La pangénésie de Darwin
Charles Darwin a développé sa théorie de l’évolution par sélection naturelle sur la base d’une compréhension des processus uniformes en géologie, agissant sur de très longues périodes de temps sur la variation héréditaire au sein des populations. L’un de ces processus était la compétition pour les ressources, comme l’avait indiqué Thomas Malthus, conduisant à une lutte pour survivre et se reproduire. Étant donné que certains individus auraient par hasard des traits leur permettant de laisser plus de descendants, ces traits auraient tendance à augmenter dans la population. Darwin a rassemblé de nombreuses preuves pour montrer que des variations se produisaient et que la sélection artificielle par sélection animale et végétale avait provoqué des changements. Tout cela exigeait un mécanisme d’héritage fiable.
La pangénésie était la tentative de Darwin de fournir un tel mécanisme d’héritage. L’idée était que chaque partie du corps du parent émettait de minuscules particules appelées gemmules, qui migraient à travers le corps pour contribuer aux gamètes de ce parent, à ses ovules ou à ses spermatozoïdes. La théorie avait un attrait intuitif, car les caractéristiques de toutes les parties du corps, telles que la forme du nez, la largeur des épaules et la longueur des jambes sont héritées à la fois du père et de la mère. Cependant, il présentait de graves faiblesses. Premièrement, de nombreuses caractéristiques peuvent changer au cours de la vie d’un individu et sont affectées par l’environnement: les forgerons peuvent développer de forts muscles des bras pendant leur travail, de sorte que les gemmules de ces muscles doivent porter cette caractéristique acquise. Cela implique l’héritage lamarckien des caractéristiques acquises. Deuxièmement, le fait que les gemmules étaient censées se mélanger lors de la fécondation implique un mélange d’héritage, à savoir que la progéniture serait toutes intermédiaires entre le père et la mère dans chaque caractéristique. Cela contredit directement les faits d’héritage observés, notamment le fait que les enfants sont généralement des hommes ou des femmes plutôt que tous intersexes, et que des traits tels que la couleur des fleurs réapparaissent souvent après une génération, même lorsqu’ils semblent disparaître lorsque deux variétés sont croisées. Darwin était conscient de ces deux objections et avait donc de forts doutes sur le mélange de l’héritage, comme en témoigne sa correspondance privée. Dans une lettre à T.H. Huxley, datée du 12 novembre 1857, Darwin écrit:
J’ai récemment été enclin à spéculer très crûment &indistinctement, que la propagation par une véritable fertilisation, se révélera être une sorte de mélange &pas une fusion vraie, de deux individus distincts, ou plutôt d’innombrables individus, comme chaque parent a ses parents &ancêtres: — Je ne peux comprendre à aucun autre point de vue la manière dont les formes croisées remontent aussi largement aux formes ancestrales. »
Dans une lettre à Alfred Wallace, datée du 6 février 1866, Darwin a mentionné la conduite d’expériences d’hybridation avec des plantes de pois, un peu comme celles faites par Gregor Mendel, et comme lui l’obtention de variétés ségrégantes (non mélangées), réfutant efficacement sa théorie de la pangénésie avec le mélange:
Je ne pense pas que vous compreniez ce que j’entends par le non-mélange de certaines variétés. Il ne fait pas référence à la fertilité; un exemple que je vais expliquer. J’ai croisé la Painted Lady et les pois chiches violets, qui sont des variétés de couleurs très différentes, et j’ai obtenu, même dans la même gousse, les deux variétés parfaites mais pas intermédiaires. Quelque chose de ce genre, je devrais penser, doit se produire au moins avec vos papillons &les trois formes de Lythrum; bien que ces cas soient en apparence si merveilleux. Je ne sais pas qu’elles le sont vraiment plus que toutes les femelles du monde produisant des descendants mâles et femelles distincts…
L’héritage de fusion était également clairement incompatible avec la théorie de l’évolution par sélection naturelle de Darwin. L’ingénieur Fleeming Jenkin s’en est servi pour attaquer la sélection naturelle dans sa revue de 1867 de Darwin Sur l’origine des espèces. Jenkin a noté, à juste titre, que si l’héritage était par mélange, tout trait bénéfique qui pourrait survenir dans une lignée se serait « mélangé » bien avant que la sélection naturelle n’ait eu le temps d’agir. Le biologiste évolutionniste Richard Dawkins a commenté que mélanger l’héritage était manifestement faux, car cela impliquait que chaque génération serait plus uniforme que celle d’avant, et que Darwin aurait dû en dire autant à Jenkin. Le problème n’était pas avec la sélection naturelle, mais avec le mélange, et selon Dawkins, Darwin aurait dû se contenter de dire que le mécanisme de l’héritage était inconnu, mais certainement non-mélange.
Remplacement par Mendelian inheritanceEdit
L’héritage de mélange a été rejeté par l’acceptation généralisée, après sa mort, de la théorie de l’héritage particulaire de Gregor Mendel, qu’il avait présentée dans Experiments on Plant Hybridation (1865). En 1892, August Weismann a exposé l’idée d’un matériel héréditaire, qu’il a appelé le plasme germinal, confiné aux gonades et indépendant du reste du corps (le soma). Selon Weismann, le plasme germinal a formé le corps, mais le corps n’a pas influencé le plasme germinal, sauf indirectement par sélection naturelle. Cela contredisait à la fois la pangénésie de Darwin et l’héritage lamarckien. Le travail de Mendel a été redécouvert en 1900 par le généticien Hugo de Vries et d’autres, bientôt confirmé la même année par des expériences de William Bateson. L’hérédité mendélienne avec des allèles particulaires ségrégatifs en est venue à être comprise comme l’explication des caractéristiques discrètes et variables en continu.