Comprendre le terme «pool de gènes» dans la science évolutionnaire

Dans la science évolutionnaire, le terme pool de gènes se réfère à la collection de tous les gènes disponibles qui peuvent être transmis des parents aux descendants dans la population d'une seule espèce. Plus il y a de diversité dans cette population, plus le pool génétique est grand. Le pool de gènes détermine quels phénotypes (caractéristiques visibles) sont présents dans la population à un moment donné.

Comment les pools de gènes changent

Le pool génétique peut changer dans une zone géographique en raison de la migration d'individus vers ou hors d'une population. Si des individus possédant des traits propres à la population émigrent, le pool génétique diminue dans cette population et les traits ne sont plus disponibles pour être transmis à la progéniture. D'un autre côté, si de nouveaux individus possédant de nouveaux traits uniques immigrent dans la population, ils augmentent le patrimoine génétique. Comme ces nouveaux individus se croisent avec des individus déjà présents, un nouveau type de diversité s'introduit au sein de la population. 

La taille du patrimoine génétique affecte directement la trajectoire évolutive de cette population. La théorie de l'évolution affirme que la sélection naturelle agit sur une population pour favoriser les traits souhaitables pour cet environnement tout en éliminant simultanément les caractéristiques défavorables. Comme la sélection naturelle fonctionne sur une population, le pool génétique change. Les adaptations favorables deviennent plus abondantes au sein du pool génétique, et les caractères moins souhaitables deviennent moins répandus ou peuvent même disparaître complètement du pool génétique.

Les populations avec de plus grands pools de gènes sont plus susceptibles de survivre à mesure que l'environnement local change que celles avec de plus petits pools de gènes. Cela est dû au fait que les populations plus importantes avec plus de diversité ont un éventail de caractéristiques plus large, ce qui leur donne un avantage lorsque l'environnement change et nécessite de nouvelles adaptations. Un pool génétique plus petit et plus homogène met la population en danger d'extinction s'il y a peu ou pas d'individus possédant la diversité génétique requise pour survivre au changement. Plus la population est diversifiée, meilleures sont ses chances de survivre aux grands changements environnementaux. 

Exemples de pools de gènes dans Evolution

Dans les populations de bactéries, les individus résistants aux antibiotiques sont plus susceptibles de survivre à toute sorte d'intervention médicale et de vivre assez longtemps pour se reproduire. Au fil du temps (assez rapidement dans le cas d'espèces à reproduction rapide telles que les bactéries), le patrimoine génétique change pour n'inclure que les bactéries résistantes aux antibiotiques. De nouvelles souches de bactéries virulentes sont ainsi créées. 

Un grand nombre de plantes considérées comme des mauvaises herbes par les agriculteurs et les jardiniers sont si tenaces car elles ont un large pool génétique qui leur permet de s'adapter à une variété de conditions environnementales. Les hybrides spécialisés, en revanche, nécessitent souvent des conditions très spécifiques, voire parfaites, car ils ont été élevés pour avoir un pool génétique très étroit favorisant certaines caractéristiques, telles que de belles fleurs ou de gros fruits. Génétiquement parlant, on pourrait dire que les pissenlits sont supérieurs aux roses hybrides, du moins en ce qui concerne la taille de leurs pools de gènes.

Les enregistrements de fossiles montrent qu'une espèce d'ours en Europe a changé de taille au cours des périodes glaciaires successives, avec des ours plus gros dominant pendant les périodes où les couches de glace recouvraient le territoire, et des ours plus petits dominant lorsque les calottes glaciaires se retiraient. Cela suggère que l'espèce bénéficiait d'un large pool de gènes qui comprenait des gènes pour les grands et les petits individus. Sans cette diversité, l'espèce pourrait s'être éteinte à un moment donné au cours des cycles de l'âge glaciaire.