Origine et évolution des êtres vivants

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Origine et évolution des êtres vivants
I- L’ORIGINE DE LA VIE :
L’humanité s’est toujours demandée pourquoi existe-il autant d’espèces et
comment ont-ils apparu. Plusieurs hypothèses ont été formulées, basées sur la
science ou les idées religieuses. Charles Darwin a été le fondateur de la théorie
moderne de l’évolution. En 1859, il publia un livre intitulé L’origine des espèces
dont les 1250 exemplaires de la première édition ont été épuisés en quelques
heures.
 Génération spontanée
Autrefois, on croyait que les êtres vivants surgissaient par génération
spontanée, à partir de la matière organique en décomposition. Ces croyances
étaient basées sur des observations quotidiennes comme l’apparition de larves
dans les aliments, des mouches dans de la viande pourrie ou des souris dans le
fumier (estiércol).
Le premier scientifique qui a mis en doute la génération spontanée a été
Francesco Redi. En 1668, il a mis au point une expérience qui prouvait que les
larves, qui apparaissaient dans la viande pourrie, provenaient des œufs que les
mouches y avaient.
 Démonstration de Pasteur
En 1860, Louis Pasteur, démontre que ce sont les microorganismes de l’air qui
décomposent la matière organique et que tout être vivant provient d’un autre
être vivant.
II- les principales hypothèses sur l’origine de la vie :
Plusieurs hypothèses scientifiques essayent d’expliquer l’origine de la vie. On
distingue :
 La synthèse des protéines :
En 1923, Oparin et Haldane proposent que dans un moment de l’histoire de la
Terre, une série de molécules organiques ont pu se former à partir des gaz
présents dans l’atmosphère primitive. Cette hypothèse est basée sur les
suppositions suivantes :
- Il y a 4500 millions d’années, la planète était entourée d’une atmosphère
sans oxygène (atmosphère réductrice). Elle était constituée par du
méthane, de l’ ammoniac , de hydrogène et de la vapeur d’eau .
- Quand la température de la Terre a baissé, la vapeur d’eau s’est
concentrée formant ainsi les nuages. Convertis en pluie, ces nuages sont
à l’origine des océans primitifs.
- L’énergie provenant du Soleil et les décharges électriques qui se sont
produites dans l’atmosphère primitive, ont agi ensemble donnant
naissance à des composts organiques. Ces derniers ont été précipités sur
la surface terrestre et par la suite entraînés par la pluie jusqu’aux
océans, formant ainsi ce qu’on appelle la « soupe primitive ».

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Plus tard, en 1953, le scientifique Stanley Miller a vérifié par des expériences la
théorie d’Oparin et d’Haldane. Dans une sphère, il a introduit de l’eau, du
méthane, de l’ammoniac et de l’hydrogène. Il a réchauffé l’eau et la vapeur a
entraîné les gaz jusqu’à une deuxième sphère où ils ont été soumis à des
décharges électriques. Quand ces gaz se sont refroidis, ils ont précipité. En
analysant le contenu de la deuxième sphère, Miller a observé que des molécules
organiques simples, comme l’urée et différents aminoacides, s’étaient formées.
 Les précurseurs des premières cellules :
La formation des premières cellules n’est pas encore très claire. Pour Oparin,
des réactions entre les molécules organiques simples se sont produites dans la
« soupe primitive », provoquant des unions entre-elles. Ceci a donné lieu à des
molécules plus complexes, comme les protéines. Avec le temps, des
associations moléculaires se sont produites sous forme de sphères creuses
(huecas) conservant dans leur intérieur des acides nucléiques. Ces sphères
seraient les précurseurs des premières cellules.
Activités :
1) Il y a 4500 millions d’année, la Terre avait une atmosphère réductrice,
similaire à celle de Vénus. Cependant aujourd’hui l’atmosphère renferme
de l’oxygène. Selon vous, comment expliquer le fait qu’il n’y a pas
d’oxygène sur Vénus ?
2) Croyez-vous que les organismes vivants ont toujours existé tels comme
on les voit maintenant ?
3) En quoi s’est basée la théorie de la génération spontanée ?
4) Pourquoi Pasteur a-t-il fait bouillir le liquide contenu dans les matras
(matraces) ?
III- L’EVOLUTION BIOLOGIQUE ET L’ORIGNIE DE LA BIODIVRSITE :
L’évolution biologique est le processus de transformation des espèces au cours
du temps.
L’évolution a généré l’énorme diversité d’espèces de notre Planète. Toutes
proviennent d’autres qui existaient déjà. Ainsi, les espèces actuelles donneront
lieu à d’autres différentes dans le futur.
Il existe deux types de théories sur l’origine des espèces :
o Le fixisme : C’est la théorie selon laquelle il n'y a ni transformation ni
dérive des espèces végétales ou animales.
o L’ évolutionnisme : Les espèces peuvent changer et générer d’autres
espèces. Cette théorie est acceptée par la communauté scientifique.
La découverte de fossiles a supposé un contretemps pour les défenseurs du
fixisme. Georges Cuvier considéré comme le père de la paléontologie, a
proposé la théorie du catastrophisme pour expliquer la théorie de l’apparition et
disparition des espèces. Selon lui, des espèces, différents des êtres vivants
actuels, ont vécu et disparu de façon subite après une catastrophe naturelle.

