Des parentés qui s'expliquent par l'évolution.

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En bleu, résumé élèves.

 

Les espèces actuelles ou fossiles ont une origine commune et sont donc apparentées.

Problème : comment l’évolution permet-elle d’établir une parenté entre tous les êtres vivants et donc une origine commune de tous les êtres vivants?

Démarche d' investigation :

Trouver des points communs à tous les êtres vivants pour établir une origine commune.

Etablir des liens de parenté entre différents groupes d’êtres vivants (classification moderne) et replacer l’espèce humaine dans cette classification.

Comprendre les mécanismes qui permettent progressivement l’apparition de nouvelles espèces.

 

I. Quelles sont les preuves de l'origine commune des êtres vivants?

1). Les ressemblances aux échelles cellulaire et moléculaire.

On a vu en 6ème que tous les êtres vivants étaient constitués de cellules; on a vu en 3ème que les chromosomes sont constitués d'ADN, support de l'information génétique.

Observez les documents suivantscellules-avec-ou-sans-noyau.pdf cellules-avec-ou-sans-noyau.pdf

 l-adn-de-l-homme-et-d-autres-especes.jpg l-adn-de-l-homme-et-d-autres-especes.jpg

L

Questions : identifiez les caractéristiques communes à tous les êtres vivants. Avec quels groupes l'Homme a-t-il le plus d'ADN en commun?

2). Les ressemblances à l'échelle du corps et des organes.

Observez les documents suivants : membres-anterieurs-de-tetrapodes.jpg membres-anterieurs-de-tetrapodes.jpg

membre-anterieur-de-crapaud.jpg membre-anterieur-de-crapaud.jpg

 Questions :

En utilisant les couleurs du membre antérieur du crapaud, repérez, sur les membres antérieurs des tétrapodes présentés, le bras, l'avant-bras et les doigts.

Pourquoi peut-on dire que les membres des vertébrés tétrapodes ont le même plan d'organisation?

En conclusion, montrez que les êtres vivants ont des liens de parenté.

 

Les êtres vivants présentent de nombreux points communs : ils sont tous constitués de cellules et tous possèdent de l'ADN comme support de l'information génétique. La comparaison des plans d'organisation des vertébrés montre des ressemblances frappantes. Tout ceci traduit la parenté, c'est-à-dire l'origine commune de tous les êtres vivants.

 

II. Comment peut-on établir les relations de parenté entre des espèces différentes?

1). Relations de parenté entre espèces actuelles.

L'utilisation du logiciel "Phylogène" permet, à partir des attributs d'espèces données, de construire une représentation des parentés de ces espèces sous forme de groupes emboités ou sous forme d'un arbre de parenté (arbre évolutif).

Exemple de 4 espèces : sardine, crapaud, mésange, Homme.

Tableau d'attributs de ces 4 espèces + représentation en groupes emboités + arbre de parenté : 

attributs-groupes-emboites-arbre-de-parente.pdf attributs-groupes-emboites-arbre-de-parente.pdf

Arbre

Questions :

Recopiez la classification de ces 4 espèces sous forme de groupes emboités et complétez-la en indiquant le nom de chaque groupe.

Situez sur l'arbre de parenté l'ancêtre commun au crapaud, à l'Homme et à la mésange. A l'aide des groupes emboités, indiquez les attributs qu'il possédait.

Montrez que le crapaud, la mésange et l'Homme sont plus parents entre eux qu'avec la sardine.

Nommez le groupe A schématisé dans l'arbre de parenté.

Montrez qu'un arbre de parenté présente les mêmes informations que des groupes emboités.

2). Relations de parenté entre espèces actuelles et fossiles.

Exemple des relations de parenté entre les oiseaux et les dinosaures.

Documents sur le squelette des espèces étudiées, les groupes emboités et l'arbre de parenté :

squelette-des-3-especes-groupes-emboites-arbre-de-parente.pdf squelette-des-3-especes-groupes-emboites-arbre-de-parente.pdf

Archaeopteryx

Questions :

Construisez un tableau qui indique pour chaque espèce, la liste de ses caractères. (Utilisez les abréviations C1, C2, etc).

Nommez le caractère nouveau qu' Archaeopteryx ne partage pas avec Sinornithosaurus.

Citez les caractères qu' Archaeopteryx partage avec les oiseaux.

Nommez le caractère nouveau que les oiseaux actuels ne partagent pas avec les dinosaures à plumes.

Placez sur l'arbre de parenté, les caractères C3 à C7 en utilisant la classification sous forme de groupes emboités.

(Un ancêtre commun situé sur un arbre de parenté a acquis des caractères nouveaux qu'il transmet aux espèces situées après lui dans l'arbre).

Que reconstitue donc un arbre de parenté?

Placez les fossiles étudiés sur la frise chronologique.

