ESD 2014 - Espèce et spéciation

PRÉPARATION À L’AGRÉGATION INTERNE DE SVT
TOULOUSE - NOVEMBRE 2014
COMPOSITION À PARTIR D’UN DOSSIER
Durée : 5h00
L’usage de tout ouvrage de référence, de tout dictionnaire et de tout matériel électronique est rigoureusement interdit.
ESPÈCE ET SPÉCIATION
Il y a 150 ans, Charles Darwin publiait dans L'origine des espèces sa théorie de l'évolution, fondée sur la descendance avec
modification et sélection naturelle. Les biologistes n'ont cessé de l'enrichir et de la compléter grâce aux apports de disciplines
récentes, telles que la génétique et la biologie moléculaire.
Au cours de sa scolarité un élève est amené, par une réflexion fondée sur la convergence de faits scientifiques, à construire
la notion d'évolution des organismes vivants, à l'origine de la biodiversité elle-même en évolution. L’objectif essentiel qui est poursuivi
est d’amener les élèves à développer ici le « regard scientifique », à l’identifier clairement et à appréhender le fait que dans ce
domaine de l’étude de l’évolution des espèces, comme dans d’autres domaines, la «science est en mouvement », que des
controverses subsistent, et que chaque nouvelle découverte peut remettre les choses en cause, à condition que l’analyse qui en est
faite soit pertinente scientifiquement.
Question 1
8 points
« Une espèce est un ensemble d’individus qui engendrent, par reproduction, d’autres individus semblables à eux-mêmes. Nous
comptons aujourd’hui autant d’espèces qu’il y a eu au commencement de formes diverses créées. »
Carl Von Linné (1736)
1 ) Avant de mettre en œuvre son enseignement, il est nécessaire pour un professeur de maitriser le contexte scientifique. Discutez,
en quelques lignes, le concept d’espèce tel qu’il est exposé par Linné.
2 ) Montrez comment se construit progressivement le concept d’évolution des espèces du collège au lycée.
Pour cela, en vous appuyant exclusivement sur les documents 1 à 11 du dossier, identifiez les documents que vous
utiliseriez (éventuellement modifiés) pour chacune des notions définies dans les programmes en précisant le niveau
auquel ils se rapportent.
Il n'est pas attendu ici de mise en situation des documents proposés.
Question 2
6 points
« Les groupes représentent, dans la classification phylogénétique, des ensembles d’organismes partageant une même innovation.
[…] De tels groupes sont facilement visualisables sur la classification en ensembles emboîtés, réalisée tout au long du collège. Au
cours de cette partie, on peut donc passer de la représentation en groupes emboîtés à des arbres d’apparentement des espèces. »
Eduscol – Ressources pour la classe de 3ème – Le programme commenté.
A partir du document 11, élaborez une activité en classe de 3ème permettant d’illustrer l’idée que la comparaison des espèces conduit
à imaginer entre elles une parenté qui s’explique par l’évolution. Vous préciserez :
- les compétences visées ;
- les consignes de travail ;
- la production attendue ;
- les critères de réussite.
Question 3
6 points
A partir du document 12, élaborez un exercice d’évaluation sommative en classe de 2nde de type « question 2 de l’écrit du bac S ».
- rédigez la question posée ;
- didactisez le document
- précisez les attendus et les critères d’évaluation, que vous intègrerez dans le barème au curseur.
1
DOCUMENT 1
Manuel de SVT
Belin
DOCUMENT 2
Manuel de SVT
Bordas
DOCUMENT 3
Manuel de SVT – Nathan
DOCUMENT 4
Campell – Edition De Boeck Université
2
DOCUMENT 5
Drosophile
antennapedia
Site INRP
Manuel de SVT
Belin 2nde
Programmes 2000
Comparaison du gène antp chez une drosophile normale et chez une drosophile antennapedia
Logiciel Anagène
DOCUMENT 6
Manuel de SVT
Nathan
3
DOCUMENT 7
Biologie tout-en-un – Tom1 (Dunot)
DOCUMENT 8
Manuel de SVT
Belin
4
DOCUMENT 9
Manuel de SVT Belin
DOCUMENT 10
5
Manuel de SVT
Belin
DOCUMENT 11
Manuel de SVT
Belin
6
DOCUMENT 12
Au début du XXe siècle en Floride, la punaise du savonnier était localisée dans le sud de l'État, là où se trouvait sa plante
hôte indigène : la liane-ballon Cardiospenmtw corindum, une espèce caractéristique des marais des Everglades installée
assez récemment dans la région (après la dernière glaciation, soit depuis un peu moins de 10000 ans). En revanche, la
punaise n'était observée que très ponctuellement dans les parties centrale et nord de la Floride, dans les rares endroits où
prospérait la liane-ballon en dehors de la zone des Everglades. Dans les années 1930, on commença à planter dans les
villes un arbre ornemental de la famille des sapindacées, le savonnier élégant (Koelreuteria elegans), originaire d'Asie du
Sud-Est. A partir des années 1950, K. elegans est devenu très commun le long des avenues, mais essentiellement dans le
centre et le nord de la Floride. Dès l'introduction de cet arbre, on observa des punaises du savonnier qui s'y nourrissaient
et, depuis les années 1950, de fortes populations de cet insecte vivent sur la nouvelle plante hôte. Or les fruits de la lianeballon et du savonnier élégant sont très différents, tant par leur taille que par leur forme (doc. 2).
En 1988, une collecte de punaises sur les deux plantes hôtes a permis de comparer les caractéristiques de deux
populations : celle de Floride du sud se nourrissant sur la liane-ballon en l'absence de savonnier et celle de Floride du
centre et du Nord se nourrissant sur le savonnier élégant en l'absence de liane-ballon.
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En Floride du centre et du Nord, on pourrait imaginer un apport extérieur de punaises du savonnier à rostre plus court, suite
à un événement de migration (par exemple en provenance du centre des États-Unis, où l'existence de telles populations
sur d'autres plantes hôtes est attestée). Des observations ayant montré la relative sédentarité de ces insectes rendent ce
scénario assez peu probable. En outre, d'autres populations de punaises qui auraient pu émigrer en Floride, comme celles
des Caraïbes ou du Yucatan, possèdent des marques colorées spécifiques sur le corps que l'on ne retrouve pas chez les
punaises de Floride. De fait, les punaises d'une région donnée de la Floride, qu'elles vivent sur les hôtes indigènes ou
introduits, partagent un certain nombre de caractères (détails au niveau des couleurs par exemple) qui suggèrent leur
parenté.
Guide critique de l’évolution
Belin - 2009
Des mesures effectuées sur des spécimens conservés dans les collections des muséums ont permis d’établir qu’avant
l’introduction du savonnier élégant dans les années 30, la taille du rostre était similaire à celle mesurée sur les punaises
actuelles de la liane-ballon.
D’après “Host race adaptation in the soapberry bug”
Scott Carrol and Boyd - Department of Biology, University of Utah
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