La maladie la plus répandue à la suite d'une carence en vitamine D est le rachitisme, le ramollissement des os chez les enfants pouvant entraîner des fractures et des déformations. Le rachitisme est causé par une synthèse réduite de la vitamine D qui entraîne une absence de vitamine D, ce qui empêche alors le calcium alimentaire d'être correctement absorbé. Dans le passé, cette maladie était courante chez les Américains à la peau foncée du sud des États-Unis qui ont migré vers le nord dans des environnements à faible ensoleillement. La popularité des boissons sucrées et la diminution du temps passé à l'extérieur ont contribué à une augmentation significative du développement du rachitisme. Les déformations du bassin féminin liées au rachitisme sévère nuisent à l'accouchement normal, ce qui entraîne une mortalité plus élevée du nourrisson, de la mère ou des deux.

La carence en vitamine D est plus fréquente dans les régions à faible ensoleillement, surtout en hiver. [71] Les carences chroniques en vitamine D peuvent également être liées au cancer du sein, de la prostate, du côlon, de l'ovaire et peut-être à d'autres types de cancer. [22] [72] [73] [74] La relation entre les maladies cardiovasculaires et la carence en vitamine D suggère également un lien entre la santé des muscles cardiaques et lisses. [75] [76] De faibles niveaux de vitamine D ont également été liés à une altération du système immunitaire et des fonctions cérébrales. [3] [77] [78] De plus, des études récentes ont établi un lien entre la carence en vitamine D et les maladies auto-immunes, l'hypertension, la sclérose en plaques, le diabète et l'incidence des pertes de mémoire.

En dehors des tropiques, les UVR doivent pénétrer à travers une couche d'atmosphère plus épaisse, ce qui entraîne la réflexion ou la destruction de la plupart des longueurs d'onde intermédiaires UVB en cours de route, car il y a moins de potentiel de biosynthèse de la vitamine D dans les régions éloignées de l'équateur. Les médecins conseillent aux médecins de suivre un régime riche en vitamine D ou de prendre des suppléments de vitamine D pour les personnes à la peau foncée vivant dans des régions à faible ensoleillement [22] [79] [80] [81] [ 82] [83] bien qu'il existe des preuves récentes que les personnes à la peau foncée sont capables de traiter la vitamine D plus efficacement que les personnes à la peau plus claire, elles peuvent donc avoir un seuil de suffisance plus bas. [19]

Il existe une corrélation entre la répartition géographique du rayonnement UV (UV) et la répartition de la pigmentation de la peau dans le monde. Les zones qui ont des quantités plus élevées d'UV ont des populations à la peau plus foncée, généralement situées plus près de l'équateur. Les zones plus éloignées de l'équateur et généralement plus proches des pôles ont une concentration plus faible d'UV et contiennent des populations à la peau plus claire. C'est le résultat de l'évolution humaine qui a contribué à une teneur variable en mélanine de la peau pour s'adapter à certains environnements. Un pourcentage plus élevé de personnes à la peau foncée se trouve dans l'hémisphère sud, car la répartition de la masse terrestre latitudinale est disproportionnée. [24] La distribution actuelle de la variation de la couleur de la peau ne reflète pas complètement la corrélation entre les rayons UV intenses et la pigmentation foncée de la peau due à la migration massive et au mouvement des peuples à travers les continents dans un passé récent. [24] Les populations à la peau foncée habitant l'Afrique, l'Australie, la Mélanésie, la Papouasie-Nouvelle-Guinée et l'Asie du Sud vivent toutes dans certaines des régions où le rayonnement UV est le plus élevé au monde et ont développé des pigmentations de peau très foncées pour se protéger des rayons nocifs du soleil. . [22] [24] L'évolution a restreint les humains avec la peau plus foncée dans les latitudes tropicales, en particulier dans les régions non boisées, où le rayonnement ultraviolet du soleil est généralement le plus intense. Différentes populations à peau foncée ne sont pas nécessairement étroitement liées génétiquement. [84] Avant la migration de masse moderne, il a été avancé que la majorité des personnes à pigmentation foncée vivaient à moins de 20° de l'équateur. [85]

Les indigènes de Buka et Bougainville dans le nord des îles Salomon en Mélanésie et le peuple Chopi du Mozambique sur la côte sud-est de l'Afrique ont la peau plus foncée que les autres populations environnantes. (Les autochtones de Bougainville, en Papouasie-Nouvelle-Guinée, ont la pigmentation de la peau la plus foncée au monde.) Bien que ces personnes soient largement séparées, elles partagent des environnements physiques similaires. Dans les deux régions, ils subissent une très forte exposition aux rayons UV provenant d'un ciel sans nuages ​​près de l'équateur qui est réfléchi par l'eau ou le sable. L'eau réfléchit, selon la couleur, environ 10 à 30 % des UVR qui lui tombent dessus. [35] [86] Les personnes de ces populations passent de longues heures à pêcher en mer. Parce qu'il n'est pas pratique de porter des vêtements amples dans un environnement aqueux, la culture et la technologie font peu pour amortir l'exposition aux UV. La peau absorbe une très grande quantité de rayonnement ultraviolet. Ces populations sont probablement proches ou à l'obscurité maximale que la peau humaine peut atteindre. [35]

Des recherches plus récentes ont montré que les populations humaines au cours des 50 000 dernières années sont passées d'une peau foncée à une peau claire et vice versa. Il y a seulement 100 à 200 générations, les ancêtres de la plupart des gens vivant aujourd'hui résidaient probablement aussi dans un endroit différent et avaient une couleur de peau différente. Selon Nina Jablonski, les populations modernes à pigmentation foncée du sud de l'Inde et du Sri Lanka en sont un exemple, s'étant à nouveau noircies après que leurs ancêtres ont migré de régions beaucoup plus au nord. Les scientifiques pensaient à l'origine que de tels changements dans la pigmentation se produisaient relativement lentement. Cependant, les chercheurs ont depuis observé que des changements dans la coloration de la peau peuvent se produire en aussi peu que 100 générations (

2500 ans), sans mariage mixte requis. La vitesse du changement est également affectée par les vêtements, qui ont tendance à le ralentir. [87]

Australie Modifier

Les Aborigènes d'Australie, comme tous les humains, sont des descendants de migrants africains, et leurs ancêtres ont peut-être été parmi les premiers grands groupes à quitter l'Afrique il y a environ 50 000 ans. Malgré les premières migrations, des preuves génétiques ont montré que les peuples indigènes d'Australie sont génétiquement très différents des populations à peau foncée d'Afrique et qu'ils sont plus étroitement liés aux populations eurasiennes. [88]

Le terme noir a d'abord été appliqué en référence à la pigmentation de la peau des aborigènes d'Australie. Aujourd'hui, il a été adopté par les militants aborigènes comme un terme pour une culture et une identité partagées, quelle que soit la couleur de la peau. [89] [90]

Mélanésie Modifier

La Mélanésie, une sous-région de l'Océanie, dont le nom signifie « îles noires », compte plusieurs îles habitées par des personnes à la peau foncée. Les îles de Mélanésie sont situées immédiatement au nord et au nord-est de l'Australie ainsi que sur la côte est de la Papouasie-Nouvelle-Guinée. [91] L'extrémité ouest de la Mélanésie, de la Nouvelle-Guinée aux îles Salomon, a été colonisée pour la première fois par les humains il y a environ 40 000 à 29 000 ans. [92] [93]

Dans le monde, les cheveux blonds sont exceptionnellement rares en dehors de l'Europe et de l'Asie du Sud-Ouest, notamment chez les populations à peau foncée. Cependant, les Mélanésiens font partie des populations humaines à la peau foncée connues pour avoir les cheveux blonds naturels. [94] [95]

Nouvelle-Guinée Modifier

Le peuple autochtone papou de Nouvelle-Guinée a la peau foncée et habite l'île depuis au moins 40 000 ans. En raison de leur phénotype similaire et de l'emplacement de la Nouvelle-Guinée sur la route migratoire empruntée par les Australiens autochtones, on croyait généralement que les Papous et les Australiens autochtones partageaient une origine commune. Cependant, une étude de 1999 n'a pas trouvé d'indications claires d'une seule origine génétique partagée entre les deux populations, suggérant de multiples vagues de migration vers Sahul avec des ascendances distinctes. [96]

