Biologie de l'évolution et médecine

Bernard Swynghedauw, Christian Frelin

Description

L'évolution biologique regroupe un ensemble de phénomènes dictés par le hasard des mutations et la nécessité d'être adapté à son environnement. Connaître l'histoire de la vie à partir de ses origines apporte un éclairage essentiel en médecine moderne et constitue un élément important de décision pour les professionnels de santé. Biologie de l'évolution et Médecine a pour vocation d'être le premier ouvrage à introduire les éléments essentiels de la biologie de l'évolution dans l'enseignement de la biologie médicale.
Les auteurs décrivent dans un premier temps l'histoire de la vie sur Terre et l'apport des techniques nouvelles de systématique pour définir l'arbre du vivant. Cette présentation relativise la place de l'homme au sein des autres espèces vivantes et remet en question une vue trop anthropocentrique de la médecine. Les mécanismes de l'évolution sont exposés dans un deuxième temps. Les sources de la diversité génétique sont illustrées à partir d'exemples fournis par la génétique moléculaire. Les mécanismes de sélection par dérive génétique (hasard pur) ou sous l'effet de la sélection naturelle dite darwinienne sont détaillés. La dernière partie aborde l'évolution récente de la lignée évolutive qui conduit à l'homme et développe quelques applications de la médecine évolutionniste.
Biologie de l'évolution et Médecine ouvrage destiné à l'enseignement, comporte de nombreux encadrés sur des notions clés ou des applications directes ainsi que des illustrations d'une grande clarté pour permettre au lecteur de maîtriser les concepts importants. Il est écrit par deux auteurs complémentaires qui utilisent depuis longtemps le concept évolutionniste dans leurs recherches biomédicales.
Préfaces. Introduction. PARTIE I. DESCRIPTION. Histoire de la Terre et de la vie : l'évolution

Informations

• Publié par: Médecine sciences - Editions Lavoisier
• Date de parution: 16 février 2011
• Nombre de lectures: 37
• EAN13: 9782257225580
• Licence : Tous droits réservés
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 4 Mo

Extrait

Publications Médecine Sciences

BIOLOGIE DE L’ÉVOLUTION et MÉDECINE

Christian Frelin Bernard Swynghedauw

Médecine Sciences Publications

BIOLOGIE DE L’ÉVOLUTION ET MÉDECINE

Chez le même éditeur

Dans la collection « De la biologie à la clinique » Biologie moléculaire et médecine, par J.C. Kaplan et M. Delpech Immunologie, par J.F. Bach et L. Chatenoud Biochimie et biologie moléculaire, par P. Kamoun, A. Lavoinne et H. de Verneuil Biochimie pathologique, par J. Delattre, G. Durand et J.C. Jardilliet Virologie humaine, par L. Collier et J. Oxford Histologie, par J.P. Dadoune Bactériologie, par P. Berche, J.L. Gaillard et M. Simonet Génétique médicale – Thompson & Thompson, par M.W. Thompson, R.R. McInnes et H. Willard Éléments de sécurité en biologie moléculaire, par J.C. David

Dans d’autres collections Biologie moléculaire de la cellule, par B. Alberts, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts et P. Walter Biologie moléculaire de la cellule– Livre d’exercices, par J. Wilson et T. Hunt L’essentiel de la biologie cellulaire, par B. Alberts, D. Bray, K. Hopkin, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts et P. Walter Manuel de poche de biologie cellulaire, par H. Plattner et J. Hentschel Manuel de poche de microbiologie médicale, par F.H. Kayser, E.C. Böttger, R.M. Zinkernagel, O. Haller, J. Eckert et P. Deplazes Biochimie, par L. Stryer, J. Berg et J. Tymoczko Atlas de poche de biochimie, par J. Koolman et K.H. Röhm Biochimie humaine, par F. Horn, G. Lindenmeier, C. Grillhöst, I. Moc, S. Berghold, N. Schneider et B. Münster Aidemémoire de biochimie et biologie moléculaire, par P. Kamoun Exercices et problèmes de biochimie, par P. Kamoun, C. Dode, M. Jeanpierre et D. Rabier Génétique moléculaire humaine, par T. Strachan et A. Read Génomes, par T.A. Brown Atlas de poche de biotechnologie et de génie génétique, par R.D. Schmid Génétique des populations, par D.L. Hartl Exercices et problèmes de génétique, par G. Broussal, B. M’Batchi et P. Viaud Introduction à la neurobiologie moléculaire, par Z.W. Hall Traité de médecine, par P. Godeau, S. Herson et J.Ch. Piette Principes de médecine interne Harrison, par E. Braunwald, A.S. Fauci, D.L. Kasper, S.L. Hauser, D.L. Longo et J.L. Jameson Traité de médecine hospitalière, sous la direction de J.P. Grünfeld La petite encyclopédie médicale Hamburger, par M. Leporrier Guide du bon usage du médicament, par G. Bouvenot et C. Caulin Le Flammarion médical, par M. Leporrier Dictionnaire françaisanglais/anglaisfrançais des termes médicaux et biologiques et des médica ments, par G.S. Hill L’anglais medical : spoken and written medical english, par C. Coud et X.F. Coud

BIOLOGIE DE L’ÉVOLUTION ET MÉDECINE

Christian FRELIN et Bernard SWYNGHEDAUW

Préfaces de Michel MORANGE et de JeanLuc DUMAS

Direction éditoriale :Emmanuel Leclerc Édition :Agns Aubert Couverture :Isabelle Godenche

Composition :Nord Compo, Villeneuved’Ascq Impression et façonnage :Corlet, CondsurNoireau

Illustration de couverture : fossile d’Archaeopteryx lithographica. © MNHN – Palontologie – Denis Serrette

ISBN : 9782257204233 © 2011, Lavoisier S.A.S. 11, rue Lavoisier 75008 Paris

Les auteurs

Christian FRELIN Docteur s Sciences, Directeur de Recherches au CNRS, CNRS UMR 6543, Universit de Nice SophiaAntipolis, Nice.

