C2/PARENTE ET EVOLUTION

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Le cours C 2 / Parenté et évolution

Les  connaissances acquises :

  • - Sixième: Les êtres vivants sont classés en groupes emboités à partir de critères qu’ils possèdent en commun
  • - Troisième: ChapitreC1: Au cours des temps géologiques, les roches sédimentaires, archives géologiques montrent la succession des espèces et des groupes.
  • Les espèces actuelles ou fossiles sont elles parentes ?
  •  D’où proviennent les nouvelles espèces ?
  • Comment établir les liens de parenté ?
  • Quelle est la place de l’Homme ?
  • Qu’est-ce que l’évolution ?

I/ Recherchons des liens de parenté chez les vertébrés

Le groupe des mammifères (environ 5 000 espèces), comporte des animaux aussi différents que les rongeurs, les félins, les primates, les cétacés, les chauves-souris, etc. qui exploitent des milieux variés et ont des modes de vie très différents. A première vue ils ont une morphologie très différente (un singe ne ressemble guère à une chauve-souris ni à une baleine).

Les vertébrés terrestres (et ceux retournés secondairement au milieu aquatique, comme les mammifères marins) partagent-ils un même plan d’organisation?

La grande galerie de l »évolution

source

Activité 1/Comparaison de quelques vertébrés actuels

Cliquer sur les deux  liens suivants :

  comparaison-des-membres-anterieurs-des-vertébrés

  corrigé-membres-de-vertébrés

Conclusion:    Un même plan d’organisation sous-tend l’impressionnante diversité des vertébrés

Activité 2 : Comparaison des squelettes de 3 espèces dont 2 ont disparu document modifié(source )

Cliquer sur les trois liens suivants :

comparaison-du-squelette-de-trois-especes-dont-deux-ont-disparu

voir le corrigé:archeopteryx-presente-des-caracteres-presents-chez-le-pigeon-et-de-caracteres-presents-chez-compsognathus

Reconstitution d’Archaeoptéryx

source

 

Compsognathus. /muséum de Toulouse

source

Le genre Compsognathus n’est représenté que par deux individus fossiles, chacun étant l’unique représentant de son espèce : Compsognathus longipes (ci-dessus) trouvé en 1861 à Solnhofen, dans le sud de l’Allemagne, dans des roches calcaires qui contenaient aussi des fossiles de l’archéoptéryx, et Compsognathus corallestris trouvé en 1972 dans le sud de la France (Petit Plan de Canjuers, 83).

II/ les liens de parenté s’expliquent par l’évolution

Reprendre l’activité 2

Où placer  le Pigeon, Archéopteryx et Compsognathus dans des groupes emboités ?


Remarque


Source

Le pigeon possède des caractères ancestraux présents chez 2(ancêtre hypothétique commun à A et C)mais des  caractères nouveaux(queue courte,absence de dents,bréchet);ces innovations sont héréditaires.

1 est l’ ancêtre commun à A, B et C

L’existence de ressemblances entre des groupes apparus successivement, comme les vertébrés, suggère la parenté des espèces qui les constituent. Une nouvelle espèce présente donc des caractères ancestraux et aussi des caractères nouveaux par rapport à une espèce antérieure dont elle serait issue.

L’apparition des caractères nouveaux au cours des générations suggère des modifications de l’information génétique : ce sont des mutations.

III/ D’autres faits pour confirmer  l’idée d’une évolution ?

1/ Tous les êtres vivants sont constitués de cellules.

Les cellules animales ou végétales possèdent la même structure générale (membrane, cytoplasme, noyau.)

Cellules de l »épiderme interne de l’oignon

Source

Cellules de la peau de Grenouille

Observation en microscopie optique d’une cellule humaine dans laquelle les filaments ont été teintés en sombre. © The Art of MBoC3 @ 1995 Garland Publishing, Inc.

2/ le programme génétique est lui aussi universel. (Voir chapitres  A1 A2 A3)

-L’ADN est le support de l’information génétique de tous les êtres vivants.

Source ac-dijon

- Bien plus, leurs gènes fonctionnent de la même manière.La transgenèse correspond à l’introduction d’un gène d’un individu d’une espèce donnée dans la molécule d’ADN d’un autre individu ou d’une autre espèce.