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ACTIVITÉS :
1) Quelle explication donnait Cuvier sur les organismes fossiles qui
n’existent plus ?
2) Fixisme et créationnisme, sont-ils synonymes ?
3) Est-ce que vous vous rappelez en quoi consiste la classification
binomiale de Carl Linnæus ?
IV – LE LAMARCKISME :
La première théorie sur l’évolution connue comme transformisme a été
proposée par le naturaliste Jean-Baptiste de Lamarck.
Lamarck pensait que des espèces se tranforment en d’autres de manière
continue au cours du temps. Sa théorie est basée sur ces points :
o Les organismes montrent une tendance vers la complexité : les
organismes évoluent de formes simples en formes complexes.
o L’usage répété d’un organe produit son développement. Les changements
qui se produisent dans un entourage (entorno) font que les êtres vivants
s’adaptent au milieu modifiant certains organes en fonction de leur usage
ou non. La fonction crée l’organe et le fait de ne pas l’utiliser produit sa
dégénération. Les caractères acquis sont des caractères originaux
adaptés.
o Les caractères acquis sont hérités. Les modifications produites par
l’environnement, qu’un organisme acquiert durant sa vie, peuvent être
transmises à la descendance. Pour cela, la théorie de Lamarck est
également connue comme la théorie des caractères acquis.
Vu les connaissances actuelles sur la génétique, la théorie de Lamarck est
considérée incorrecte. Les caractères acquis ne se transmettent pas à la
descendance, seuls sont hérités les caractères dont l’information réside dans les
gènes.
ACTIVITÉS :
1) Sur quelles prémisses se base la théorie de Lamarck ?
2) Un changement dans l’environnement peut-il produire, pour lui seul, une
transformation d’un être vivant ?
3) Pour quelles raisons les idées de Lamarck ne sont-elles pas acceptées
actuellement ?
V- LA THÉORIE DE L’EVOLUTION DE DARWIN ET DE WALLACE :
Les naturalistes, Charles Darwin et Alfred Roussel Wallace, ont donné une
nouvelle théorie de l’évolution, le darwinisme, acceptée actuellement .
Les deux scientifiques sont arrivés aux mêmes conclusions séparément
expliquant l’origine de la grande diversité des êtres vivants qui existent.

