Comment le hasard pilote l'évolution express
L'évolution coule comme l'eau. Dans une large rivière, les changements sont lents et progressifs, tandis qu'un torrent de montagne bouillonne à chaque pierre. La taille de la population et la fréquence des mutations tracent le lit : large et calme, ou étroit et plein de rapides.
Les scientifiques ont construit un modèle mathématique basé sur la théorie des processus aléatoires de Andrey Markov, qui prend en compte le temps, la taille de la population, le rythme des mutations et leur ampleur. Dans les grands groupes, l'évolution avance tranquillement – les mutations s'accumulent sur des siècles et se perdent souvent sans laisser de trace, comme de l'encre dans une rivière. Dans les petits groupes, elle bouillonne : une mutation bénéfique peut envahir toute la population en quelques générations, telle une pierre qui dévie le cours du ruisseau.
Ces calculs permettent de prédire la réponse des espèces aux changements environnementaux. En contrôlant le niveau de chaos dans les populations, nous pouvons ralentir l'évolution indésirable, par exemple chez les insectes nuisibles. La biologie gagne un outil de prévisions précises au lieu de généralités.
Les mathématiques des chaînes aléatoires utilisées par les scientifiques ne sont pas nées en biologie : Andrey Markov les a créées en analysant l'alternance des voyelles et des consonnes dans le poème de Pouchkine « Eugène Onéguine ».