D’autres mécanismes de diversification

Le phénotype comprend les propriétés observables d’un organisme, de l’échelle moléculaire à celle du comportement. Il dépend de l’expression de son génome et des conditions dans lesquelles il se développe. Des organismes associés peuvent lui apporter des capacités supplémentaires : digestion de certains composés, protection ou accès à des ressources. Une association nouvelle n’exige pas toujours un transfert de gènes vers l’hôte. Le génome du partenaire agit dans les cellules de ce partenaire et contribue au fonctionnement de l’ensemble.

Un microbiote est un ensemble de microorganismes vivant dans un milieu défini, par exemple une région du corps. Sa composition résulte d’acquisitions et de conditions locales qui favorisent ou défavorisent certains organismes. Deux hôtes proches génétiquement peuvent porter des communautés différentes et présenter des fonctionnements différents. Il faut distinguer la diversité génétique des microorganismes et une modification du génome de l’hôte : la première ne prouve pas la seconde. Les associations peuvent être bénéfiques, neutres ou défavorables selon les partenaires et le contexte.

Pour établir le rôle d’un partenaire, on compare des organismes aussi semblables que possible avec et sans ce partenaire, dans des conditions contrôlées. Une réintroduction qui rétablit le caractère renforce l’hypothèse d’un rôle causal. Elle ne démontre pas nécessairement le mécanisme moléculaire précis. Les traitements utilisés peuvent avoir leurs propres effets ; un témoin recevant un traitement comparable est donc nécessaire. Une simple corrélation entre un microbiote et un caractère ne suffit pas pour attribuer toute la différence aux microorganismes.

Un organisme peut recruter des composants inertes de son environnement. Une construction, une parure ou un outil modifie ses possibilités d’action et ses interactions. Les larves de certains insectes aquatiques utilisent des débris pour constituer un fourreau protecteur ; des oiseaux construisent des nids à partir de matériaux disponibles. Ces objets ne sont pas des organes issus de la division des cellules de l’animal. Pourtant, leur présence peut influencer protection, reproduction ou accès aux ressources.

La notion de phénotype étendu attire l’attention sur les effets des caractères d’un organisme au-delà des limites de son corps. Une construction issue d’un comportement peut agir sur le milieu et sur le succès de l’organisme. Cela ne signifie pas que l’objet contienne ses gènes ni que chaque détail de sa forme soit programmé directement par un gène. La disponibilité des matériaux, l’apprentissage et les conditions physiques peuvent intervenir. Il faut préciser les relations étudiées plutôt que tout attribuer au génome ou tout en exclure.

Des individus d’une même population peuvent ainsi construire des objets différents parce qu’ils rencontrent des matériaux différents. Si le comportement de construction est partagé mais que les débris changent, une différence de fourreau peut apparaître sans nouvelle mutation. Pour tester ce rôle, on fournit des matériaux comparables à des individus d’origines différentes, ou on compare les mêmes types d’individus dans des environnements contrastés. L’expérience doit séparer la disponibilité du matériau et une éventuelle préférence de sélection par l’animal.

Un apprentissage est une modification durable d’un comportement liée à l’expérience. Il peut être individuel, par essais et conséquences, ou social, lorsque d’autres individus contribuent à l’acquisition. Chez plusieurs oiseaux, des composantes du chant sont apprises au contact d’autres individus. Dans certaines populations animales, des techniques d’utilisation d’outils se transmettent socialement. La possibilité d’apprendre dépend aussi de l’organisme : reconnaître un apprentissage n’impose pas de nier toute influence génétique sur les capacités sensorielles ou motrices.

Une tradition peut se maintenir lorsque les nouveaux membres apprennent un comportement répandu dans leur groupe. La transmission peut aller d’un parent à son jeune, d’un autre adulte à un jeune, ou entre contemporains. Elle ne suit donc pas nécessairement la généalogie. Une transmission entre parent et enfant ne prouve pas une transmission par ADN : les parents fournissent aussi un environnement et des occasions d’apprentissage. Pour distinguer ces voies, il faut des observations ou des dispositifs adaptés, sans confondre ressemblance et mécanisme.

On parle d’évolution culturelle lorsque des traits acquis et transmis socialement changent dans une population : innovation, diffusion, maintien ou disparition. Certaines variantes sont davantage copiées parce qu’elles sont efficaces, fréquentes ou associées à des individus influents ; d’autres disparaissent par hasard. Ces changements peuvent être rapides. L’analogie avec l’évolution génétique est utile pour suivre les fréquences, mais elle ne transforme pas un comportement en allèle. Les voies et la fidélité de transmission diffèrent.

Une diversification phénotypique n’implique donc pas toujours une diversification du génome propre de l’hôte. Elle peut reposer sur des partenaires acquis, des éléments du milieu ou des comportements transmis. Certaines différences persistent entre générations si le milieu, les partenaires ou les traditions sont renouvelés. D’autres disparaissent lorsque les conditions changent. Il faut éviter de qualifier tout caractère durable de génétique et, inversement, de croire qu’un caractère acquis n’a aucune conséquence évolutive.

Les mécanismes se combinent. Une tradition alimentaire peut exposer une population à de nouvelles ressources et modifier les conditions de sélection. Une association symbiotique peut être reacquise à chaque génération ou être transmise par une voie plus régulière. Une endosymbiose ancienne ayant donné un organite relève d’une histoire d’intégration beaucoup plus profonde. Les comparer aide à poser les questions utiles : qu’est-ce qui est transmis, par quelle voie, avec quelle stabilité, et comment le caractère influence-t-il les interactions de l’organisme ?

Erreurs fréquentes : dire que non génétique signifie sans aucune relation avec les gènes, confondre microbiote et transfert horizontal, ou appeler instinct tout comportement fréquent. Dans une réponse, remplace les affirmations absolues par les mécanismes précis que les observations permettent d’argumenter. Les études de documents se poursuivent dans S’entraîner, à l’adresse /exercices.