Structure vestigiale
Les organes vestigiaux sont des organes du corps qui sont plus petits et plus simples que ceux des espèces apparentées. Ils ont perdu, ou presque, leur caractéristique d'origine.
La vestigialité est une preuve de l'évolution, car elle n'a de sens que si l'évolution a eu lieu. Ils ont été l'une des énigmes de l'histoire naturelle pré-darwinienne. L'énigme a disparu lorsque les biologistes ont réalisé qu'ils travaillaient autrefois sur des adaptations, chez les ancêtres des animaux d'aujourd'hui.
Ils sont présents dans des animaux (et des plantes) qui ont changé leur mode de vie par rapport à leurs ancêtres. Ainsi, les serpents ont perdu leurs pattes lorsque leur système de mouvement a changé. Mais un type de serpent - les boas - a des pattes arrière et un bassin résiduels. L'appendice vermiforme humain en est un autre exemple. Il était beaucoup plus gros et stockait des microbes qui produisaient de la cellulase pour décomposer les parois cellulaires des plantes. Les feuilles sont le principal aliment des singes, mais elles ne constituent pas une part importante du régime alimentaire de l'homme. La cellulose ne peut pas être digérée par notre espèce.
Un organe inutilisé dégénère généralement et devient plus petit ou disparaît complètement. Ainsi, les amphibiens vivant dans des grottes sombres perdent la vue et la couleur de leur corps. Les mutations s'accumulent. Toutes les structures ont besoin d'énergie pour leur développement, leur entretien et leur poids. Ceci, et le risque de maladie de la partie (par exemple, infection, cancer), permettent une certaine sélection pour l'élimination des parties qui ne contribuent plus à la bonne santé d'un organisme.
L'appendice humain a été sélectionné contre lui en raison des décès dus à l'appendicite. L'appendicite était incurable jusqu'à l'époque moderne. La pression de sélection était probablement faible, car la plupart des cas surviennent après l'âge du pic de fertilité.
Les observations sur l'amphipode des cavernes Gammarus minus ont montré une sélection active contre leurs yeux vestigiaux. Lors de l'accouplement, les mâles restent sur leurs femelles pendant environ une semaine après la fécondation, les protégeant ainsi des autres mâles. La taille des yeux des mâles appariés a été comparée à celle des mâles non appariés. La taille des yeux des mâles appariés était plus petite que celle des mâles non appariés. Il est évident qu'en moyenne, les mâles appariés ont une fertilité plus élevée que les mâles non appariés. Le gradient de sélection a été estimé à -0,30, ce qui signifie que la sélection pour les petits yeux était assez forte. Les chercheurs ont supposé que la perte de la vue libérait une plus grande partie du système nerveux pour traiter d'autres entrées sensorielles. p310
Parfois, la sélection transforme les organes résiduels en une nouvelle fonction. Ainsi, les osselets des oreilles de mammifères étaient autrefois les os de la mâchoire des premiers protomammifères, les Therapsida. Les licous des mouches en sont un parfait exemple. Le mot "exaptation" a été inventé pour ce phénomène.
Fitness
Toutes les fonctions et structures se développent et changent parce qu'elles affectent la capacité biologique de l'organisme. Elles rendent plus ou moins probable la reproduction des individus et l'apport de gènes à la génération suivante. Ainsi, par exemple, la capacité d'une grenouille à survivre à la morsure de son serpent venimeux local augmente sa capacité. Mais si elle vit dans une zone où le serpent ne vit pas, sa capacité de survie s'en trouve réduite. En effet, elle supporte le "coût" d'un mécanisme compliqué sans obtenir aucun avantage en matière de survie et de reproduction. Il fonctionne aussi dans l'autre sens. Les serpents qui mangent des proies toxiques doivent utiliser des moyens pour survivre aux toxines de la proie. La digestion et le métabolisme du serpent sont plus lents, et ils se déplacent plus lentement. Voir triton à peau rugueuse et couleuvre à collier.
Tout a un coût : soit il consomme de l'énergie, soit sa structure occupe un espace qui pourrait être utilisé différemment.
Questions et réponses
Q : Que sont les organes vestigiaux ?
R : Les organes vestigiaux sont des organes du corps qui sont plus petits et plus simples que ceux des espèces apparentées. Ils ont perdu, ou presque, leur caractéristique d'origine et constituent une preuve de l'évolution.
Q : Comment les organes vestigiaux apparaissent-ils ?
R : Les organes vestigiaux apparaissent chez les animaux (et les plantes) qui ont changé de mode de vie par rapport à leurs ancêtres. Par exemple, les serpents ont perdu leurs pattes lorsque leur système de déplacement a changé.
Q : Quel est un exemple d'organe vestigial chez l'homme ?
R : L'appendice vermiforme humain est un exemple d'organe vestigial chez l'homme. Il était beaucoup plus grand et stockait des microbes qui produisaient de la cellulase pour décomposer les parois cellulaires des plantes, mais il n'est plus utilisé depuis que les feuilles ne font plus partie du régime alimentaire principal de l'homme.
Q : Pourquoi les organes inutilisés dégénèrent-ils généralement ?
R : Les organes inutilisés dégénèrent généralement parce qu'ils nécessitent de l'énergie pour leur développement, leur entretien et leur poids, mais qu'ils n'apportent aucun avantage à la condition physique de l'organisme, d'où une pression de sélection à leur encontre. En outre, ils peuvent être plus vulnérables aux maladies telles que les infections ou les cancers s'ils restent inutilisés.
Q : La sélection peut-elle transformer un organe vestigial en quelque chose d'utile ?
R : Oui, il arrive que la sélection transforme un organe vestigial en quelque chose d'utile - ce phénomène est connu sous le nom d'exaptation. Les osselets de l'oreille des mammifères, par exemple, étaient autrefois des os de la mâchoire des premiers proto-mammifères appelés Therapsida.
Q : Qu'ont observé les chercheurs sur l'amphipode cavernicole Gammarus minus ?
R : Les chercheurs ont observé une sélection active contre les yeux vestigiaux de l'amphipode cavernicole Gammarus minus lors de l'accouplement - les mâles appariés avaient en moyenne des yeux plus petits que les mâles non appariés en raison des taux de fécondité plus élevés associés à de petits yeux libérant plus de ressources du système nerveux pour traiter d'autres entrées sensorielles à la place.
