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Prépa. CAPES
Leçon de Géologie
E. Fara
Faits et arguments paléontologiques en faveur de l’évolution
Il y a deux manières d’aborder cette leçon :
- soit décrire ce qu’est l’évolution, puis tester différentes hypothèses évolutives
avec les fossiles  ils viennent en confirmer les prédictions.
- soit décrire un certain nombre d’observations paléontologiques à partir desquelles
on dégage les grandes lignes de l’évolution biologique. C’est cette deuxième
option que je recommande (démarche SVT, mise en valeur de l’intérêt des fossiles
comme suggéré dans le titre, etc…)
INTRODUCTION
- Définitions des termes : « faits », « arguments », « paléontologie »,
« fossiles » (préciser l’échelle de temps qu’ils permettent d’appréhender),
« évolution » (sous-entendu l’évolution biologique).
- On pose la problématique : les fossiles documentent-ils l’évolution ? Si oui,
quels aspects évolutifs viennent-ils argumenter ?
- On annonce le plan.
I. ORGANISMES FOSSILES ET ACTUELS : UNE COMPARAISON
I.1. Des faunes et des flores fossiles aujourd’hui disparues
 On ne trouve pas les mêmes êtres vivants aux différentes périodes
géologiques. Il a donc des changements au cours du temps. (Babin, PLS
1997 et 2000,…)
I.2. Des caractères anatomiques partagés
Bien que les organismes fossiles soient différents des actuels, ils ont avec
eux de nombreux caractères anatomiques en commun  Notion
d’homologie  Le partage de caractères homologues suggère une origine
commune pour ces organismes. On notera que la fonction de ces
caractères peut différer (Lecointre & Leguyader, Babin, PLS 1997,…).
=› Ces deux premières parties amènent un paradoxe : comment des organismes
différents peuvent-ils avoir des caractères partagés ?
I.3. Les fossiles et les phylogénies
L’apparent paradoxe est expliqué si l’on considère la phylogénie (définir le
terme et expliquer brièvement le principe de la cladistique, sans parler
d’arbre : « qui est plus proche de qui ? »). Les fossiles sont différents des
organismes actuels mais ils forment avec eux des ensembles cohérents,
emboîtés les uns dans les autres (notion de taxon). Exemples d’arbres
incluant les fossiles (Lecointre & Leguyader, PLS 1997 p.74)
 Organisation hiérarchique du vivant. Cela s’explique facilement si l’on
considère ces ensembles emboîtés comme les différentes parties d’un
arbre. Cela suggère des relations de parentés étroites entre les formes
actuelles et fossiles. [Rmq : de plus, l’ordre de branchement dans l’arbre
correspond le plus souvent à l’ordre d’apparition des taxons dans le
registre fossile…]
Bilan partie I: des êtres vivants différents se sont succédés au cours des temps
géologiques, mais ils montrent une certaine continuité biologique. Les taxons se
transforment-ils au cours du temps ? (= y a-t-il évolution ?). Si oui, les fossiles
devraient illustrer de telles transformations…
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II. LE PASSAGE D’UN TAXON A UN AUTRE
II. 1. L’existence de formes intermédiaires
Archaeopteryx & Co. Formes de transitions entre des groupes majeurs
d’organismes (ichthyostega et les passage « poissons »-tétrapodes, etc…)
Lecointre & Leguyader, PLS 1997, 2000, La Recherche n°296 du 03/1997).
Evolution et changement de milieu: le cas des baleines (PLS+La
Recherche..).
 Ces données paléontologiques sont fondamentales car elles
documentent la transition entre les groupes. Attention cependant à ne pas
considérer l’évolution comme une série linéaire d’organismes.
II. 2. La genèse de nouvelles espèces
Anagenèse : une espèce se transforme en une autre espèce
Cladogenèse : une espèce donne naissance des espèces filles.
 notion de spéciation, observé dans le registre fossile (Babin, Lethiers,
Caron et al., etc…)
II.3. Un processus possible de transformation: les hétérochronies du
développement
Cas des ammonites (Babin, p.426)
Bilan partie II: Les fossiles montrent que les espèces se transforment et se
diversifient au cours du temps.
