Worldlex Wiki L’absence de chevauchement des générations est l’une des caractéristiques nécessaires au modèle de Hardy-Weinberg pour que l’évolution ait lieu. Il s’agit d’une hypothèse très restrictive et irréaliste, mais difficile à réfuter.
Générations chevauchantes versus générations non chevauchantes
Dans les modèles de génétique des populations, comme le modèle de Hardy-Weinberg, on suppose que les espèces n'ont pas de générations qui se chevauchent. Or, dans la nature, de nombreuses espèces présentent des générations qui se chevauchent. Ces générations qui se chevauchent sont considérées comme la norme plutôt que l'exception.
Le chevauchement des générations s'observe chez les espèces longévives et à reproduction multiple. De nombreux oiseaux, par exemple, reconstruisent leurs nids tous les deux ou trois ans. Ainsi, une fois adultes, les jeunes auront eux aussi leurs propres nids et des petits, tandis que la génération parentale pourra se reproduire à nouveau. Le chevauchement des générations présente l'avantage de permettre aux générations d'acquérir différentes expériences. Les plus jeunes pourront ainsi bénéficier des connaissances sociales des générations plus âgées et plus expérimentées. De même, le chevauchement des générations peut favoriser les comportements altruistes .
On observe des générations non chevauchantes chez les espèces dont la génération adulte meurt après une seule saison de reproduction. Par exemple, si une espèce ne peut survivre à l'hiver qu'à l'état juvénile, elle sera automatiquement composée de générations non chevauchantes.
Le groupe d'espèces sans générations chevauchantes est principalement composé d' insectes univoltins et de quelques plantes annuelles. L'abeille fouisseuse de Dawson, Amegilla dawsoni , est un exemple d'insecte univoltin ne se reproduisant qu'une fois par an.
Bien que les plantes annuelles meurent après une saison, toutes ne sont pas totalement dépourvues de générations qui se chevauchent. De nombreuses plantes annuelles possèdent des banques de graines contenant des graines dormantes qui le restent pendant au moins un an. Cela rend possible le chevauchement des générations chez les plantes annuelles.
La domestication des plantes annuelles a entraîné une réduction de la dormance des graines. Ces plantes annuelles domestiquées ont donc des générations non chevauchantes.
Effets du chevauchement des générations
Diversité génétique
Le chevauchement ou non des générations au sein d'une espèce peut influencer la diversité génétique de la nouvelle génération. Il a été démontré que les variations de la variance génétique dans les populations dues à la dérive génétique sont deux fois plus importantes en cas de chevauchement des générations qu'en l'absence de chevauchement.
Hypothèses des modèles de génétique des populations
La taille effective de la population est un concept essentiel en biologie évolutive et notoirement difficile à estimer. Dans les modèles d'estimation de cette valeur, on suppose souvent que l'espèce présente des générations non chevauchantes. Ceci peut biaiser l'estimation de la taille effective de la population, car les fluctuations temporelles des fréquences alléliques suivent des schémas complexes lorsque les générations se chevauchent.
Dans la théorie neutre de l'évolution moléculaire , il est démontré que le taux d'évolution (taux de substitution) des gènes neutres n'est pas influencé par les fluctuations de la taille de la population. Ceci n'est toutefois vrai que pour les espèces à générations discrètes. Dans ce cas, le taux de substitution est égal au taux de mutation . Lorsque le chevauchement des générations est intégré à ce modèle, le taux de substitution varie en fonction des fluctuations de la taille de la population. Le taux de substitution augmente lorsque la taille de la population passe d'une petite à une grande population, avec une forte probabilité de survie, et lorsqu'elle passe d'une grande à une petite population, avec une faible probabilité de survie
Expérimentation
Dans de nombreuses expériences, on considère que les espèces ne comportent que des générations non chevauchantes. Par exemple, lorsqu'un scientifique souhaite étudier les mutations génétiques d'une souche bactérienne, il examine toute la descendance (F1) de la génération actuelle (P). Pour approfondir l'étude des mutations génétiques de cette souche, il examine ensuite la génération suivante (F2), composée uniquement de descendants de la génération F1, la première génération (P) n'étant plus prise en compte dans l'expérience.