Afrique sub-saharienne Modifier

L'Afrique subsaharienne est la région d'Afrique située au sud du Sahara où vivent un grand nombre de populations à la peau foncée. [97] [98] Les groupes à peau foncée sur le continent ont la même protéine réceptrice que Homo ergaster et l'homo erectus avais. [99] Selon des études scientifiques, les populations africaines ont également la plus grande diversité de couleurs de peau. [100] Des niveaux élevés de variation de la couleur de la peau existent entre différentes populations en Afrique subsaharienne. Ces différences dépendent en partie de la distance générale par rapport à l'équateur, illustrant les interactions complexes des forces évolutives qui ont contribué à la distribution géographique de la couleur de la peau à tout moment. [35]

En raison de l'ascendance souvent différente parmi les populations à peau foncée, la présence de peau foncée en général n'est pas un marqueur génétique fiable, y compris parmi les groupes en Afrique. Par exemple, Wilson et al. (2001) ont découvert que la plupart de leurs échantillons éthiopiens présentaient des affinités génétiques plus étroites avec les Arméniens à la peau plus claire qu'avec les populations bantoues à la peau foncée. [101] Mohamoud (2006) a également observé que leurs échantillons somaliens étaient génétiquement plus similaires aux populations arabes qu'aux autres populations africaines. [102]

Asie du Sud Modifier

L'Asie du Sud possède l'une des plus grandes diversités de couleurs de peau en dehors de l'Afrique. La couleur de la peau des Indiens du Sud, des Sri Lankais et des Bangladais est en moyenne plus foncée que celle des Indiens du Nord et des Pakistanais. Cela est principalement dû aux conditions météorologiques en Asie du Sud – les indices UV les plus élevés se trouvent dans le sud. [103] Plusieurs études génétiques de populations sud-asiatiques dans différentes régions ont trouvé une faible corrélation négative entre le statut social et l'obscurité de la peau, représentée par l'indice de mélanine. Une étude des populations de castes dans la plaine du Gange a trouvé une association entre la proportion de peau foncée et le classement dans la hiérarchie des castes. Les Dalits avaient, en moyenne, la peau la plus foncée. [104] Une étude pan-indienne des castes telugu et nord-indienne a trouvé une corrélation similaire entre la couleur de la peau et l'association des castes, liée à l'absence du variant rs1426654-A du gène SLC245-A, mais est également liée à des mutations les surpassant. variantes. [105]

Amériques Modifier

La peau relativement foncée demeure parmi les Inuits et les autres populations de l'Arctique. Une combinaison de régimes riches en protéines et de reflets de neige en été a été supposée favoriser la rétention de la peau pigmentée. [3] [100] [25]

Les premières descriptions coloniales européennes des populations nord-américaines incluent des termes tels que « brun », « fauve » ou « olive », bien que certaines populations aient également été décrites comme « à peau claire ». [106] La plupart des populations indigènes d'Amérique du Nord se classent comme les populations africaines et océaniennes en ce qui concerne la présence de l'allèle Ala111. [107]

Les Amérindiens du Sud et les Mésoaméricains sont également généralement considérés comme ayant la peau foncée, se classant de la même manière que les populations africaines et océaniennes en ce qui concerne Ala111 présence. [107] Des niveaux élevés de rayonnement ultraviolet se produisent dans toute la région des Andes au Pérou, en Bolivie, au Chili et en Argentine. [108]

Les tests génétiques montrent une influence australienne significative, [109] théorisant que les Indiens d'Amazonie et les Australiens ont tous deux divergé d'un ancêtre commun. Les scientifiques ont testé l'analyse à l'échelle du génome ancienne et actuelle de 49 Américains d'origine centrale et sud-américaine jusqu'à 11 000 ans du Belize, du Brésil, du Pérou et du Cône Sud (Chili et Argentine). [110]


L'Institut de recherche sur la création

Si Charles Darwin pouvait voir les meilleurs exemples d'évolution d'aujourd'hui, serait-il exalté ou déprimé ?

Le célèbre naturaliste britannique a popularisé l'idée de « sélection naturelle », spéculant que la vie pourrait provenir de la non-vie par des moyens naturels plutôt que par un créateur vivant. Mais trouver des exemples de sélection naturelle en action s'est avéré difficile, même pour les chercheurs modernes. Dans la revue Science, Dolph Schluter de l'Université de la Colombie-Britannique a résumé l'état actuel des études sur la sélection naturelle - qu'il a admis avoir été peu nombreuses.

Un problème avec la conduite d'une étude rigoureuse de la sélection naturelle est qu'il y a tellement de facteurs impliqués. Déterminer quel facteur environnemental est censé avoir influencé quel trait est très difficile, voire impossible. De telles difficultés ont probablement dissuadé une étude plus sérieuse de la sélection naturelle, même si les spéculations n'ont pas manqué depuis 150 ans quant à ses manifestations possibles et variées.

Des exemples de sélection naturelle cités par Schluter comprennent des études sur les épinoches à trois épines, dont les variétés peuvent vivre en eau douce ou dans l'océan. Il a également répertorié les variétés de phasmes qui préfèrent différentes plantes hôtes, les escargots marins qui vivent dans différentes régions de la zone intertidale et les poissons moustiques, qui ont tendance à adopter des formes plus profilées lorsqu'ils vivent en présence de prédateurs. Dans chaque exemple, de petits changements se sont produits chez certains individus, et ceux-ci avaient alors tendance à se reproduire les uns avec les autres.

Schluter a conclu que "la découverte que l'isolement reproductif peut être provoqué par l'adaptation écologique dans les traits phénotypiques [visibles] ordinaires établit un pont entre la science de la spéciation de Darwin et la nôtre".

Cependant, soutenir qu'un tel pont existe entre les imaginations darwinistes et les réalités scientifiques ignore au moins deux considérations.

Premièrement, ces études ont conclu que les modifications apportées aux organismes résultaient de l'action de l'environnement sur les organismes, en supposant que l'environnement était l'agent actif et que les organismes étaient passifs. La recherche n'a pas exclu la possibilité inverse - que l'environnement était passif et que les organismes subissaient activement des changements.

Une meilleure description de ce qui s'est passé serait la sélection génétique interne, si les altérations observées étaient le résultat de capacités internes bien planifiées pour « sélectionner » les meilleures caractéristiques. Mais cela indique un design original de haute qualité, quelque chose qui ne cadrerait sans doute pas bien avec une philosophie naturaliste selon laquelle la vie est passée de formes simples à des formes de plus en plus complexes.

Deuxièmement, qu'est-ce que ces changements subtils de certains traits ont à voir avec le mythe évolutif général des particules aux personnes ? Schluter a cité les exemples comme des cas de « spéciation » parce que les chercheurs ont observé qu’une nouvelle ramification d’une population d’origine ne préfère plus se croiser avec sa population ancestrale. Mais ce genre de "spéciation" n'a rien à voir avec la génération de plans corporels fondamentalement différents, comme cela serait nécessaire pour le développement de nouveaux types d'organismes.

Au lieu de cela, cela a tout à voir avec la confusion du problème en invoquant différentes définitions de &ldquospecies&rdquo pour répondre à divers besoins explicatifs. Curieusement, Schluter qualifiait « la révision de la notion de spéciation elle-même » d'avancée conceptuelle. 1 Mais si la spéciation ne doit plus être décrite en termes de forme et de plan du corps, alors elle perd sa pertinence pour toute la question de l'évolution des particules aux personnes.

Ce que la science observe, ce sont deux individus (ou populations) qui ne se croisent plus. À l'opposé, l'histoire de l'évolution affirme que les singes partagent un ancêtre commun avec les vers de terre. Comment sont-ils censés se rapporter?

De subtiles variations dans les corps des épinoches peuvent n'être que des démonstrations de capacités internes bien conçues pour générer des variations. Dans tous les cas, ces permutations de traits pour la plupart réversibles n'entraînent aucun changement dans le plan corporel de base. Les épinoches sont toujours des épinoches, les phasmes sont toujours des phasmes, etc. Si l'évolution darwinienne est vraie, des changements fondamentaux devraient être observables à la fois chez les créatures modernes et dans les fossiles. Ils ne sont pas.

Mais si la création est vraie, alors la science devrait observer exactement ce qu'elle fait : des capacités conçues pour que des variations se produisent sur des plans corporels de base bien construits. Et cela signifie que Darwin serait sans aucun doute totalement déçu par les « meilleurs » exemples actuels de l'évolution.

Crédit image : Adrien Pinot

* M. Thomas est rédacteur scientifique à l'Institute for Creation Research.


