La convergence évolutive

Lorsque l’on observe des caractéristiques communes (partagées par plusieurs êtres vivants), la première idée qui vient en tête est souvent qu’elles sont héritées d’un ancêtre commun. Un ancêtre aurait transmis ces caractéristiques à ses descendants et ces derniers les auraient conservées. Toutefois, il existe une autre option : la convergence évolutive. C’est-à-dire que le partage d’une caractéristique ne vient pas d’un ancêtre. Elle vient du fait que l’environnement a exercé une pression similaire sur les espèces et qu’en est émergé la même adaptation. C’est dire que l’idée était tellement bonne pour aider un organisme à survivre dans un environnement, que la même adaptation s’est également produite dans une autre lignée. Des fois, ça peut être évident que les caractéristiques partagées ne viennent pas d’un ancêtre commun. D’autres fois, ce l’est beaucoup moins.

C’est la différence entre une homologie et une analogie. L’homologie est une ressemblance héritée d’un ancêtre commun, alors qu’une analogie est une ressemblance qui survient après des événements évolutifs différents.

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Parce que se déplacer est essentiel

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Voici deux exemples plutôt connus de convergence évolutive (ou de membres analogues) :

• La capacité de voler grâce à des ailes est présente à la fois chez les oiseaux et chez les chauves-souris. Leurs membres antérieures (les pattes avant) ont évolué séparément, mais ont convergé, c’est-à-dire que l’évolution a mené dans les deux cas à la capacité de voler pour se déplacer. Toutefois l’origine de leurs ailes est différente, justement parce que leur ancêtre commun n’avait pas d’ailes. N’oublions pas que certains insectes ont aussi des ailes, mais c’est un peu plus évident que les ailes des insectes et les ailes des oiseaux ne sont pas issues d’un ancêtre commun.
• La capacité de nager grâce à des nageoires se retrouve autant chez les mammifères marins (comme la baleine) que chez les poissons. Tout comme les ailes dans l’exemple précédent, leurs nageoires n’ont pas la même morphologie et ne sont pas issues de la même évolution, mais remplissent la même fonction.  

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Le cas de l’orvet

Puisque le 16 juillet est la journée mondiale des serpents, prenons un dernier exemple inspiré de ces surprenants êtres rampants, mais beaucoup moins connu au Québec. Il s’agit des orvets qui sont un très bel exemple de convergence évolutive avec les serpents. « Orvet » est un nom d’usage courant pour parler de certaines espèces de reptiles vivant en Europe. D’autres espèces similaires vivent un peu partout sur la planète, mais pas au Québec. C’est peut-être pour cela que ce nom ne t’es pas familier.

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Les orvets sont souvent confondus avec les serpents. N’ayant pas de pattes, ils se déplacent en rampant. Cependant, cette seule caractéristique ne font pas d’eux des serpents pour autant! Qu’est-ce qui les distingue des serpents, alors? Leurs ancêtres! L’ancêtre commun des serpents et des orvets aurait eu des pattes! Par la suite, les ancêtres de la lignée des orvets et des serpents auraient perdu leurs pattes séparément.

En les regardant de plus près, on peut identifier de nombreuses caractéristiques l’associant aux lézards, mais pas aux serpents. C’est pour cela que les orvets sont généralement décrits comme des lézards sans pattes. En voici quelques exemples :

• Sa queue peut se détacher pour fuir un prédateur;
• Il a des paupières qu’il peut fermer;
• Des tympans lui permettent d’entendre;
• Il n’a pas de glandes à venin;
• L’ouverture de sa bouche est limitée par la jonction de la mâchoire supérieure et inférieure, contrairement aux serpents qui peuvent avaler des proies plus grosse que leur propre tête;
• Sa langue n’est pas fourchue.

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Une adaptation : un avantage

La perte des pattes* chez les orvets s’explique par le fait qu’il s’agit d’espèces fouisseuses. Cette adaptation est donc un avantage évolutif facilitant ses déplacements. Sans pattes, ils sont plus agiles pour s’enfoncer dans le sol.  D’ailleurs, le même type d’adaptation est aussi survenue chez un groupe d’amphibiens : l’ordre des Apodes (ou gymnophiones) également composé d’espèces fouisseuses. Pour les serpents, cela semble moins clair : certains scientifiques avancent que les ancêtres des serpents auraient perdus leurs pattes pour s’adapter au milieu aquatique avant de revenir sur terre.  

Le processus évolutif menant à la perte des pattes est donc survenu à plusieurs reprises dans le monde animal, mais aussi parmi les reptiles**. Certaines espèces actuelles de serpents (comme le python et le boa) et d’orvets (Pseudopus apodus) ont également gardé des vestiges de ces pattes.

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NOTES

* On parle de « perte » de pattes, car les reptiles (tout comme les amphibiens, les oiseaux et les mammifères) sont des tétrapodes. C’est-à-dire des descendants du premier animal à avoir eu 4 pattes et à avoir marché sur terre.

** Reste que chez les reptiles, les liens évolutifs entre les différentes espèces changent encore dans la communauté scientifique. Donc la distinction entre serpent et lézard pourrait changer avec la venue de nouvelles analyses. Le groupe animal des reptiles est particulièrement complexe.  Il est dit paraphylétique, c’est à dire qu’il ne regroupe pas tous les descendants d’un même ancêtre. La phylogénie des reptiles est directement liée à celle des dinosaures et des oiseaux. (On t'en parle ici.)

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Par Philippe, éducateur-naturaliste senior

Sources images : Andy Reago & Chrissy McClarren, GUEPE, Benny Trapp