Sciences · Biologie
L’adaptation biologique
En biologie, une adaptation est un caractère héréditaire, anatomique, physiologique ou comportemental, qui augmente les chances de survie et de reproduction d’un organisme dans son milieu.
Mis à jour le 4 min de lecture
Le cou de la girafe, la fourrure blanche de l’ours polaire, les épines du cactus : ces caractères frappent par leur ajustement au milieu. Le mot « adaptation » désigne à la fois ce résultat (le caractère adapté) et le processus qui l’a produit au fil des générations, la sélection naturelle. Il ne faut pas le confondre avec les ajustements qu’un individu réalise au cours de sa vie.
Adaptation, acclimatation et plasticité
| Phénomène | Échelle | Transmis ? | Exemple |
|---|---|---|---|
| Adaptation | Population, sur des générations | Oui (génétique) | Hémoglobine particulière des oies à tête barrée qui survolent l’Himalaya |
| Acclimatation | Individu, en jours ou semaines | Non | Production accrue de globules rouges chez un alpiniste en altitude |
| Plasticité phénotypique | Individu, au cours du développement | La capacité oui, le résultat non | Feuilles plus grandes et plus fines à l’ombre |
Un alpiniste qui s’acclimate à l’altitude ne transmet rien à ses enfants. En revanche, les populations tibétaines présentent des variants génétiques, notamment du gène EPAS1, qui limitent la surproduction de globules rouges en altitude : c’est une adaptation au sens strict. Fait remarquable, ce variant semble provenir d’un croisement ancien avec les Dénisoviens.
Les grands types d’adaptations
Morphologiques (forme et structure)
- Becs des oiseaux : crochu pour déchirer (rapaces), long et fin pour le nectar (colibris), épais pour casser les graines (gros-becs).
- Camouflage : phasmes en forme de brindille, plumage de la perdrix des neiges qui blanchit en hiver.
- Mimétisme : des mouches inoffensives imitent les rayures jaunes et noires des guêpes.
- Cactus : feuilles réduites à des épines, tige charnue qui stocke l’eau et réalise la photosynthèse.
Physiologiques (fonctionnement)
- Chameau : tolère une perte d’eau importante, laisse varier sa température corporelle de plusieurs degrés au cours de la journée pour moins transpirer, produit une urine très concentrée.
- Poissons de l’Antarctique : protéines antigel dans le sang, qui empêchent la formation de cristaux de glace.
- Plantes CAM (ananas, cactus) : ouvrent leurs stomates la nuit pour capter le CO2 en perdant moins d’eau (voir photosynthèse).
- Hibernation : baisse de la température et du métabolisme pour passer l’hiver.
Comportementales
- Migration saisonnière des oiseaux vers des régions riches en nourriture.
- Construction de barrages par le castor.
- Chasse coopérative des loups, des orques.
- Danse des abeilles indiquant la position des fleurs (voir communication animale).
Exemples d’adaptation en cours
| Cas | Changement observé |
|---|---|
| Bactéries et antibiotiques | Résistances apparues en quelques années après l’introduction de chaque antibiotique |
| Lézards Anolis des Caraïbes | Pattes plus courtes ou plus longues selon la végétation, en quelques décennies après introduction sur de nouvelles îles |
| Éléphants d’Afrique | Proportion accrue de femelles sans défenses dans les zones de fort braconnage, au Mozambique |
Les limites de l’adaptation
- Compromis : un caractère utile a souvent un coût. Les bois du cerf servent aux combats mais demandent beaucoup de calcium et gênent dans les sous-bois.
- Héritage historique : la sélection modifie l’existant sans repartir de zéro. Les baleines respirent toujours de l’air, héritage de leurs ancêtres terrestres.
- Décalage avec le milieu : un caractère adapté à un environnement passé peut devenir défavorable. Le goût prononcé pour le sucre et le gras, avantageux quand la nourriture était rare, l’est beaucoup moins aujourd’hui.
- Tous les caractères ne sont pas des adaptations : certains sont neutres ou des sous-produits d’autres caractères. Gould et Lewontin ont mis en garde en 1979 contre la tentation d’inventer une utilité à chaque trait.
Adaptation et convergence
Des milieux semblables sélectionnent souvent des solutions semblables chez des espèces non apparentées : forme hydrodynamique du requin, du dauphin et de l’ichtyosaure disparu, ailes des oiseaux et des chauves-souris. C’est la convergence évolutive, une preuve forte du rôle de la sélection.
Le cas de la girafe
Lamarck, en 1809, imaginait que le cou de la girafe s’était allongé à force d’étirements transmis aux descendants. La théorie darwinienne explique au contraire que, parmi des girafes aux cous de longueurs variées, celles au cou plus long ont mieux accédé à la nourriture (et, selon une autre hypothèse, mieux réussi dans les combats entre mâles), et ont laissé plus de descendants. Les caractères acquis au cours de la vie ne se transmettent pas (voir génotype et phénotype).
Questions fréquentes
Un animal peut-il s’adapter au cours de sa vie ?
Il peut s’acclimater et apprendre, ce qui l’aide à survivre. Mais au sens évolutif, l’adaptation concerne la population et se transmet génétiquement sur plusieurs générations.
Les espèces pourront-elles s’adapter au réchauffement climatique ?
Certaines, à reproduction rapide et à grandes populations, montrent déjà des ajustements. Mais la vitesse actuelle du réchauffement climatique dépasse les capacités de beaucoup d’espèces, qui doivent se déplacer ou risquent de disparaître.
L’être humain est-il encore en train de s’adapter ?
Oui. La tolérance au lactose, la résistance à certaines maladies ou l’adaptation à l’altitude sont des adaptations apparues au cours des derniers millénaires.