Susciter les soins

Cependant, des recherches théoriques plus récentes suggèrent quelque chose de plus : les humains, en particulier, sont susceptibles de faire preuve de compassion envers ceux qui présentent des symptômes de maladie ou de blessure. Il y a une raison, selon cette pensée, pour laquelle les gens ont tendance à s'exclamer lorsqu'ils souffrent, plutôt que de simplement s'éloigner silencieusement de tout ce qui les blesse, et pourquoi les fièvres sont liées à un comportement paresseux.

Certains psychologues soutiennent que cela est dû au fait que les réponses immunitaires concernent autant la communication que l'auto-entretien. Les personnes qui ont reçu des soins, au cours de l'histoire de l'humanité, ont probablement eu tendance à faire mieux que celles qui ont essayé de survivre par elles-mêmes.

Dans la littérature sur l'évolution plus large, les chercheurs appellent ces types d'affichage des « signaux ». Et comme bon nombre des innombrables signaux que nous voyons dans le monde naturel, les signaux liés au système immunitaire peuvent être utilisés – ou falsifiés – pour exploiter le monde qui nous entoure et les uns les autres. Certains oiseaux, par exemple, feignent d'être blessés pour distraire les prédateurs de leurs nids, les rats suppriment les symptômes de la maladie afin que les partenaires potentiels ne les ignorent pas.

Un oiseau killdeer feignant d'être blessé.

Nous voyons également de nombreuses illustrations d'utilisation et d'abus de signaux immunitaires dans les cultures humaines. Dans L'aventure du détective mourant (1913), par exemple, Sherlock Holmes se meurt de faim pendant trois jours pour obtenir les aveux d'un suspect de meurtre. Le suspect n'avoue que lorsqu'il est convaincu que sa tentative d'infecter Holmes avec une maladie rare a été couronnée de succès, en interprétant mal les signes de maladie de Holmes.

C'est un exemple extrême, mais les gens feignent tout le temps des signaux de douleur ou de maladie pour éviter les obligations, pour obtenir le soutien des autres, ou même pour éviter de soumettre un article dans un délai convenu. Et c'est un élément essentiel de tout système de signalisation. Une fois qu'un signal, qu'il s'agisse d'une grimace ou d'un teint ictérique, suscite une réponse de celui qui le voit, cette réponse commencera à déterminer comment et pourquoi le signal est utilisé.

Même les germes utilisent – ​​et abusent – ​​des signaux immunitaires pour leur propre profit. En fait, certains virus détournent en fait nos propres réponses immunitaires, telles que la toux et les éternuements, pour se transmettre à de nouveaux hôtes, en utilisant nos propres fonctions évoluées pour promouvoir leurs intérêts.

D'autres germes, comme le SARS-CoV-2 (le virus qui cause le COVID-19) et Yersinia pestis (la bactérie qui cause la peste), peut empêcher notre signal aux autres lorsque nous sommes malades et se transmettre sans que personne ne s'en rende compte.

Cette perspective de l'immunité - qui prend en compte la biologie, le comportement et les effets sociaux de la maladie - brosse un tableau très différent de la vision plus traditionnelle du système immunitaire en tant qu'ensemble de défenses biologiques et chimiques contre la maladie. Les germes utilisent différentes stratégies, tout comme les animaux, pour exploiter les signaux immunitaires à leurs propres fins. Et c’est peut-être ce qui a rendu le COVID-19 transmis de manière asymptomatique si dommageable : les gens ne peuvent pas compter sur la lecture des signaux immunitaires des autres pour se protéger.

Dans la mesure où les médecins peuvent prédire comment une infection particulière - qu'il s'agisse du SRAS-CoV-2, de la grippe, du paludisme ou du prochain agent pathogène à potentiel pandémique - interagira avec le système immunitaire d'un patient, ils seront mieux placés pour adapter les traitements. Les recherches futures nous aideront à trier les germes qui détournent nos signaux immunitaires – ou les suppriment – ​​à leurs propres fins.

Considérer l'immunité non seulement comme biologique, mais comme un système de signalisation plus large, peut nous aider à mieux comprendre nos relations complexes avec les agents pathogènes.


DISCUSSION

La présente étude a été conçue pour identifier « les principes fondamentaux de la médecine évolutive », dans l'espoir qu'ils seront utiles pour guider le développement du programme d'études. Ces principes de base pourraient être particulièrement utiles pour créer des objectifs d'apprentissage pour les cours de médecine évolutive d'une manière qui s'aligne sur les recommandations nationales pour l'enseignement des grandes idées, et non sur des faits isolés [1]. Les principes dégagés sont venus de la communauté de la médecine évolutionniste, et ils représentent des idées centrales dans le domaine avec de larges applications. Dans cet esprit, les principes de base évoqués ici ne doivent pas être interprétés comme normatifs, mais doivent plutôt être considérés comme une recette pour le développement d'objectifs d'apprentissage qui encouragent les utilisateurs à ajouter ou soustraire des principes de base à leurs propres besoins. À l'instar d'autres efforts visant à présenter un ensemble de principes de base [45, 51, 52], l'objectif est de fournir une ressource aux instructeurs, mais ne vise pas à les contraindre. De plus, comme nous l'avons souligné, les désaccords entre les panélistes sur certains des principes soulignent que les idées fondamentales dans ce domaine continueront d'évoluer au fil du temps.

Bien qu'il y ait eu des efforts antérieurs pour délimiter les concepts importants de la médecine évolutive, nos efforts représentent la première étude systématique à le faire avec la participation de plus de 50 personnes. La liste des principes de base est généralement cohérente avec ceux soulignés dans les articles précédents basés sur des méthodes moins systématiques [ 25, 29, 31, 53]. Bien que ces articles n'aient pas nécessairement pour objectif de définir des principes fondamentaux avec la même définition que celle adoptée ici, ou de se concentrer sur l'exhaustivité, il est néanmoins instructif d'examiner le chevauchement entre la liste ici et les principes discutés dans des travaux antérieurs. Ce faisant, nous avons une idée de la fiabilité des résultats. Le tableau 4 répertorie les principes, les objectifs d'apprentissage et des exemples biomédicaux suggérés de concepts évolutifs tels que formulés dans les articles précédents. Nous notons dans le tableau comment ces idées se recoupent avec les principes fondamentaux évoqués ici. Alors que beaucoup d'entre eux sont directement en accord avec les principes fondamentaux, d'autres sont des idées fausses plus spécifiques ou même courantes liées à un principe fondamental. Nous dirions que, de par la nature de la conception de notre étude, la communauté de la médecine évolutive peut avoir plus confiance que nos principes fondamentaux sont un point de vue consensuel. Ainsi, nous espérons que cela pourra mettre davantage l'accent sur ces sujets dans les cours de médecine évolutive afin qu'il puisse y avoir de plus grandes similitudes entre les cours de médecine évolutive enseignés par différents instructeurs dans différentes institutions.

Principes, objectifs d'apprentissage et concepts tels que décrits dans les articles précédents sur la médecine évolutive

