I. Une diversification d`origine génétique

SVT – TERMINALE S– THEME 1 – LA TERRE DANS L’UNIVERS, LA VIE ET L’EVOLUTION DU VIVANT
1A2 –DIVERSIFICATION GENETIQUE ET DIVERSIFICATION DES ETRES VIVANTS
COURS 1A-2 – LA DIVERSIFICATION DES ETRES VIVANTS
L'association des mutations et du brassage génétique au cours de la méiose et de la fécondation ne suffit pas à
expliquer la totalité de la biodiversité du vivant. Nous allons passer en revue quelques uns des processus par
lesquels les êtres vivants sont susceptibles de se diversifier.
Limites : De nombreux mécanismes existent, mais ils ne sont pas à connaître en intégralité. Ils illustrent la
grande diversité des mécanismes relatifs à l’évolution des êtres vivants.
I. Une diversification d’origine génétique
A. Un brassage des allèles par la méiose et la fécondation
Voir COURS 1A-1
B. Hybridations et polyploïdisation
TP 4 –DES EXEMPLES DE DIVERSIFICATIONS BIOLOGIQUES
Certains individus appartenant à des populations différentes peuvent toutefois se reproduire ensemble, mêlant
leurs chromosomes. On parle d’hybridations. Très fréquentes chez les végétaux (voir THEME 2B), les
hybridations existent aussi chez les animaux, dans une moindre mesure, les hydrides étant souvent stériles du
fait d’anomalies fréquentes durant la méiose (voir. Doc. 2 page 44). Chez les végétaux, un doublement du
nombre de chromosomes peut se produire, rendant la méiose possible et donc la reproduction envisageable.
C’est la polyploïdisation.
C. Les transferts « horizontaux » de gènes
On parle de transfert horizontal lorsqu’il a lieu entre espèces différentes, et non entre les générations
successives d’une même espèce (transfert vertical). De tels transferts peuvent être liés au mode d’action des
virus, qui passe par un transfert de leurs gènes dans la cellule infectée (THEME 3A-2). Certains gènes viraux
peuvent alors conférer des caractères originaux, et être conservés. (voir page 42)
D. Des effets sur les gènes du développement
Lors du développement embryonnaire, une famille de gènes, nommée gènes du développement, est exprimée
et contribue à construire le plan d’organisation de l’individu. Des répercussions majeures sur la forme de
l’organisme peuvent résulter d’une mutation, ou encore d’une variation dans la localisation, la chronologie et
l'intensité d'expression de ces gènes du développement. (voir page 40-41 et THEME 1A-4)
II. La diversification est possible sans intervention de la génétique
Une diversification des êtres vivants est aussi possible sans modification des génomes en tant que cause initiale.
A. Par des associations entre êtres vivants différents
De très nombreux organismes sont capables d’associations mutuellement profitables ou mutualisme. C’est le
cas des arbres et des champignons formant les mycorhizes (voir page 46). Poussé au maximum, le mutualisme
peut conduire à la symbiose, une vie conjointe ou chaque individu ne peut plus exister indépendamment. (voir
page 47). C’est à l’origine de nouvelles formes de vie symbiotiques, comme les coraux ou les lichens.
B. Par une différentiation comportementale
Chez les vertébrés, le développement de comportements nouveaux, transmis d'une génération à l'autre par voie
non génétique, est aussi source de diversité, puisqu’elle peut entrainer la séparation d’ensembles d’individus au
sein d’une population. On peut citer l’exemple des chants d'oiseaux, ou l’utilisation d'outils chez les primates.
Schéma - Bilan page 53: processus de diversification du vivant.
Relations à envisager dans le cadre d’une question de synthèse :
PREMIÈRE S – THEME 1A : MUTATIONS
THEME 1A-1 : Les Brassages génétiques de la méiose et de la fécondation, les crossing-over inégaux
THEME 1A-3 : DE LA DIVERSIFICATION DES ETRES VIVANTS A L'EVOLUTION DE LA BIODIVERSITE
THEME 1A-4 : UN REGARD SUR L'EVOLUTION DE L'HOMME
THEME 1A-5 : LES ADAPTATIONS A LA VIE FIXEE : Gènes du développement floral
THEME 2B – LA PLANTE DOMESTIQUEE – l’hybridation
THEME 3A-2 - IMMUNITE ADAPTATIVE – Virus et immunité, le cas du VIH
THEME 3B-3 - MOTRICITE ET PLASTICITE CEREBRALE – l’apprentissage
SVT – TERMINALE S– THEME 1 – LA TERRE DANS L’UNIVERS, LA VIE ET L’EVOLUTION DU VIVANT
1A3 – DE LA DIVERSIFICATION DES ETRES VIVANTS A L'EVOLUTION DE LA BIODIVERSITE
COURS 1A-3 – LA PLACE DES ESPECES DANS LA BIODIVERSITE
La biodiversité a été définie à la fois comme un produit et une étape de l'évolution. Nous allons expliquer les mécanismes
de l’évolution à l’origine des espèces, une notion complexe que nous allons définir.
