La théorie de l`évolution, comme formulée par Charles Darwin

Exercice 6 - Observation de processus contemporains de sélection naturelle
Le phalène du bouleau (Biston betularia) est un papillon de nuit qui
se nourrit et s’accouple durant la nuit. Le jour, ce papillon se pose
sur les troncs d’arbres et les roches, et se fige ainsi pour survivre en
évitant d'être repérer par un oiseau prédateur. Ces phalènes sont
caractéristiques des forêts entourant la ville de Manchester en
Angleterre.
Il existe deux sous espèces de Biston betularia, se différenciant l'une
de l'autre par un caractère héréditaire (se transmettant de génération
en génération) : la couleur. Il existe une sous espèce de couleur
blanche et une de couleur noire (voir les photos ci-contre)
Jusqu’à, approximativement, 1850, les phalènes du bouleau de
couleur noire étaient considérés comme très rares et étaient
recherchés par les collectionneurs.
Les phalènes de couleur blanche étaient par contre très répandus
Photos présentant les deux espèces de phalènes (sur des troncs de
dans les écosystèmes, notamment dans les bétulaies autour de
couleurs différentes).
Manchester (forêts de bouleaux, arbres dont le tronc est recouvert de
Phalène blanc entouré sur l'image de gauche et phalène noir
lambeaux d'écorces de couleur blanchâtre).
entouré sur l'image de droite.
A la fin du XIXeme siècle, les entomologistes s'aperçurent que le rapport de concurrence entre les deux sous-espèces s'était inversé, avec une
disparition progressive des phalènes blancs et une très forte augmentation du nombre de phalène noirs.
1. Rédiger le problème posé par les observations faites entre la moitié du XIXième et la fin du XIXème siècle.
2. En vous appuyant sur le texte et les données complémentaires (ci-dessous), ainsi que sur vos connaissances de cours, reconstituer
l'histoire naturelle des phalènes depuis 1850.
Données complémentaires :
A partir de 1850, l’Angleterre se lance dans la révolution industrielle. L’augmentation de la population humaine en ville et l’usage
généralisé du charbon engendre l'émission de particules de suies noires et grasses dans les fumées. Ces fumées forment des brouillards
dense appelé « smog » qui se répandent selon les vents tout autour des villes et se déposent ensuite sur les sols, les murs, les arbres...
1. Problème : Comment expliquer l'inversion des propostions de phalènes blancs et noirs entre 1850 et 1900 ?
2. On peut reconstituer l'histoire naturelle de la façon suivante :
- En 1850 le phalène blanc vit sur des bouleaux dont les troncs de de couleur blanche.
- Comme le montre la photo, les phalènes blancs sur des troncs blancs sont très difficiles à voir.
- La couleur blanche des phalènes est donc un caractère avantageux car il permet le camouflage et donc de passer inaperçu auprès des
oiseaux prédateurs.
- A l'inverse, à la même époque les phalènes noirs sont facilement repérable sur les troncs blancs (comme le montre la photo). Ainsi leur
couleur noire est un caractère défavorable car ils sont très mal camouflés et facilement repérés par les prédateurs.
- Les phalènes blancs survivent et se reproduisent plus que les phalènes noirs, ce processus de sélection naturelle des phalènes blancs au
détriment des pahlènes noirs, peut expliquer l'expansion des phalènes blancs vers 1850 autour de Manchester.
- Entre 1850 et 1900, la révolution industrielle dans la ville de Manchester entraîne une forte émission de fumées riches en suies (sous
forme de smog). Cette suie se dépose partout, notamment sur les bouleaux. Les troncs prennent alors certainement une teinte sombre.
- La photo montre sur les arbres foncés, les phalènes noirs sont très bien camouflés à l'inverse des phalènes blancs.
- Le caractère couleur noire devient avantageux par rapport à la couleur blanche (à cause de la modification de l'environnement) et le
processus de sélection naturelle s'inverse.
- On explique ainsi l'expansion des phalènes noirs au détriment des phalènes blancs au cours de la révolution industrielle.