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Selon leur théorie, il n’y a pas de tendance intrinsèque des espèces qui les
oblige à évoluer dans une direction déterminée. L’évolution est un processus
ouvert, unique et sans fin déterminée. Ceci a rabaissé l’espèce humaine du lieu
préviligié qu’on lui avait réservé dans la nature.
 Les antécédants du darwinisme
Dans son livre, l’origine des espèces, Darwin avance que l’origine et l’évolution
des espèces se produit par sélection naturelle.
L’évolution par sélection naturelle
La théorie de l’évolution de Darwin et Wallace propose que la sélection
naturelle est un mécanisme par lequel les espèces changent au cours du temps.
Darwin a choisi ce terme par ressemblance avec la sélection artificielle
pratiquée par des éleveurs et des agriculteurs pour améliorer certaines races
d’animaux et de variétés de plantes.
La théorie de l’évolution par sélection naturelle ou darwinisme peut être
résumée ainsi :
 Il existe entre les organismes une lutte pour la survie. La majorité des
espèces ont une capacité reproductrice élevée. Les ressources, comme
les aliments, l’espace, sont limitées. S’il naît plus d’individus de ceux qui
peuvent survivre, une lutte de survie se déclenchera entre eux.
 Il y a une variabilité entre les individus d’une population. Les individus
d’une même population ne sont pas tous pareils. Il y a entre eux des
différences comme la taille, la couleur, etc.
 Le milieu sélectionne les individus les plus adaptés. Dans une même
population, les individus, qui présentent une variation avantageuse pour
un environnement déterminé, ont plus de probabilité de survivre que
ceux qui ne la possèdent pas.
La sélection naturelle agit sur les variations qui se produisent chez les
individus. Si les conditions du milieu se maintiennent sans changement pendant
beaucoup de temps, les individus ayant des variations avantageuses qui leur
permettent de s’adapter au milieu, survivront plus, se reproduiront plus et
transmettront les changements à leur descendance. Ce qui sera le contraire
chez les individus avec des variations désavantageuses. De cette façon, peu à
peu, et d’une manière continue et graduelle, les espèces vont changer.
ACTIVITÉS :
Selon la théorie de Darwin, Quel est le mécanisme qui fait évoluer les espèces ?
Et selon la théorie de Lamarck ?
Que veut dire l’expression « la survie du plus apte » selon la théorie
darwiniste ?
Darwin n’a pas abandonné complètement l’idée de l’héritage des caractères
acquis élaborée par Lamarck. Pourquoi ne l’a-t-il pas fait ?

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VI – L’ORIGINE DE LA VARIABILITE :
Darwin a proposé un mécanisme qui expliquait les changements qui se
produisaient dans les espèces au cours du temps, mais il n’a pas pu expliquer
comment a lieu la variabilité sur laquelle agit la sélection naturelle, ni comment
cette variabilité se maintient génération après génération.
La sélection naturelle agit sur des variations qui peuvent être héritées.
Actuellement on sait qu’un grand nombre de différences existantes entre les
individus sont dues à des variations génétiques qui se développent par deux
processus : la mutation et la reproduction sexuelle.
 Les mutations comme source de variabilité
Les mutations sont des altérations qui se produisent par hasard dans les gènes.
Celles qui affectent les gamètes se transmettent à la descendance.
Les mutations peuvent êtres nuisibles, bénéfiques ou neutres.
o Les mutations nuisibles sont un inconvénient pour la survie d’un individu.
Elles peuvent lui provoquer la mort. Ces mutations tendent à être
éliminées par la sélection naturelle puisque les individus qui les portent
ont moins de probabilité de survie et donc de se reproduire.
o Les mutations favorables donnent un certain avantage aux individus qui
les portent puisqu’elles améliorent sa capacité de survie et donc de
reproduction.
o Les mutations neutres ne sont ni avantageuses ni nuisibles, et la
sélection naturelle ne les élimine ni les favorise jusqu’à ce qu’un
changement se produise dans l’environnement.
Les mutations stimulent les variations héréditaires sur lesquelles agit la
sélection naturelle.
 Reproduction sexuelle comme source de variabilité
La reproduction sexuelle génère une variabilité due à la recombinaison
génétique qui a lieu au cours de la mitose (meiosis) et à l’union au hasard des
gamètes pendant la fécondation.