La source . Notion. PCC. SMCP. CWSP.
Nesse et al. [ 29] Démontrer une compréhension de la façon dont la sélection naturelle façonne les traits dans les organismes.X
Décrivez les différences entre les explications immédiates et évolutives, et les deux sous-types sous chacune.X
Décrire les formulations mathématiques qui décrivent le taux de changement de la fréquence d'un allèle sous différentes forces de sélection, et les implications pour les hypothèses sur le rôle de la sélection dans la prise en compte des différences entre les populations humaines. X
Expliquez comment la méthode comparative et d'autres stratégies peuvent être utilisées pour tester les explications évolutionnistes.X
Être capable de décrire le rôle des compromis dans les traits façonnés par la sélection naturelle.X
Comprendre les principes de base de l'écologie comportementale.
Décrire les phénomènes expliqués par la sélection de la parenté et la forme physique inclusive plus généralement. X
Comprendre la sélection sexuelle et comment elle peut façonner les différences entre les sexes.X
Gluckman et al. [ 53] Nous vivons maintenant dans des environnements nouveaux par rapport à ceux dans lesquels nous avons évolué.X
La sélection agit sur la forme physique, pas sur la santé ou la longévité.X
Notre histoire évolutive ne cause pas de maladie, mais a plutôt un impact sur notre risque de maladie dans des environnements particuliers. X
Antolin et al. [ 31] La variation génétique est le matériau des processus évolutifs. X
La descendance commune est le résultat de l'évolution.X
Les adaptations au sein des populations résultent du processus de sélection naturelle dans des environnements particuliers.X
L'expression phénotypique des traits varie souvent selon une gamme de conditions environnementales et fournit un cadre prédictif pour les réponses potentielles à la sélection.X
La durée de vie évolue dans le contexte de compromis entre les traits qui influencent la forme physique au début de la vie et plus tard dans la vie.X
Le taux d'évolution dépend des temps de génération. X
Les humains ont coévolué avec une variété d'organismes commensaux et pathogènesX
Graves et al. [ 25] Adaptation/adaptation.X
Hypothèse d'hygiène. X
Théorie de l'histoire de la vie.X
Microbiome.X
Décalage.X
Sélection naturelleX
Race (biologique et socialement définie). X
Des compromis.X
La source . Notion. PCC. SMCP. CWSP.
Nesse et al. [ 29] Démontrer une compréhension de la façon dont la sélection naturelle façonne les traits dans les organismes.X
Décrivez les différences entre les explications immédiates et évolutives, et les deux sous-types sous chacune.X
Décrire les formulations mathématiques qui décrivent le taux de changement de la fréquence d'un allèle sous différentes forces de sélection, et les implications pour les hypothèses sur le rôle de la sélection dans la prise en compte des différences entre les populations humaines. X
Expliquez comment la méthode comparative et d'autres stratégies peuvent être utilisées pour tester les explications évolutionnistes.X
Être capable de décrire le rôle des compromis dans les traits façonnés par la sélection naturelle.X
Comprendre les principes fondamentaux de l'écologie comportementale.
Décrire les phénomènes expliqués par la sélection de la parenté et la forme physique inclusive de manière plus générale. X
Comprendre la sélection sexuelle et comment elle peut façonner les différences entre les sexes.X
Gluckman et al. [ 53] Nous vivons maintenant dans des environnements nouveaux par rapport à ceux dans lesquels nous avons évolué.X
La sélection agit sur la forme physique, pas sur la santé ou la longévité.X
Notre histoire évolutive ne cause pas de maladie, mais a plutôt un impact sur notre risque de maladie dans des environnements particuliers. X
Antolin et al. [ 31] La variation génétique est le matériau des processus évolutifs. X
La descendance commune est le résultat de l'évolution.X
Les adaptations au sein des populations résultent du processus de sélection naturelle dans des environnements particuliers.X
L'expression phénotypique des traits varie souvent selon une gamme de conditions environnementales et fournit un cadre prédictif pour les réponses potentielles à la sélection.X
La durée de vie évolue dans le contexte de compromis entre les traits qui influencent la forme physique au début de la vie et plus tard dans la vie.X
Le taux d'évolution dépend des temps de génération. X
Les humains ont coévolué avec une variété d'organismes commensaux et pathogènesX
Graves et al. [ 25] Adaptation/adaptation.X
Hypothèse d'hygiène. X
Théorie de l'histoire de la vie.X
Microbiome.X
Décalage.X
Sélection naturelleX
Race (biologique et socialement définie). X
Des compromis.X

CCP, Congruent avec le principe de base SMCP, Manifestation spécifique d'un principe de base CWSP, Congruent avec un sous-principe.

Principes, objectifs d'apprentissage et concepts tels que décrits dans les articles précédents sur la médecine évolutive

La source . Notion. PCC. SMCP. CWSP.
Nesse et al. [ 29] Démontrer une compréhension de la façon dont la sélection naturelle façonne les traits dans les organismes.X
Décrivez les différences entre les explications immédiates et évolutives, et les deux sous-types sous chacune.X
Décrire les formulations mathématiques qui décrivent le taux de changement de la fréquence d'un allèle sous différentes forces de sélection, et les implications pour les hypothèses sur le rôle de la sélection dans la prise en compte des différences entre les populations humaines. X
Expliquez comment la méthode comparative et d'autres stratégies peuvent être utilisées pour tester les explications évolutionnistes.X
Être capable de décrire le rôle des compromis dans les traits façonnés par la sélection naturelle.X
Comprendre les principes fondamentaux de l'écologie comportementale.
Décrire les phénomènes expliqués par la sélection de la parenté et la forme physique inclusive plus généralement. X
Comprendre la sélection sexuelle et comment elle peut façonner les différences entre les sexes.X
Gluckman et al. [ 53] Nous vivons maintenant dans des environnements nouveaux par rapport à ceux dans lesquels nous avons évolué.X
La sélection agit sur la forme physique, pas sur la santé ou la longévité.X
Notre histoire évolutive ne cause pas de maladie, mais a plutôt un impact sur notre risque de maladie dans des environnements particuliers. X
Antolin et al. [ 31] La variation génétique est le matériau des processus évolutifs. X
La descendance commune est le résultat de l'évolution.X
Les adaptations au sein des populations résultent du processus de sélection naturelle dans des environnements particuliers.X
L'expression phénotypique des traits varie souvent selon une gamme de conditions environnementales et fournit un cadre prédictif pour les réponses potentielles à la sélection.X
La durée de vie évolue dans le contexte de compromis entre les traits qui influencent la forme physique au début de la vie et plus tard dans la vie.X
Le taux d'évolution dépend des temps de génération. X
Les humains ont coévolué avec une variété d'organismes commensaux et pathogènesX
Graves et al. [ 25] Adaptation/adaptation.X
Hypothèse d'hygiène. X
Théorie de l'histoire de la vie.X
Microbiome.X
Décalage.X
Sélection naturelleX
Race (biologique et socialement définie). X
Des compromis.X
La source . Notion. PCC. SMCP. CWSP.
Nesse et al. [ 29] Démontrer une compréhension de la façon dont la sélection naturelle façonne les traits dans les organismes.X
Décrivez les différences entre les explications immédiates et évolutives, et les deux sous-types sous chacune.X
Décrire les formulations mathématiques qui décrivent le taux de changement de la fréquence d'un allèle sous différentes forces de sélection, et les implications pour les hypothèses sur le rôle de la sélection dans la prise en compte des différences entre les populations humaines. X
Expliquez comment la méthode comparative et d'autres stratégies peuvent être utilisées pour tester les explications évolutionnistes.X
Être capable de décrire le rôle des compromis dans les traits façonnés par la sélection naturelle.X
Comprendre les principes de base de l'écologie comportementale.
Décrire les phénomènes expliqués par la sélection de la parenté et la forme physique inclusive de manière plus générale. X
Comprendre la sélection sexuelle et comment elle peut façonner les différences entre les sexes.X
Gluckman et al. [ 53] Nous vivons maintenant dans des environnements nouveaux par rapport à ceux dans lesquels nous avons évolué.X
La sélection agit sur la forme physique, pas sur la santé ou la longévité.X
Notre histoire évolutive ne cause pas de maladie, mais a plutôt un impact sur notre risque de maladie dans des environnements particuliers. X
Antolin et al. [ 31] La variation génétique est le matériau des processus évolutifs. X
La descendance commune est le résultat de l'évolution.X
Les adaptations au sein des populations résultent du processus de sélection naturelle dans des environnements particuliers.X
L'expression phénotypique des traits varie souvent selon une gamme de conditions environnementales et fournit un cadre prédictif pour les réponses potentielles à la sélection.X
La durée de vie évolue dans le contexte de compromis entre les traits qui influencent la forme physique au début de la vie et plus tard dans la vie.X
Le taux d'évolution dépend des temps de génération. X
Les humains ont coévolué avec une variété d'organismes commensaux et pathogènesX
Graves et al. [ 25] Adaptation/adaptation.X
Hypothèse d'hygiène. X
Théorie de l'histoire de la vie.X
Microbiome.X
Décalage.X
Sélection naturelleX
Race (biologique et socialement définie). X
Des compromis.X

CCP, Congruent avec le principe de base SMCP, Manifestation spécifique d'un principe de base CWSP, Congruent avec un sous-principe.

Définis en partie par leur ampleur explicative et leur importance pour le domaine, les principes fondamentaux fournissent également un cadre qui peut organiser la recherche. Le cadre de principes de base fourni ici peut aider à clarifier les liens entre les recherches en cours qui peuvent être basées sur des idées plus larges, et non sur des sujets ou une méthodologie. Organiser la recherche par grandes idées n'est pas nouveau. Des conférences ont été organisées sur des idées telles que la théorie de l'histoire de la vie et les compromis. Cependant, rendre le réseau de principes fondamentaux plus explicite peut catalyser de nouvelles connexions entre des recherches qui appliquent un principe commun sans partager d'orientation ou de méthodes thématiques, et pourrait accélérer de nouvelles voies de recherche passionnantes.


