Chapitre 1 : Les organismes vivants sont divers mais apparentés

Thème 5 : Les systèmes vivants existent à grande échelle : écosystème et biosphère
Chapitre 1 : Les organismes vivants sont divers mais apparentés
Activité Élève
Chapitre 1 : Les organismes vivants sont divers mais apparentés
Connaissances
La biodiversité est le témoin d’une évolution toujours en cours.
Capacités
Exploiter des ressources documentaires pour :
- relier biodiversité et génomes ;
- construire ou analyser des arbres phylogénétiques simples ;
- relier ces arbres aux séquences d’ADN
Les organismes vivants peuvent être positionnés sur un arbre
phylogénétique.
I. La biodiversité
La biodiversité (ou diversité du vivant) se présente sous un nombre considérable de formes et de modes
de vie différents qui résultent d’adaptations des espèces aux contraintes qui les entourent. La biodiversité
est définie par la diversité des écosystèmes, par la diversité des espèces et la diversité génétique au
sein des espèces.
3 individus différents
de la même espèce
Forêt tempérée
Papillon
Mésange
Lac
Fougère
Désert
Lombric
Escargot
Forêt tropicale
Océan
Fourmi
Biche
Chêne
Biodiversité des écosystèmes
Biodiversité des espèces
Biodiversité génétique
(Diversité des allèles)
Document 1 : Les trois niveaux de la biodiversité
Définitions :
Population : ensemble d'individus d'une même espèce qui vivent dans un territoire donné.
Espèce : Groupe d'êtres vivants pouvant se reproduire entre eux et dont la descendance est fertile.
Biocénose : ensemble des êtres vivants dans un milieu donné.
Biotope : milieu de vie.
Ecosystème : ensemble formé par le biotope (milieu de vie) et la biocénose (êtres vivants le peuplant).
Dans ce système, il y a un réseau d'échange de matière et d'énergie permettant le maintien et le
développement de la vie.
Notions :
 La biodiversité s’évalue par 2 critères :
- la richesse : nombre d’espèces différentes dans un biotope donné
- l’équitabilité : répartition équitable des différentes espèces du biotope.
 La biodiversité est le produit de l’évolution au cours des temps géologiques : évolution de
l’information génétique au cours du temps (mutations, réarrangements chromosomiques lors de la
méiose), sélection naturelle.
L’évolution est un processus en cours jamais terminé. La biodiversité représente la diversité des êtres
vivants et des écosystèmes. La biodiversité génétique peut être représentée par les protéines du CMH
(Chez l’homme, groupe de six gènes sur le chromosome 6 : chaque gène possède de nombreux allèles. La
majorité des individus étant hétérozygote, le nombre de génotypes possibles est énorme : polymorphisme).
II. Relations de parenté entre les êtres vivants : les arbres phylogénétiques
 Arbre phylogénétique : représentation graphique des liens de parentés entre espèces vivantes ou
disparues.
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Thème 5 : Les systèmes vivants existent à grande échelle : écosystème et biosphère
Chapitre 1 : Les organismes vivants sont divers mais apparentés
Activité Élève
 Tous les êtres vivants ont une origine commune : « LUCA » : Last Universal Common Ancestor
(dernier ancêtre commun universel). Il s’ensuit l’existence de relations de parenté entre les êtres vivants.
 L'établissement d'une relation de parenté entre les êtres vivants est possible en comparant les
caractères (morphologiques, anatomiques, embryonnaires ou moléculaires).
 Ces relations de parenté peuvent être présentées sous forme d'un arbre phylogénétique dans lequel
sont illustrés deux éléments : les branches et les nœuds.
 Chaque nœud représente un ancêtre commun. Ces ancêtres sont définis par l’ensemble des
caractères partagés par les espèces qui lui sont postérieures. Un ancêtre commun demeure
hypothétique et ne peut-être identifié à une espèce fossile précise.
 Les branches représentent l’apparition d’innovations évolutives qui ont été transmises aux
descendants et qui aboutissent à des espèces connues (innovations acquises lors de l’évolution).
 La longueur des branches est proportionnelle à la distance évolutive entre les espèces.
 Les organismes qui ont la plus grande
parenté sont ceux qui partagent le plus de
caractères.
Application : Objectif : Lire et exploiter
un arbre phylogénétique.
Document 2 : Arbre phylogénétique et
séquences d’ADN
1. Rappeler la signification des nœuds.
2. Indiquer à quoi correspond chaque nouvelle
branche.
3. Indiquer d’après le document 2, l’espèce la
plus apparentée au chimpanzé. Justifier la
réponse.
4. Indiquer si l’orang-outang est plus apparenté
au gibbon ou au bonobo.
5. Situer sur l’arbre le dernier ancêtre commun à
l’homme et au chimpanzé. Préciser ses
caractéristiques à l’aide des données du
document 2.
CONCLUSION
L’évolution est un processus en cours jamais terminé. La biodiversité représente la diversité des êtres
vivants et des écosystèmes. La biodiversité génétique peut être représentée par les protéines du CMH
(Système HLA : groupe de six gènes sur le chromosome 6 : chaque gène possède de nombreux allèles. La
majorité des individus étant hétérozygote, le nombre de génotypes possibles est énorme : polymorphisme).
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