Bernard SWYNGHEDAUW Docteur en mdecine, Docteur s Sciences, Directeur de Recherches (mrite) à l’INSERM, Unit INSERM 942, Hôpital Lariboisire, Paris. Membre correspondant de l’Acadmie nationale de Mdecine.

Remerciements Nous voudrions remercier ric Faure (Facult des Sciences, Marseille), le Docteur Jacques Duchier, Christian Braendle (Charg de recherche au CNRS, Universit de Nice, Sophia Antipolis) qui ont bien voulu accepter de relire ce manuscrit et Pierre Pontarotti (CNRS, Marseille) qui a bien voulu nous fournir leurs prcieux conseils. Nous remercions la revue d’pistmologie,Matière première, et sa direction, Grard Lambert et Marc Silberstein (ditions Matriologiques, Paris, materiologiques.com), de nous avoir autoris à reproduire certains lments de notre article publi en 2009 (nouvelle srie, n° 1/2010 : « pistmologie de la mdecine et de la sant »), notamment dans les chapitres Introduction et L’volution chez l’homme et en pra tique clinique.

Notes En italique les noms en anglais et les noms des espèces vivantes et des gènes. Pour simplifier nous avons supprimé le – dans les datations avant JC (–140 Ma devient ainsi 140 Ma). Eu comme dans eumétazoaires signifie que le clade considéré n’est pas fossile et est encore vivant. Quand on parle des métazoaires cela signifie que l’on parle du clade dans son ensemble, fossile ou vivant. La seule exception à la règle concerne les eucaryotes.

S o m m a i r e

Préfaces.............................................IX................................................................ Introduction...................................................................................................... 1

Peuton dfinir la vie simplement ?............................................................... 3 Les preuves de l’volution............................................................................. 5 Structures communes à tous les êtres vivants............................................ 5 Arbres phylogéniques et classification hiérarchique, morphologique et fonctionnelle........................................................................................ 5 Distribution géographique........................................................................ 5 Ordre des principaux groupes fossiles....................................................... 6 Évolution expérimentale........................................................................... 6 Arguments fournis par les fossiles............................................................. 7 Historique..................................................................................................... 7 Avant Darwin........................................................................................... 8 Charles Robert Darwin (18091882)......................................................... 9 AprèsDarwin : hérédité et synthèse évolutionniste (19001950)............. 10 AprèsDarwin (> 1950) : avènement de la biologie moléculaire............... 12 Pour résumer............................................................................................ 13

PA R T I E I D E S C R I P T I O N

1. Histoire de la Terre et de la vie : l’évolution, verticalement.......................... 19

Histoire de la Terre........................................................................................ 20 Le temps et la tectonique des plaques...................................................... 20 Les catastrophes........................................................................................ 22 Environnement......................................................................................... 23 Changements environnementaux d’origine anthropogénique................... 24 Histoire de la vie sur Terre............................................................................. 27 Origines de la vie...................................................................................... 27 La vie au précambrien...............31................................................................ Transitions................................................................................................ 32 Explosion cambrienne..........................................33..................................... Effets des extinctions de masse................................................................. 34 Histoire particulière des plantes et des champignons................................ 35

VII

VIII

S O M M A I R E

Après le cambrien..................................................................................... 36 Effets des déplacements de continents...................................................... 36 Paléogène (6523,8 Ma), néogène (23,81,8 Ma) et quaternaire (1,8 Ma à nos jours)........................................................... 38 Stase et ponctuations................................................................................ 38

2. Classification des êtres vivants : l’évolution horizontale et la classification dite hennigienne............................................................. 40

Dfinitions et mthodes................................................................................ 41 Procaryotes : eubactries et arches.............................................................. 45 Premires radiations des eucaryotes .............................................................. 48 Plantes.......................................................................................................... 48 Champignons ............................................................................................... 50 Mtazoaires .................................................................................................. 52 Mammifres ................................................................................................. 55

PA R T I E I I M É C A N I S M E S

3. Mécanismes générant la diversité................................................................ 59

Modifications du matriel gntique............................................................. 63 Mutations ponctuelles.............................................................................. 63 Duplications géniques et réarrangements chromosomiques...................... 64 Quelques exemples de plasticité génotypique.......................................... 66 Rôle particulier des duplications génomiques et de la polyploïdisation.... 68 Consquences fonctionnelles des mutations.................................................. 70 Mutations ponctuelles dans les séquences codantes................................. 70 Mutations au niveau des sites d’épissage.................................................. 72 Mutations au niveau des séquences régulatrices....................................... 74 Consquences fonctionnelles des duplications gniques................................ 74 Principaux types de conséquences............................................................ 74 Propriétés globales du génome................................................................. 78 Relation gne/environnement....................................................................... 79 Héritabilité............................................................................................... 79 Normes de réaction................................................................................... 81

4. Comment la sélection agitelle ?.................................................................. 85

Fonction ou trait clinique .............................................................................. 88 Slection d’un caractre et slection d’une espce (ou spciation) : ncessit et hasard........................................................................................ 90 Preuves moléculaires de la sélection naturelle.......................................... 92 Sélection sexuelle..................................................................................... 94