Des questions

Avant et après chaque conférence, des questions ont été posées pour une discussion et une réflexion plus approfondies. Les questions pour le cours 1 et le cours 2 sont données ci-dessous :

Lec #1 : Introduction - Riz : Chapitre 1

  1. Pourquoi les organismes ont-ils besoin d'une théorie de l'évolution ? Qu'en est-il des organismes qui nécessitent une comptabilité évolutive ?
  2. Tous les processus historiques nécessitent-ils un compte sélectionniste ?
  3. Quelles sont les principales caractéristiques de la diversité organique ?
  4. Quelles autres classes d'objets, outre les organismes, sont conditionnées par l'histoire ?
  5. Décrire l'organisation du morphospace. Comment est-il groupé ?
  6. En quoi l'individualité (variation au sein de chaque type) ressemble-t-elle ou diffère-t-elle de celle que l'on trouve dans les minéraux ?
  7. Qu'en est-il de la répartition des formes dans le morphospace qui incite à une explication historique ?
  8. La perfection du design organique nécessite-t-elle une explication évolutionniste ?
  9. Quel est le principe de l'inférence historique ?
  10. Comment les "bizarreries" au sein des adaptations sont-elles des "signes du passé" ?
  11. Distinguer évolution transformationnelle et évolution variationnelle.
  12. En quoi les changements dans un ensemble sont-ils différents dans l'évolution biologique par rapport à l'évolution stellaire ?
  13. Pourquoi le tamisage est-il inutile sans héritabilité des traits ?

Gould, S.J. Le pouce du panda : plus de réflexions sur l'histoire naturelle. Réédition éd. New York, NY : W.W. Norton and Company, 1992. ISBN : 9780393308198.

Lec #2 : Génétique des Populations - Riz : Chapitre 1 et 2

  1. Décrire comment la variation, l'héritabilité et la reproduction différentielle convertissent la variation individuelle en variation de population.
  2. Pourquoi chaque population a-t-elle une reproduction différentielle ? Cela implique-t-il toujours une sélection naturelle ?
  3. Comment savoir si la variation est héréditaire ? Pourquoi est-ce particulièrement difficile avec le comportement animal ?
  4. Le nombre et la forme des chromosomes sont-ils invariants dans une population ? (Discutez des chromosomes surnuméraires, des boucles d'inversion.)
  5. Quelle est la variation des protéines pour les espèces à reproduction sexuée ? Que sont les loci polymorphes ?
  6. Quelle doit être la taille d'une population pour réaliser les hypothèses de Hardy Weinberg ?
  7. Comparer les modèles de croissance démographique continue et discrète.
  8. Comparez la forme physique définie en termes de contribution à la génération suivante et la forme physique en termes d'optimalité.
  9. Quelles sont les lois de Mendel ? De quelle manière sont-ils lois?
  10. La domination simple est-elle courante ? Est-ce que tous les loci s'assortissent indépendamment ?
  11. Décrire la distorsion de ségrégation. Comment l'allèle t est-il retenu par la population ?
  12. Définir l'endogamie, l'accouplement planctonique, la fréquence des gènes (fréquence des allèles) et la distribution des gamètes.
  13. Comment passer de la fréquence phénotypique à la fréquence génotypique.
  14. Déduire l'équilibre de Hardy-Weinberg. Quelles hypothèses faut-il faire ?
  15. Qu'illustre le tableau suivant ? Concentrez-vous sur les hypothèses qui doivent être faites pour appliquer ce modèle.


  • La reproduction différentielle n'est pas équivalente à la sélection naturelle.
  • Sélection naturelle opérant à différents niveaux (par exemple, sélection de groupe et de parenté par rapport à l'altruisme).
  • Comment la croissance végétative rend-elle difficile l'évaluation de la condition physique en « compter les têtes » ?
  • Quelles sont les causes de la reproduction différentielle ?
  • Discuter de l'aptitude des classes phénotypiques et de l'aptitude des classes génotypiques.

La distribution binomiale peut être trouvée dans n'importe quel livre d'introduction aux statistiques, par ex.

Kachigan, S.K. Analyses statistiques. New York, NY : Radius Press, 1991, pp. 122-126. ISBN : 9780942154917.

Dupré, Jean, éd. Le dernier sur le meilleur : Essais sur l'évolution et l'optimalité. Cambridge, MA : MIT Press, août 1987. ISBN : 9780262040907.


Top 10 des signes d'évolution chez l'homme moderne

À travers l'histoire, alors que la sélection naturelle a joué son rôle dans le développement de l'homme moderne, de nombreuses fonctions et parties utiles du corps humain sont devenues inutiles. Ce qui est le plus fascinant, c'est que beaucoup de ces parties du corps restent encore sous une certaine forme afin que nous puissions voir les progrès de l'évolution. Cette liste couvre les dix changements évolutifs les plus importants qui ont eu lieu et qui laissent des signes derrière eux.

Les humains ont la chair de poule lorsqu'ils ont froid, peur, colère ou admiration. Beaucoup d'autres créatures ont la chair de poule pour la même raison, par exemple c'est pourquoi les poils d'un chat ou d'un chien se dressent et la cause derrière un porc-épic qui soulève des piquants. Dans les situations de froid, les poils qui s'élèvent emprisonnent l'air entre les poils et la peau, créant une isolation et de la chaleur. En réponse à la peur, la chair de poule fait paraître un animal plus gros et effraie, espérons-le, l'ennemi. Les humains ne bénéficient plus de la chair de poule et ils sont simplement des vestiges de notre passé lorsque nous n'étions pas vêtus et que nous devions effrayer nos propres ennemis naturels. La sélection naturelle a supprimé les cheveux épais mais a laissé le mécanisme de contrôle.

L'organe de Jacobson est une partie fascinante de l'anatomie animale et il nous en dit beaucoup sur notre propre histoire sexuelle. L'organe se trouve dans le nez et c'est un organe spécial qui détecte les phéromones (le produit chimique qui déclenche le désir sexuel, l'alarme ou les informations sur les pistes alimentaires). C'est cet organe qui permet à certains animaux de traquer d'autres pour le sexe et de connaître les dangers potentiels. Les humains sont nés avec l'organe de Jacobson, mais au début du développement, ses capacités diminuent à un point tel qu'il est inutile. Il était une fois, les humains auraient utilisé cet organe pour localiser les partenaires lorsque la communication n'était pas possible. Les soirées célibataires, les salons de discussion et les bars ont maintenant pris leur place dans le processus de recherche de partenaire humain.

Bien que de nombreuses gueules de bois de notre passé &ldquoévolué&rdquo soient visibles ou physiques, ce n'est pas vrai pour tous. Les humains ont des structures dans leur constitution génétique qui étaient autrefois utilisées pour produire des enzymes pour traiter la vitamine C (elle est appelée L-gulonolactone oxydase). La plupart des autres animaux ont cet ADN fonctionnel, mais à un moment donné de notre histoire, une mutation a désactivé le gène, tout en laissant ses restes sous forme d'ADN indésirable. Cet ADN indésirable particulier indique une ascendance commune avec d'autres espèces sur terre, il est donc particulièrement intéressant.

Également connus sous le nom de muscles extrinsèques de l'oreille, les muscles auriculaires sont utilisés par les animaux pour faire pivoter et manipuler leurs oreilles (indépendamment de leur tête) afin de concentrer leur audition sur des sons particuliers. Les humains ont toujours les muscles que nous aurions autrefois utilisés pour la même raison, mais nos muscles sont maintenant si faibles que tout ce qu'ils peuvent faire est de remuer un peu nos oreilles. L'utilisation de ces muscles chez les chats est très visible (car ils peuvent presque tourner complètement leurs oreilles vers l'arrière) &ndash notamment lorsqu'ils traquent un oiseau et ont besoin de faire les plus petits mouvements possibles pour ne pas effrayer son futur repas.

Le muscle plantaire est utilisé par les animaux pour saisir et manipuler des objets avec leurs pieds, et ce que vous voyez chez les singes qui semblent être capables d'utiliser leurs pieds aussi bien que leurs mains. Les humains ont également ce muscle, mais il est maintenant si sous-développé qu'il est souvent retiré par les médecins lorsqu'ils ont besoin de tissus pour la reconstruction d'autres parties du corps. Le muscle est si peu important pour le corps humain que 9% des humains naissent sans lui.

