Les évolutionnistes nous reprochent souvent de qualifier l’évolution darwinienne d' »aléatoire ». Ils mettent en avant le fait que la sélection naturelle, la force qui est censée conduire le train, sélectionne toujours des organismes plus « adaptés », et n’est donc pas aléatoire. Mais ce n’est qu’une partie de l’histoire, et pour comprendre pourquoi l’évolution peut effectivement être qualifiée d’aléatoire, il faut raconter le reste.

On peut considérer que l’évolution est composée de quatre parties. La première partie, le grain pour le moulin, est le processus par lequel les mutations sont générées. On pense généralement qu’il s’agit d’un processus aléatoire, avec quelques réserves. Les changements de base unique se produisent plus ou moins au hasard, mais il y a une certaine distorsion quant aux bases qui sont substituées à d’autres. D’autres types de mutations, comme les délétions, les réarrangements ou les recombinaisons (où l’ADN est échangé entre chromosomes), se produisent souvent dans des points chauds, mais pas toujours. L’effet net est que les mutations se produisent sans tenir compte des besoins de l’organisme, mais de façon aléatoire. En ce sens, la mutation est aléatoire

La partie suivante, la dérive aléatoire, est comme un coup de dé qui décide quels changements sont préservés et lesquels sont perdus. Comme son nom l’indique, ce processus est également aléatoire, le résultat d’événements accidentels, et sans égard pour le bénéfice de l’organisme. La plupart des mutations se perdent dans le mélange, surtout lorsqu’elles sont nouvellement apparues, simplement parce que leurs organismes hôtes ne se reproduisent pas ou meurent pour des causes sans rapport avec la génétique. Il peut aussi arriver que de nouvelles mutations soient combinées avec d’autres mutations nuisibles, et soient ainsi éliminées.

Les effets aléatoires de la dérive sont suffisamment importants pour submerger la sélection naturelle dans les organismes dont les populations de reproduction sont petites, moins d’un million, disons. Les nouvelles mutations ne naissent pas assez vite pour échapper à la perte due à la dérive. Il existe un seuil fractionnel dans la population qui doit être franchi avant qu’une nouvelle mutation puisse devenir « fixe », c’est-à-dire universellement présente chez chaque individu. Une nouvelle mutation est généralement perdue par dérive avant que ce seuil de population ne soit franchi.

La troisième partie, la sélection naturelle, n’est pas aléatoire. Elle agit pour préserver les mutations bénéfiques et éliminer celles qui sont nuisibles. On peut dire qu’elle est directionnelle. Mais il y a plusieurs mises en garde. Les mutations bénéfiques sont rares, et généralement seulement faiblement bénéfiques, donc les effets de la sélection naturelle ne sont généralement pas si forts. La plupart des mutations ne procurent qu’un léger avantage.

En outre, il peut arriver, et c’est souvent le cas, qu’une mutation « bénéfique » implique de casser quelque chose, ce qui signifie une perte d’information, et une perte d’amélioration potentielle. Cette rupture peut être irréversible à toutes fins utiles. Le premier exemple dans l’évolution humaine est celui de la drépanocytose. La drépanocytose est causée par une mutation du gène de l’hémoglobine qui rend les globules rouges résistants au parasite du paludisme. Dans une seule copie, le gène cassé est bénéfique (il augmente la résistance au paludisme), mais lorsque deux copies sont présentes (les deux chromosomes portent la mutation), les globules rouges sont déformés et provoquent une débilitation douloureuse. Le gène cassé est en fait fonctionnellement plus mauvais que sa version normale, sauf lorsque le paludisme est présent.

Cela fait ressortir un point important. La sélection naturelle ne sélectionne pas toujours les mêmes mutations. L’environnement détermine quelles mutations sont favorisées. Par exemple, la sélection naturelle agit pour favoriser les individus porteurs d’une copie du trait drépanocytaire lorsque le paludisme est présent, mais agit contre le gène drépanocytaire lorsque le paludisme est absent. Ainsi, dans ce contexte, la sélection serpente sur un paysage fluctuant de critères variables pour ce qui est bénéfique et ce qui ne l’est pas. Aujourd’hui, il est bénéfique d’être porteur du gène de la drépanocytose, aujourd’hui, il ne l’est pas. Des populations différentes sont favorisées à des moments différents. En ce sens, on pourrait dire que la sélection a aussi une composante aléatoire, car ce n’est que rarement que la sélection est forte et unidirectionnelle, favorisant toujours la même mutation.

On voit cette variation de la sélection avec un autre exemple, l’évolution des becs de pinson sur les îles Gal�pagos. En cas de sécheresse, les grands becs sont favorisés, les années humides, les petits becs. Le temps fluctue, et la taille des becs aussi.

Des sous-populations peuvent acquérir des traits, mais en raison des variations environnementales, les traits ne deviennent pas universels. Par exemple, l’intolérance au lactose – nous ne sommes pas tous porteurs de la version du gène qui nous permet de digérer le lactose à l’âge adulte. À moins que soudainement, tout le monde dans le monde doive manger du fromage comme une partie importante de son régime alimentaire, l’intolérance au lactose ne disparaîtra pas de notre population.

Il y a une façon spéciale dont l’évolution peut se produire – un goulot d’étranglement soudain dans la population aura tendance à fixer les traits qui prédominent dans cette population. Supposons qu’un holocauste nucléaire ait anéanti tout le monde sauf les Suédois. Le gène de la digestion du lactose serait presque certainement fixé, tout comme les cheveux blonds, les yeux bleus et d’autres traits scandinaves, à condition qu’ils mangent du fromage et vivent à des latitudes élevées. Jusqu’à ce que de nouvelles mutations dans de nouveaux environnements se produisent, cela resterait le cas.

Maintenant, vous en savez plus sur la génétique des populations de l’évolution que ce que vous imaginiez pouvoir être vrai. La somme de tous ces facteurs est ce qui est responsable de l’évolution, ou du changement au fil du temps. La mutation, la dérive, la sélection et les changements environnementaux jouent tous un rôle. Trois de ces quatre forces sont aléatoires, sans tenir compte des besoins de l’organisme. Même la sélection peut être aléatoire dans sa direction, en fonction de l’environnement.

Dites-moi donc. L’évolution est-elle aléatoire ? La plupart des processus à l’œuvre le sont certainement. Il est certain que l’évolution ne progressera pas régulièrement dans une direction sans qu’un autre facteur soit à l’œuvre. Ce que ce facteur pourrait être reste à voir. Personnellement, je ne pense pas qu’une explication matérielle sera trouvée, car tout processus permettant de guider l’évolution de manière intentionnelle nécessitera un concepteur intentionnel pour le créer.

Crédit image : David Adam Kess (œuvre propre) , via Wikimedia Commons.