 

Arbre

 

La comparaison des espèces qui se sont succédé au cours du temps permet de reconstituer les liens de parenté entre elles.

Une nouvelle espèce présente des caractères ancestraux, communs à son groupe mais aussi des caractères nouveaux et exclusifs.

Un arbre de parenté permet de situer l'apparition des caractères nouveaux au cours du temps et le maintien des caractères ancestraux que possède un groupe depuis le début de son histoire. L'arbre traduit l'évolution des espèces.

 

III. Comment les caractères nouveaux apparaissent-ils? Comment sont-ils conservés?

Les mécanismes de l'évolution.

- Observer et comprendre l'apparition d'une nouvelle espèce : exemple de la mimule du cuivre :

histoire-de-la-mimule-du-cuivre.pdf histoire-de-la-mimule-du-cuivre.pdf

Questions :

Montrez que les 2 mimules constituent bien 2 espèces différentes.

Dressez la liste des caractères ancestraux et des caractères nouveaux chez la mimule du cuivre.

Comment est apparue la résistance au cuivre chez la mimule, d'après le document 4?

Lisez le texte de Charles Darwin (document 3) et expliquez comment l'espèce mimule du cuivre s'est formée à partir de l'espèce mimule à gouttes.

- Exemple de l'évolution des cétacés qui a conduit aux baleines actuelles :

l-evolution-des-especes-au-sein-du-groupe-des-cetaces.jpg l-evolution-des-especes-au-sein-du-groupe-des-cetaces.jpg

L

 

Questions :

A l'aide des documents précédents sur les mutations et la sélection naturelle, décrivez les changements observés qui ont conduit à la formation des baleines actuelles. Indiquez les mécanismes qui ont permis cette évolution.

En utilisant les informations sur les dates et les âges indiqués dans les documents, comparez les échelles de temps de l'évolution des cétacés et de l'évolution des mimules.

 

L'apparition de caractères nouveaux provient de modifications du programme génétique apparues au hasard au cours des temps géologiques : ces modifications sont des mutations.

La sélection naturelle peut trier certains de ces caractères nouveaux et conduire à l’apparition d’une nouvelle espèce en sélectionnant les individus les mieux adaptés.

L'évolution des espèces au cours des temps géologiques se fait souvent sur des millions d’années et n’est pas perceptible à l’échelle humaine.

 

IV. Et l'Homme dans tout ça? La place de l'Homme dans l'évolution.

L'Homme est un vertébré qui appartient au groupe des mammifères.

Parmi les mammifères, d’autres caractères permettent de le classer dans le groupe des primates et plus précisément des grands singes (groupes des hominoïdes).

La place de l'Homme dans le groupe des primates :

la-place-de-l-homme-dans-le-groupe-des-primates.jpg la-place-de-l-homme-dans-le-groupe-des-primates.jpg

L'histoire du groupes des humains :  l-histoire-du-groupes-des-humains.jpg l-histoire-du-groupes-des-humains.jpg

Questions :

Questions

 

6. Placez l'apparition du groupe des humains

sur la frise chronologique.

 

 

 

 

Groupe

 

Documents sur "Lucy" :

LucyLucy (242.96 Ko)       LucyLucy (42.42 Ko)    Lucy2Lucy2 (14.72 Ko)

Lucy

 

L'apparition de l'espèce humaine dans le groupe des primates (grands singes) s'inscrit dans le processus de l'évolution, comme les autres espèces.

 

 

EXERCICES.

1). Observez les squelettes des espèces suivantes : Compsognathus, Archaeopteryx et oiseau actuel.

squelette-des-3-especes-dinosaures-oiseaux.pdf squelette-des-3-especes-dinosaures-oiseaux.pdf

- A l'aide des renseignements apportés par les squelettes, remplissez le tableau des attributs suivant, en utilisant les mots : présent, absent, osseux :     attributs-des-3-especes-dinosaures-oiseaux.jpg attributs-des-3-especes-dinosaures-oiseaux.jpg 

- En utilisant la classification en groupes emboités, précisez dans l'arbre de parenté des 3 espèces, les caractères nouveaux qui sont apparus à chaque étape : groupes-emboites-des-3-especes.jpg groupes-emboites-des-3-especes.jpg

 arbre-de-parente-des-3-especes-1.jpg arbre-de-parente-des-3-especes-1.jpg

- En conclusion, expliquez comment on peut établir une parenté entre les oiseaux et les dinosaures.

 

2). Observez le document suivant : selection-naturelle-chez-les-phalenes.jpg selection-naturelle-chez-les-phalenes.jpg

- Précisez l'aspect des phalènes en fonction de leur lieu de vie.

- Comment explique-t-on l'existence des 2 formes de phalène?

- Comment peut-on expliquer que les phalènes sombres deviennent abondantes dans les régions polluées alors que les phalènes claires sont très rares?

 

 

 

Date de dernière mise à jour : 12/04/2016