Les premiers humains mangeaient beaucoup de plantes et ils devaient les manger assez rapidement pour pouvoir en manger une quantité suffisante en une journée pour obtenir tous les nutriments dont ils avaient besoin. Pour cette raison, nous avions un jeu de molaires supplémentaire pour rendre la bouche plus grande plus productive. Cela était particulièrement essentiel car le corps n'avait pas la capacité de digérer suffisamment la cellulose. Au fur et à mesure que l'évolution effectuait ses sélections, notre alimentation a changé, nos mâchoires sont devenues plus petites et nos troisièmes molaires sont devenues inutiles. Certaines populations humaines ont maintenant presque complètement cessé de pousser des dents de sagesse, tandis que d'autres ont presque 100% de chances de les développer.

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Si vous regardez un chat cligner des yeux, vous verrez une membrane blanche traverser son œil et ndash qui s'appelle sa troisième paupière. C'est une chose assez rare chez les mammifères, mais courante chez les oiseaux, les reptiles et les poissons. Les humains ont une troisième paupière restante (mais non fonctionnelle) (vous pouvez la voir sur l'image ci-dessus). Il est devenu assez petit chez l'homme, mais certaines populations ont des portions plus visibles que d'autres. Il n'y a qu'une seule espèce connue de primate qui a encore une troisième paupière fonctionnelle, et c'est le Calabar angwantibo (étroitement apparenté aux loris) qui vit en Afrique de l'Ouest.

Le point de Darwin se trouve dans la majorité des mammifères, et les humains ne font pas exception. Il est très probablement utilisé pour aider à concentrer les sons chez les animaux, mais il n'a plus de fonction chez l'homme. Seulement 10,4% de la population humaine a encore cette marque visible de notre passé, mais il est possible qu'un nombre beaucoup plus important de personnes soient porteurs du gène qui le produit car il ne provoque pas toujours l'apparition du tubercule de l'oreille. Le point (montré dans l'image ci-dessus) est un petit nodule épais à la jonction des parties supérieure et moyenne de l'oreille.

Le coccyx est le vestige de ce qui était autrefois une queue humaine. Au fil du temps, nous avons perdu le besoin d'une queue (car le balancement des arbres a été remplacé par le fait de traîner au point d'eau local en grognant des commérages néandertaliens), mais nous n'avons pas perdu le besoin du coccyx : il fonctionne maintenant comme une structure de soutien pour divers muscles et un support pour une personne lorsqu'elle s'assied et se penche en arrière. Le coccyx soutient également la position de l'anus.

L'appendice n'a aucune utilité connue chez l'homme moderne et est souvent retiré lorsqu'il est infecté. Bien que son utilisation d'origine fasse encore l'objet de spéculations, la plupart des scientifiques sont d'accord avec la suggestion de Darwin selon laquelle il a déjà aidé à traiter la cellulose trouvée dans le régime riche en feuilles que nous avions autrefois. Au cours de l'évolution, à mesure que notre alimentation a changé, l'appendice est devenu moins utile. Ce qui est particulièrement intéressant, c'est que de nombreux théoriciens de l'évolution pensent que la sélection naturelle (tout en supprimant toutes les capacités de l'appendice) sélectionne des appendices plus gros car ils sont moins susceptibles de devenir enflammés et malades. Donc, contrairement au petit orteil, qui peut éventuellement disparaître et est tout aussi inutile, l'appendice est susceptible de rester avec nous pendant longtemps et de traîner à ne rien faire.


Articles sur les grandes idées et plus

La question de savoir si l'affichage était sincère n'est pas ici la façon dont nous sommes affectés par la situation d'autrui. L'empathie est pour nous une seconde nature, à tel point que toute personne qui en est dépourvue nous paraît dangereuse ou malade mentale.

Au cinéma, on ne peut s'empêcher de rentrer dans la peau des personnages à l'écran. Nous désespérons lorsque leur gigantesque navire coule, nous exultons lorsqu'ils regardent enfin dans les yeux d'un amant perdu depuis longtemps.

Nous sommes tellement habitués à l'empathie que nous la tenons pour acquise, pourtant elle est essentielle à la société humaine telle que nous la connaissons. Notre moralité en dépend : comment pourrait-on s'attendre à ce que quelqu'un suive la règle d'or sans la capacité d'échanger mentalement sa place avec un autre être humain ? Il est logique de supposer que cette capacité est venue en premier, donnant lieu à la règle d'or elle-même. L'acte de prise de perspective est résumé par l'une des définitions les plus durables de l'empathie que nous ayons, formulée par Adam Smith comme « changer de place avec fantaisie avec la victime ».

Un exemple de consolation chez les chimpanzés : un juvénile passe un bras autour d'un mâle adulte hurlant, qui vient d'être vaincu dans une bagarre avec son rival. La consolation reflète probablement l'empathie, car l'objectif du consolateur semble être d'atténuer la détresse de l'autre. &copier Frans de Waal

Même Smith, le père de l'économie, mieux connu pour avoir mis l'accent sur l'intérêt personnel comme élément vital de l'économie humaine, a compris que les concepts d'intérêt personnel et d'empathie n'entrent pas en conflit. L'empathie nous fait tendre la main aux autres, d'abord simplement émotionnellement, mais plus tard dans la vie aussi en comprenant leur situation.

Cette capacité a probablement évolué parce qu'elle a servi la survie de nos ancêtres de deux manières. Premièrement, comme tout mammifère, nous devons être sensibles aux besoins de notre progéniture. Deuxièmement, notre espèce dépend de la coopération, ce qui signifie que nous faisons mieux si nous sommes entourés de partenaires de groupe sains et capables. Prendre soin d'eux est juste une question d'intérêt personnel éclairé.

Il est difficile d'imaginer que l'empathie - une caractéristique si fondamentale de l'espèce humaine qu'elle apparaît tôt dans la vie et s'accompagne de fortes réactions physiologiques - n'est apparue que lorsque notre lignée s'est séparée de celle des singes. Il doit être bien plus ancien que ça. Des exemples d'empathie chez d'autres animaux suggéreraient une longue histoire évolutive de cette capacité chez l'homme.

L'évolution jette rarement quoi que ce soit. Au lieu de cela, les structures sont transformées, modifiées, cooptées pour d'autres fonctions ou modifiées dans une autre direction. Les nageoires frontales des poissons sont devenues les membres antérieurs des animaux terrestres, qui, au fil du temps, se sont transformés en sabots, pattes, ailes et mains. Parfois, une structure perd toute fonction et devient superflue, mais il s'agit d'un processus graduel et les traits disparaissent rarement complètement. Ainsi, on retrouve de minuscules vestiges d'os de pattes sous la peau de baleines et des restes de bassin chez les serpents.

Au cours des dernières décennies, nous avons vu de plus en plus de preuves d'empathie chez d'autres espèces. Un élément de preuve est sorti involontairement d'une étude sur le développement humain. Carolyn Zahn-Waxler, psychologue de recherche à l'Institut national de la santé mentale, a visité les maisons des gens pour découvrir comment les jeunes enfants réagissent aux émotions des membres de la famille. Elle a demandé aux gens de faire semblant de sangloter, de pleurer ou de s'étouffer, et a constaté que certains animaux domestiques semblaient aussi inquiets que les enfants l'étaient par la détresse feinte des membres de la famille. Les animaux de compagnie ont plané à proximité et ont mis leur tête sur les genoux de leurs propriétaires.

Mais peut-être que la preuve la plus convaincante de la force de l'empathie envers les animaux est venue d'un groupe de psychiatres dirigé par Jules Masserman à la Northwestern University. Les chercheurs ont rapporté en 1964 dans le Journal américain de psychiatrie que les singes rhésus refusaient de tirer une chaîne qui leur livrait de la nourriture si cela donnait un choc à un compagnon. Un singe a cessé de tirer la chaîne pendant 12 jours après avoir vu un autre singe recevoir un choc. Ces primates s'affamaient littéralement pour éviter de choquer un autre animal.

L'empathie cognitive, lorsque l'on comprend la situation de l'autre, permet un comportement d'aide adapté aux besoins spécifiques de l'autre. Dans ce cas, une mère chimpanzé tend la main pour aider son fils à sortir d'un arbre après avoir crié et imploré son attention. &copier Frans de Waal

Les singes anthropoïdes, nos plus proches parents, sont encore plus remarquables. En 1925, Robert Yerkes a rapporté comment son bonobo, Prince Chim, était si extraordinairement concerné et protecteur envers son compagnon chimpanzé maladif, Panzee, que l'establishment scientifique pourrait ne pas accepter ses affirmations : « Si je devais parler de son comportement altruiste et manifestement sympathique envers Panzee, je serais soupçonné d'idéaliser un singe.