Si ces expériences marchent bien, c’est parce que la structure de l’ADN est commune à l’ensemble des êtres vivants. Le code génétique est universel.

Exemple : Transfert du gène de l’hormone de croissance humaine chez l’embryon de souris

Lien inrp.fr/biotic/biomol/transgen/html/microinj.htm

 

3/ Une autre fait : L’embryologie comparée (dans le film « Espèces d’espèces »)Notion hors programme mais évoquée dans le film

Comparaison du développement embryologique de différentes espèces: .

Chez l’Homme, le porc, l’oiseau, le triton et le poisson,  une queue apparaît à un stade du développement.
IV/ Quelle est la place de l’Homme ?
Deux activités :

Activité 3/la place de l’Homme dans l’évolution et son corrigé

Activité 4-la place de l’Homme dans l’évolution et son corrigé

« La séquence d’ADN du chimpanzé et de l’homme identique à 99 % !
C’est le chimpanzé Clint, de la sous espèce Pan troglodytes verus, qui a servi de modèle.
Après l’homme, le rat et la souris, c’est le quatrième mammifère qui bénéficie d’une étude aussi complète .
La comparaison avec Homo sapiens indique que les deux espèces partagent la très grande majorité de leur patrimoine génétique.
De manière plus précise, 99% des 3 milliards de paires de bases formant notre double hélice d’ADN sont identiques à celles du chimpanzé… C’est peu et beaucoup à la fois : la différence entre notre génome et celui du chimpanzé est dix fois plus grande que celle entre deux êtres humains… »source Hominidés.com

source ac dijon

Cliquer ici pour Voir le dossier sur les Primates

L’homme, en tant qu’espèce est apparu sur Terre en s’inscrivant dans le processus de l’évolution.

La cellule, unité du vivant, et l’universalité du support de l’information génétique dans tous les organismes, Homme compris, indiquent sans ambiguïté une origine primordiale commune à tous les êtres vivants.

V. Peut-on expliquer l’évolution ? Les différentes théories

Les formes vivantes les mieux adaptées possèdent des allèles qui leur donnent les meilleures chances de survie.
L’apparition des caractères nouveaux peut s’expliquer par des modifications imprévisibles et soudaines (mutations) du programme génétique. Si ces mutations sont favorables aux individus qui les portent,  elles sont transmises dans les générations suivantes.
Le milieu de vie, en éliminant d’une population les individus les moins adaptés, entraine la disparition des allèles dirigeant des caractères défavorables.

L’évolution, au cours des temps géologiques, n’est pas perceptible à l’échelle humaine.

1/La  théorie de Charles Darwin:il est considéré comme le fondateur de la théorie de l’évolution

il y a 200 ans naissait Charles Darwin (cliquer ici)

Voir le film d’animation Darwin sur les traces de l’évolution

Voir le film L’évolution :une course aux armements

-La publication de sa théorie a 150 ans:

L’Origine Des Espèces . Charles darwin  Introduction.

 » In considering the Origin of Species, it is quite conceivable that a naturalist, reflecting on the mutual affinities of organic beings, on their embryological relations, their geographical distribution, geological succession, and other such facts, might come to the conclusion that species had not been independently created, but had descended, like varieties, from other species. »

 » On comprend facilement qu’un naturaliste qui aborde l’étude de l’origine des espèces et qui observe les affinités mutuelles des êtres organisés, leurs rapports embryologiques, leur distribution géographique, leur succession géologique et d’autres faits analogues, en arrive à la conclusion que les espèces n’ont pas été créées indépendamment les unes des autres, mais que, comme les variétés, elles descendent d’autres espèces. »

« Les espèces qui survivent ne sont pas les espèces les plus fortes, ni les plus intelligentes, mais celles qui s’adaptent le mieux aux changements. » (Charles Darwin)

« Je pense », écrit Darwin au-dessus de ce dessin, qui montre une ramification d’espèces évoluant au cours du temps… © The Complete Work of Charles Darwin Online

Cliquer ici pour Les pinsons de Darwin ,une preuve de l’évolution

On ne présente plus les pinsons de Darwin… © The Complete Work of Charles Darwin Online