III. L’ADAPTATION DES ESPECES FOSSILES A LEUR ENVIRONNEMENT
III.1. Des espèces différentes dans des environnements qui changent
Définir « environnements », montrer qu’ils changent et que cela impose
aux espèces des contraintes différentes au cours du temps. Exemple:
relation étroite entre les changements de végétation cénozoïques et
l’anatomie des espèces successives d’équidés nord-américains (Babin
p.369, La Recherche 1996)
 notion d’adaptation en réponse aux variations environnementales.
III.2. Des espèces éloignées qui se ressemblent : la convergence
Ex du requin, de l’ichthyosaure, et du dauphin: même silhouette car même
mode de vie avec les mêmes contraintes, bien que ce taxons ne soient pas
apparentés. On intègre cette observation dans l’histoire des cétacés déjà
traitée en II.
 Des êtres vivants différents mais vivant dans un même milieu ont
acquis des adaptations similaires au cours du temps: c’est la convergence.
(Babin, Lecointre & Le Guyader,..) [notez que ce phénomène s’observe
aussi chez les espèces actuelles].
III.3. Des espèces qui disparaissent à jamais
Nombreux exemples de taxons fossiles disparus, illustration d’une
adaptation qui a échoué sur le long terme notion de sélection. Ici il
s’agit de la sélection d’espèces, qui rappelle la sélection naturelle, mais à
un niveau d’intégration supérieur.
Bilan partie III: La transformation des espèces permet leur adaptation à des
environnements toujours changeant. L’extinction sélectionne les «mal adaptés».
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CONCLUSION
Les fossiles montrent que les organismes se transforment au cours des
temps géologiques: c’est l’évolution. Importance du Temps, un paramètre que
les fossiles permettent d’appréhender à l’échelle de centaines de millions
d’années. Registre fossile = source de données unique et irremplaçable sur
l’Histoire de la vie et sur l’Evolution : 99% des espèces ayant vécu ont
aujourd’hui disparu !
On ne parle que d’arguments en faveur de l’évolution, mais les fossiles
nous renseignent aussi sur de très nombreuses modalités évolutives (évolution
mosaïque, Reine Rouge, co-évolution, etc…).
Y a-t-il des arguments paléontologiques qui contredisent l’évolution ?
Réponse : Non, aucun !
 Faits et arguments paléontologiques viennent compléter un ensemble
bien plus large d’observations (génétique, écologie, éthologie, systématique,
embryologie) qui toutes convergent vers un même phénomène, un même
fait: l’Evolution. L’évolution est au cœur de toutes les disciplines biologiques et la
paléontologie vient aussi l’ancrer dans les sciences de la Terre. Les fossiles
témoignent de l’évolution biologique, mais cela n’est qu’un aspect de l’intérêt
qu’ils représentent. On peut même utiliser ce principe d’évolution (globalement
irréversible) en employant les fossiles comme marqueurs biostratigraphiques.
Sélection de références de la liste officielle :
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BABIN C. Principes de Paléontologie, 451p Colin 1991
CARON & Coll. Comprendre et enseigner la planète Terre, Ophrys 2003.
DE BONIS L. La famille de l'Homme Belin-PLS 2000.
Dossier Pour La Science « L'évolution » janvier 1997.
Dossier Pour la Science « La valse des espèces » juillet 2000
La Recherche, n°288 juin 1996
La Recherche n°296 mars 1997
LECOINTRE G. & LE GUYADER H. Classification Phylogénétique du
vivant. Belin 2001.
LETHIERS F. Évolution de la biosphère et événements géologiques.
Gordon & Breach, 1998.
Quelques questions :
 « Fossile vivant »: définition, exemples, et intérêt ?
 Gradualisme et équilibres ponctués : intérêt des fossiles dans ce débat ?
 Citer des faits et arguments néontologiques (c’est à dire actuels) en faveur
de l’évolution.
 Si vous aviez à illustrer l’évolution à partir de fossiles français, lesquels
choisiriez-vous (nature, provenance, carte géol…)?
 Définissez la macroévolution.
 ….
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