Nadia Ladygina-Kohts, pionnière de la primatologie, a remarqué des tendances empathiques similaires chez son jeune chimpanzé, Joni, qu'elle a élevé au début du siècle dernier, à Moscou. Kohts, qui a analysé le comportement de Joni dans les moindres détails, a découvert que le seul moyen de le faire descendre du toit de sa maison après une évasion – bien plus efficace que toute récompense ou menace de punition – était de susciter la sympathie :

Si je fais semblant de pleurer, ferme les yeux et pleure, Joni arrête immédiatement ses jeux ou toutes autres activités, court vite vers moi, tout excité et baisé, des endroits les plus reculés de la maison, comme le toit ou le plafond de sa cage, d'où je n'ai pas pu le faire descendre malgré mes appels et mes supplications persistants. Il court autour de moi à la hâte, comme s'il cherchait l'agresseur en regardant mon visage, il prend tendrement mon menton dans sa paume, touche légèrement mon visage avec son doigt, comme pour essayer de comprendre ce qui se passe, et se retourne en serrant les orteils en poings fermes.

Ces observations suggèrent qu'en dehors de la connexion émotionnelle, les singes ont une appréciation de la situation de l'autre et montrent un certain degré de prise de perspective. Un rapport frappant à cet égard concerne une femelle bonobo nommée Kuni, qui a trouvé un oiseau blessé dans son enclos au zoo de Twycross, en Angleterre. Kuni ramassa l'oiseau, et lorsque son gardien l'exhorta à le lâcher, elle grimpa au plus haut point de l'arbre le plus élevé, déplia soigneusement les ailes de l'oiseau et les déploya grand ouvertes, une aile dans chaque main, avant de le lancer aussi fort comme elle pouvait vers la barrière de l'enclos. Lorsque l'oiseau est tombé court, Kuni est descendu et l'a gardé jusqu'à la fin de la journée, quand il s'est envolé pour se mettre en sécurité. De toute évidence, ce que Kuni a fait aurait été inapproprié envers un membre de sa propre espèce. Ayant vu des oiseaux en vol à plusieurs reprises, elle semblait avoir une idée de ce qui serait bon pour un oiseau, nous donnant ainsi une illustration anthropoïde des «changements de place en fantaisie» de Smith.

Cela ne veut pas dire que nous n'avons que des anecdotes. Des études systématiques ont été menées sur les comportements dits de « consolation ». La consolation est définie comme un comportement amical ou rassurant d'un spectateur envers une victime d'agression. Par exemple, le chimpanzé A attaque le chimpanzé B, après quoi le spectateur C s'approche et étreint ou toilette B. Sur la base de centaines d'observations de ce type, nous savons que la consolation se produit régulièrement et dépasse les niveaux de contact de base. En d'autres termes, il s'agit d'une tendance démontrable qui reflète probablement l'empathie, puisque l'objectif du consolateur semble être d'atténuer la détresse de l'autre. En fait, l'effet habituel de ce type de comportement est qu'il cesse de crier, de japper et d'autres signes de détresse.

Une vision ascendante de l'empathie

Les exemples ci-dessus aident à expliquer pourquoi pour le biologiste, une poupée russe est un jouet si satisfaisant, surtout si elle a une dimension historique. Je possède une poupée du président russe Vladimir Poutine, au sein de laquelle on découvre Eltsine, Gorbatchev, Brejnev, Kruschev, Staline et Lénine, dans cet ordre. Trouver un peu de Lénine et de Staline au sein de Poutine ne surprendra guère la plupart des analystes politiques. Il en est de même pour les traits biologiques : l'ancien reste toujours présent dans le nouveau.

Ceci est pertinent pour le débat sur les origines de l'empathie, notamment en raison de la tendance dans certaines disciplines, comme la psychologie, à mettre les capacités humaines sur un piédestal. Ils adoptent essentiellement une approche descendante qui met l'accent sur le caractère unique du langage, de la conscience et de la cognition humains. Mais au lieu d'essayer de placer l'empathie dans les régions supérieures de la cognition humaine, il est probablement préférable de commencer par examiner les processus les plus simples possibles, certains peut-être même au niveau cellulaire. En fait, des recherches récentes en neurosciences suggèrent que des processus très basiques sous-tendent l'empathie. Des chercheurs de l'Université de Parme, en Italie, ont été les premiers à signaler que les singes ont des cellules cérébrales spéciales qui deviennent actives non seulement si le singe saisit un objet avec sa main, mais aussi s'il regarde simplement un autre faire de même. Étant donné que ces cellules sont activées autant en faisant qu'en voyant quelqu'un d'autre faire, elles sont appelées neurones miroirs, ou neurones « singe voit, singe fait ».

Il semble que, sur le plan du développement et de l'évolution, les formes avancées d'empathie soient précédées et se développent à partir de formes plus élémentaires. Les biologistes préfèrent ces comptes ascendants. Ils supposent toujours une continuité entre le passé et le présent, l'enfant et l'adulte, l'homme et l'animal, voire entre l'homme et les mammifères les plus primitifs.

Alors, comment et pourquoi ce trait aurait-il évolué chez l'homme et d'autres espèces ? L'empathie a probablement évolué dans le contexte de l'attention parentale qui caractérise tous les mammifères. Signalant leur état en souriant et en pleurant, les nourrissons humains exhortent leur soignant à agir. Ceci s'applique également aux autres primates.La valeur de survie de ces interactions est évidente dans le cas d'une femelle chimpanzé sourde que j'ai connue nommée Krom, qui a donné naissance à une succession d'enfants et a manifesté un intérêt positif intense pour eux. Mais parce qu'elle était sourde, elle ne remarquerait même pas les appels de détresse de ses bébés si elle s'asseyait dessus. Le cas de Krom illustre que sans le mécanisme approprié pour comprendre et répondre aux besoins d'un enfant, une espèce ne survivra pas.

Au cours des 180 millions d'années d'évolution des mammifères, les femelles qui ont répondu aux besoins de leur progéniture ont surpassé celles qui étaient froides et distantes. Issu d'une longue lignée de mères qui ont soigné, nourri, nettoyé, porté, réconforté et défendu leurs petits, nous ne devrions pas être surpris par les différences de genre dans l'empathie humaine, telles que celles proposées pour expliquer le taux disproportionné de garçons atteints d'autisme. , qui est marqué par un manque de compétences en communication sociale.

L'empathie joue également un rôle dans la coopération. Il faut prêter une attention particulière aux activités et aux objectifs des autres pour coopérer efficacement. Une lionne doit remarquer rapidement quand d'autres lionnes passent en mode chasse, afin qu'elle puisse les rejoindre et contribuer au succès de la fierté. Un chimpanzé mâle doit prêter attention aux rivalités et escarmouches de son copain avec les autres afin qu'il puisse aider en cas de besoin, assurant ainsi le succès politique de leur partenariat. Une coopération efficace nécessite d'être parfaitement en phase avec les états émotionnels et les objectifs des autres.

Dans un cadre ascendant, l'accent n'est pas tant mis sur les niveaux d'empathie les plus élevés, mais plutôt sur ses formes les plus simples, et sur la manière dont celles-ci se combinent avec une cognition accrue pour produire des formes d'empathie plus complexes. Comment s'est opérée cette transformation ? L'évolution de l'empathie va des émotions et des intentions partagées entre les individus à une plus grande distinction entre soi et l'autre, c'est-à-dire un « effacement » des lignes entre les individus. En conséquence, notre propre expérience se distingue de celle d'une autre personne, même si en même temps nous sommes affectés par l'autre. Ce processus aboutit à une évaluation cognitive du comportement et de la situation de l'autre : nous adoptons la perspective de l'autre.

Comme dans une poupée russe, cependant, les couches externes contiennent toujours un noyau interne. Au lieu que l'évolution ait remplacé les formes plus simples d'empathie par des formes plus avancées, ces dernières ne sont que des élaborations sur les premières et restent dépendantes d'elles. Cela signifie également que l'empathie nous vient naturellement. Ce n'est pas quelque chose que nous apprenons seulement plus tard dans la vie, ou qui est culturellement construit. Au fond, c'est une réponse câblée que nous ajustons et élaborons au cours de notre vie, jusqu'à ce qu'elle atteigne un niveau auquel elle devient une réponse si complexe qu'il est difficile de reconnaître son origine dans des réponses plus simples, comme le mimétisme corporel et la contagion émotionnelle. (Voir encadré.)

