Un atavisme, du latin atavi (), en biologie évolutive du développement réfère à la réapparition d'un caractère ancestral chez un individu qui normalement ne devrait pas le posséder. Ce trait peut soit avoir été perdu, soit avoir été transformé au cours de l'évolution. Dans les deux cas, la caractéristique n'est présente ni chez les parents, ni chez un ancêtre proche - contrairement à la structure vestigiale. De plus, pour être considérée comme atavique, la caractéristique doit persister au cours de la vie adulte, être présente seulement chez un seul ou très peu d'individus à l'intérieur d'une population et ressembler de très près à la caractéristique que tous les membres de la population ancestrale possédaient.
Ce phénomène est intéressant par sa démonstration du fait qu'un gène peut rester en dormance pendant une très longue période, voire des millions d'années, à l'intérieur du bagage génétique d'innombrables générations. Des caractères plésiomorphes inexprimés sur les gènes peuvent être réactivés sans préavis, créant ainsi plusieurs possibilités de remodelage adaptatif.
Bien qu'ayant trait à la génétique, un atavisme est souvent constaté au point de vue morphologique, car l'interprétation de ce genre de phénomène découvert se fait à l'aide des fossiles des états ancestraux qui démontrent que le caractère a changé au cours de l'évolution avant de soudainement réapparaitre. Ces manifestations physiques offrent une meilleure compréhension des concepts d'un gène présent et exprimé, d'un gène présent et non exprimé, et d'un gène disparu.
Si les archives fossiles n'offrent pas d'indication pour savoir si certaines malformations sont des atavismes ou non, il y a lieu de se poser deux questions : est-ce que la présence de la caractéristique signifie que les ancêtres possédaient le trait ? Et, est-ce qu'elle suggère que les individus de cette espèce ont le potentiel de la transférer dans les générations futures ?
Dans la nature, il existe de nombreux exemples d'apparition de pattes chez des vertébrés les ayant perdues durant l'évolution de leur espèce.
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vignette|L'appendice humain est une structure vestigiale : sa fonction originale (digestion des substances végétales crues) a été perdue depuis longtemps. Une structure vestigiale désigne un caractère anatomique, physiologique, de biologie moléculaire ou comportemental dont la fonction initiale a été perdue totalement ou en partie au cours de l'évolution en biologie évolutive du développement (structure anatomique de l'organisaton d'une espèce).
Laurochs (ou auroch) est une espèce de bovidé, ancêtre des races actuelles de bovins domestiques et dont la descendance sauvage est désormais éteinte. Appartenant au genre Bos, son nom scientifique est Bos primigenius ou Bos taurus primigenius selon les auteurs. Il est également désigné parfois par les noms durus ou ure. Menacé par la chasse, les croisements (pollution génétique) et la domestication, la forme sauvage de l'aurochs n'existait plus qu'en Europe de l'Est à partir du , avant de s'éteindre dans la première moitié du (le dernier spécimen est mort en 1627 dans la forêt de Jaktorow en Pologne).
The vertebrate body plan is characterized by an increased complexity relative to that of all other chordates and large-scale gene amplifications have been associated with key morphological innovations leading to their remarkable evolutionary success. Here, ...