Voir la série de vidéos sur Charles Darwin et l’évolution

1 http://www.curiosphere.tv/video-documentaire/36-culture-scientifique/108645-reportage-avant-darwin -fixisme-et-transformisme

2 http://www.curiosphere.tv/video-documentaire/36-culture-scientifique/108638-reportage-darwin-voyage-dun-naturaliste-autour-du-monde

3 http://www.curiosphere.tv/video-documentaire/36-culture-scientifique/108639-reportage-darwin-adaptation-et-transformation-des-especes

4 http://www.curiosphere.tv/video-documentaire/36-culture-scientifique/108640-reportage-darwin-ebauche-dune-theorie-de-levolution

5 http://www.curiosphere.tv/video-documentaire/36-culture-scientifique/108641-reportage-darwin-parution-de-lorigine-des-especes

6 http://www.curiosphere.tv/video-documentaire/36-culture-scientifique/108642-reportage-darwin-emanciper-la-science-de-la-religion

7 http://www.curiosphere.tv/video-documentaire/36-culture-scientifique/108643-reportage-darwin-le-concept-de-la-selection-sexuelle

8 http://www.curiosphere.tv/video-documentaire/36-culture-scientifique/108644-reportage-apres-darwin-debuts-de-la-biologie-contemporaine

 

lien :L’institut Charles darwin international :président fondateur Patrick tort

lien :Un  excellent site sur l’évolution fait par des lycéens : Les précurseurs de Darwin…..

-  catégorie troisième « en attendant le cours de l’évolution » :http://lewebpedagogique.com/arnaud/?p=3572

-Page : 2009 « l’année Darwin »:

http://lewebpedagogique.com/arnaud/?page_id=3602

2/historique des théories de l’évolution

Cliquer sur le lien : Les grandes théories de l’évolution

Pour aller plus loin…

Cette image est une des représentations de la théorie de l’évolution :

Les espèces actuelles sont à la périphérie du buisson sphérique, celles qui sont éteintes s’arrêtent avant de l’atteindre .Les nœuds des branches représentent les ancêtres communs aux espèces se trouvant après…

Au cœur du buisson on trouve l’ancêtre hypothétique commun à tous les êtres vivants : on l’appelle LUCA (last universel commun ancestor) ; c’est un ou plusieurs organismes unicellulaires à ADN

Après LUCA on distingue 3 grands groupes : les eucaryotes auquel nous appartenons, les bactéries et les archées.

source wikipedia

Voir les liens :

- Animation 3D:la sphère de la parenté

- Echelle temporelle animée :

Du Big Bang à nos jours
Cette animation relate l’histoire de l’univers et de la terre. Elle montre l’apparition des êtres vivants et les grandes étapes de l’évolution, avec parfois la disparition de certaines espèces.
Suivre le curseur temporel… pour voir l’évolution sur 13 milliards d’années, du Big-Bang jusqu’à nos jours.

« La représentation en 3D démarre, il y a 3,8 milliards d’années pour rejoindre ce jour, le mois et l’année de votre consultation. …
- Etape 1

Introduction par une animation inédite d’une minute trente avec mis en place d’une interface à découvrir pour le visiteur. Il pourra alors successivement identifier et appréhender…
- Etape 2
Quelques exemples d’animaux actuels (Matérialisation dans l’animation de silhouettes et de points colorés (es) en vert), dessinés de manière simplifiée mais juste, ayant eu un parcours d’évolution au cours des temps géologiques aussi long pour les uns que les autres (Une eubactérie, une paramécie … une poule coucou de Rennes, un zèbre, un gorille, un homme) sont proposés aux visiteurs. Ils ne sont que les résultats actuels de lignées parmi des millions d’autres résultats.
- Etape 3
Un échantillonnage de vertébrés actuels (requin, crocodile, poule, zèbre, cochon, …) possédant des caractères apparus avec le temps et dont la parenté apparaît clairement, (matérialisation dans l’animation d’une ramification colorée en orange). »

La notion d’évolution s’est imposée comme tellement fondamentale pour la biologie que Theodosius Dobzhansky (1900 – 1975), un des grands spécialistes de l’évolution, a pu écrire :

«  Rien n’a de sens en biologie, si ce n’est à la lumière de l’évolution « .

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