La biologie nous tient « en laisse », selon les mots heureux du biologiste Edward Wilson, et nous laissera nous éloigner de qui nous sommes. Nous pouvons concevoir notre vie comme nous le voulons, mais notre réussite dépend de la façon dont cette vie correspond aux prédispositions humaines.

J'hésite à prédire ce que nous, les humains, pouvons et ne pouvons pas faire, mais nous devons tenir compte de notre laisse biologique lorsque nous décidons du type de société que nous voulons construire, en particulier lorsqu'il s'agit d'objectifs tels que la réalisation des droits humains universels.

Si nous parvenions à voir les gens d'autres continents comme faisant partie de nous, les attirant dans notre cercle de réciprocité et d'empathie, nous nous fonderions sur notre nature plutôt que d'aller à l'encontre de celle-ci.

Par exemple, en 2004, le ministre israélien de la Justice a provoqué un tollé politique pour avoir sympathisé avec l'ennemi. Yosef Lapid a remis en question les plans de l'armée israélienne de démolir des milliers de maisons palestiniennes dans une zone le long de la frontière égyptienne. Il avait été touché par des images au journal télévisé du soir. "Quand j'ai vu à la télévision une photo d'une vieille femme à quatre pattes dans les ruines de sa maison cherchant ses médicaments sous du carrelage, je me suis dit : 'Que dirais-je si c'était ma grand-mère ?'", a-t-il déclaré. . La grand-mère de Lapid était une victime de l'Holocauste.

Cet incident montre comment une simple émotion peut élargir la définition de son groupe. Lapid avait soudain réalisé que les Palestiniens faisaient également partie de son cercle de préoccupation. L'empathie est la seule arme dans le répertoire humain qui peut nous débarrasser de la malédiction de la xénophobie.

L'empathie est fragile, cependant. Chez nos proches parents animaux, il est activé par des événements au sein de leur communauté, comme un jeune en détresse, mais il est tout aussi facilement désactivé par rapport aux étrangers ou aux membres d'autres espèces, comme les proies. La façon dont un chimpanzé frappe le crâne d'un singe vivant en le frappant contre un tronc d'arbre n'est pas une publicité pour l'empathie des singes. Les bonobos sont moins brutaux, mais dans leur cas aussi, l'empathie doit passer par plusieurs filtres avant de s'exprimer. Souvent, les filtres empêchent les expressions d'empathie, car aucun singe ne peut se permettre d'éprouver de la pitié pour tous les êtres vivants tout le temps. Ceci s'applique également aux humains. Notre passé évolutif rend difficile l'identification aux étrangers. Nous avons évolué pour haïr nos ennemis, ignorer les gens que nous connaissons à peine et nous méfier de quiconque ne nous ressemble pas. Même si nous sommes largement coopératifs au sein de nos communautés, nous devenons presque un animal différent dans notre traitement des étrangers. (Voir encadré.)

C'est le défi de notre temps : la mondialisation par une espèce tribale. En essayant de structurer le monde de telle sorte qu'il convienne à la nature humaine, le point à garder à l'esprit est que les idéologues politiques ont, par définition, des vues étroites. Ils sont aveugles à ce qu'ils ne veulent pas voir. La possibilité que l'empathie fasse partie de notre héritage primate devrait nous rendre heureux, mais nous n'avons pas l'habitude d'embrasser notre nature. Quand les gens s'entretuent, nous les appelons « animaux ». Mais quand ils donnent aux pauvres, nous les louons d'être «humains». Nous aimons revendiquer cette dernière tendance pour nous-mêmes. Pourtant, il sera difficile de trouver quelque chose que nous aimons chez nous qui ne fasse pas partie de notre contexte évolutif. Ce dont nous avons besoin, c'est donc d'une vision de la nature humaine qui englobe toutes nos tendances : le bon, le mauvais et le laid.

Notre meilleur espoir de transcender les différences tribales repose sur les émotions morales, car les émotions défient l'idéologie. En principe, l'empathie peut outrepasser toutes les règles sur la façon de traiter les autres. Quand Oskar Schindler a gardé les Juifs hors des camps de concentration pendant la Seconde Guerre mondiale, par exemple, il était sous les ordres clairs de sa société sur la façon de traiter les gens, mais ses sentiments ont interféré.

Les émotions bienveillantes peuvent conduire à des actes subversifs, comme dans le cas d'un gardien de prison qui, en temps de guerre, a reçu l'ordre de nourrir ses protégés uniquement avec de l'eau et du pain, mais qui a parfois glissé dans un œuf dur. Aussi petit que soit son geste, il s'est gravé dans la mémoire des prisonniers comme un signe que tous leurs ennemis n'étaient pas des monstres. Et puis il y a les nombreux actes d'omission, comme lorsque des soldats auraient pu tuer des captifs sans répercussions négatives mais ont décidé de ne pas le faire. En temps de guerre, la retenue peut être une forme de compassion.

Les émotions l'emportent sur les règles. C'est pourquoi, lorsqu'on parle de modèles moraux, on parle de leur cœur, pas de leur cerveau (même si, comme tout neuroscientifique le soulignera, le cœur comme siège des émotions est une notion dépassée). Nous nous appuyons davantage sur ce que nous ressentons que sur ce que nous pensons pour résoudre des dilemmes moraux.

Ce n'est pas que la religion et la culture n'aient pas de rôle à jouer, mais les éléments constitutifs de la moralité sont clairement antérieurs à l'humanité. Nous les reconnaissons chez nos parents primates, l'empathie étant plus évidente chez le singe bonobo et la réciprocité chez le chimpanzé. Les règles morales nous disent quand et comment appliquer nos tendances empathiques, mais les tendances elles-mêmes existent depuis des temps immémoriaux.


Dynamique évolutive de la pathoadaptation révélée par trois acquisitions indépendantes du système de sécrétion VirB/D4 de type IV chez Bartonella

Le genre -protéobactérien Bartonella comprend un groupe d'agents pathogènes mammifères ubiquistes qui sont étudiés comme modèle pour l'évolution de la pathogenèse bactérienne. La grande abondance de deux lignées phylogénétiques particulières de Bartonella avait été liée à une adaptabilité améliorée de l'hôte permise par l'acquisition spécifique à la lignée d'un système de sécrétion VirB/D4 de type IV (T4SS) et l'évolution parallèle de répertoires effecteurs complexes. Cependant, la disponibilité limitée des séquences du génome de l'une de ces lignées ainsi que d'autres branches éloignées de Bartonella a jusqu'à présent entravé la compréhension globale de la façon dont le VirB/D4 T4SS et ses effecteurs appelés Beps ont façonné l'évolution de Bartonella. Ici, nous rapportons la découverte d'un troisième répertoire de Beps associé au VirB/D4 T4SS de B. ancashensis, un nouvel agent pathogène humain qui ne présente aucun signe d'adaptabilité de l'hôte et n'est que de loin lié aux deux lignées riches en espèces codant un VirB /D4 T4SS. De plus, le séquençage de dix nouveaux isolats de Bartonella provenant de lignées sous-échantillonnées a permis de combiner des analyses in silico et des expériences en laboratoire humide qui suggèrent plusieurs couches parallèles de diversification fonctionnelle au cours de l'évolution des trois répertoires Bep à partir d'un seul effecteur ancestral. Nos analyses montrent que les Beps de B. ancashensis partagent de nombreuses caractéristiques avec les deux autres répertoires, mais peuvent représenter un état plus ancestral qui n'a pas encore libéré le potentiel adaptatif d'un tel ensemble effecteur. Nous prévoyons que les effecteurs de B. ancashensis permettront à de futures études de disséquer l'histoire évolutive des effecteurs de Bartonella et d'aider à démêler les forces évolutives sous-jacentes à l'adaptation bactérienne à l'hôte.

Mots clés: AMPylation filamentation effectrice bactérienne induite par l'évolution parallèle de l'AMPc.

© The Author(s) 2017. Publié par Oxford University Press au nom de la Society for Molecular Biology and Evolution.

Les figures

Phylogénie complète du genre…

Phylogénie complète du genre Bartonella . Phylogénie du maximum de vraisemblance Bartonella basé…

Le VirB/D4 T4SS de B.…

Le VirB/D4 T4SS de B. ancashensis a été acquis indépendamment de ses homologues en…

La phylogénie de Bartonella effecteurs…

La phylogénie de Bartonella effecteurs révèle que le répertoire de B. ancashensis évolué…

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Architectures de domaine et motifs de phosphorylation de la tyrosine des trois répertoires Bep. ( UNE…

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