Les concepts de biologie évolutive permettent de comprendre que des structures anatomiques comme celle de l’œil, à travers leurs particularités, sont le résultat d’une longue histoire évolutive.
I) L’œil, une structure résultant de l’évolution
1) Des pigments photosensibles aux véritables yeux
L’œil est une structure sensorielle dédiée à la détection de la lumière.
Le premier « œil », caractérisé par un simple amas de pigments permettant de détecter la lumière et de générer des rythmes circadiens (jour/nuit) et saisonniers, serait apparu il y a 600 millions d’années.
Au Cambrien (−540 à −490 Ma), deux types d’yeux plus complexes apparaissent :
des yeux composés dits « à facettes », comme chez les insectes, formés de la répétition d’éléments identiques, les ommatidies, chacune captant une partie du champ visuel ;
Doc 1a Œil composé
des yeux camérulaires, comme chez les vertébrés, dont le fonctionnement est apparenté à celui d’une chambre noire où l’image captée est projetée sur une rétine formée de cellules photosensibles ou photorécepteurs.
Doc 1b Œil camérulaire
2) Mieux voir et mieux survivre
L’apparition de ces structures nouvelles peut s’expliquer par un ensemble de phénomènes évolutifs liés au hasard : duplications de gènes, succession de mutations notamment au niveau de gènes du développement, etc.
Comme les yeux apportent aux individus un avantage sélectif dans leur milieu de vie en augmentant leurs chances de survie (détection des obstacles, des prédateurs et des proies), ils ont été conservés par sélection naturelle au cours de l’évolution. Les yeux composés sont avantageux pour les petits animaux (grand angle de vue) et les yeux camérulaires sont avantageux pour les grands animaux (bon traitement nerveux des informations, champ visuel important via la mobilité des yeux, visions colorées, diurne et/ou nocturne).
II) Exemples anatomiques issus d’héritages évolutifs
1) La crosse aortique, un héritage historique
Les organes se mettent en place au cours du développement embryonnaire. La crosse aortique, présente chez les vertébrés adultes, résulte ainsi d’une transformation du quatrième arc aortique gauche de l’embryon.
Cette caractéristique, contrôlée par des gènes communs à tous les vertébrés, est le résultat d’un héritage historique de l’ancêtre commun des vertébrés.
2) Le téton masculin, une contrainte de construction
Lors des six premières semaines de son développement, l’embryon humain est asexué. Durant cette période, le plan d’organisation des mammifères, et notamment la fabrication des tétons, se met en place.
L’homme possède des tétons mais ces derniers, en l’absence d’hormones féminines, ne se transformeront pas en seins. C’est ici une caractéristique anatomique sans utilité, héritée d’une contrainte de construction embryonnaire.
3) Les difficultés obstétriques, un compromis sélectif
L’acquisition de la bipédie chez l’être humain est associée à une modification de la forme du bassin. Cela peut poser des problèmes, lors de l’accouchement, pour le passage de la tête de l’enfant.
À noter
Pour 3 à 6 % des accouchements dans le monde, le bébé ne peut passer par les voies naturelles, ce qui implique la réalisation d’une césarienne afin d’éviter la mort de l’enfant et/ou de la mère.
Il s’agit d’un compromis sélectif entre l’avantage lié à la bipédie et la taille du bassin nécessaire à la pérennité de l’espèce.