I. La notion d’espèce
TP 5 – LE CONCEPT D'ESPECE
La diversité du vivant est en partie décrite comme une diversité d'espèces. La définition de l'espèce est délicate et repose
sur des critères qui permettent de déterminer le caractère plus ou moins distinct de deux populations.
A. Un concept intuitif aux fondements anciens
Tout observateur peut remarquer l’existence dans les milieux naturels d’ensembles d’individus partageant une apparence
identique. C’est par ce simple constat que les premiers naturalistes ont posé les premières définitions de l’espèce, fondées
sur l’apparence et considérée comme immuable. Citons la contribution de Carl Von Linné (XVIIIe siècle), à l’origine du
système d’appellation des espèces (=classification binomiale Genre espèce) toujours utilisé par les biologistes.
B. Un concept redéfini par l’apport de nouvelles connaissances
Le concept d'espèce s'est modifié au cours de l'histoire de la biologie. Charles Darwin a révélé le fait que les espèces se
transforment. La découverte (entre autres) de la génétique a conduit les biologistes du XXe siècle à redéfinir le concept
d'espèce et à l’intégrer dans une vision plus globale, la théorie synthétique de l’évolution. On retient la définition
suivante « une espèce est un groupe de populations naturelles au sein duquel les individus peuvent, réellement
ou potentiellement, échanger du matériel génétique ; toute espèce est séparée des autres par des
mécanismes d’isolement reproductif »
C. Un concept aux multiples facettes
Si l’intuition marche dans 99% des cas, on trouve toujours des exceptions qui posent problème et empêchent une
définition universelle. Il faut donc considérer plusieurs approches lorsqu’on veut parler d’« espèce » :
Définition morphologique(typologique) : appartiennent à une même espèce les individus qui se ressemblent plus entre
eux qu’ils ne ressemblent à ceux d’une autre espèce. (également valable à partir des fossiles = D. paléontologique).
D. biologique : appartiennent à la même espèce des individus interféconds, capable d’engendrer une descendance fertile.
Définition génétique : appartiennent à la même espèce des individus similaires au niveau de leur ADN (ou du
caryotype), qui évoluent conjointement sur le plan héréditaire.
Définition phylogénétique : la plus petite lignée d’une population pouvant être définie par une combinaison unique de
caractères hérités de l’évolution.
D. éthologique (comportementale) : appartiennent à une même espèce les individus qui se reconnaissent entre eux.
Limites : La notion d’espèce est paradoxalement une notion mal délimitée en biologie. Il n’y a pas de définition à
connaître absolument, mais il faut voir les différentes facettes du concept.
II. Les mécanismes de l’évolution produisent des nouvelles espèces
A. La spéciation
La diversité des populations change au cours des générations sous l'effet de la
pression du milieu, de la concurrence entre êtres vivants (sélection naturelle et
sexuelle) et du hasard (mutations, brassages génétiques, dérive génétique).
L'évolution est la transformation des populations qui résulte de ces différences
liées à la survie et à la reproduction.
B. Les espèces ont une existence limitée
Une espèce peut être considérée comme une population d'individus
suffisamment isolés génétiquement des autres populations (unité évolutive
indépendante). Une population d'individus identifiée comme constituant une
espèce n'est définie que durant un temps fini. On dit qu'une espèce disparaît si
l'ensemble des individus concernés disparaît ou cesse d'être isolé génétiquement.
Une espèce supplémentaire est définie si un nouvel ensemble s'individualise.
Conclusion : L’espèce est une notion utile en biologie, mais de définition délicate. On la considère comme une
réalité statistique collective sur laquelle agissent les processus évolutifs.
Relations à envisager dans le cadre d’une question de synthèse :
PREMIERE S – THEME 3B, VARIATIONS GENETIQUES ET SANTE : sélection naturelle et résistance aux antibiotiques
THEME 1A-2 : DIVERSIFICATION GENETIQUE ET DIVERSIFICATION DES ETRES VIVANTS
THEME 1A-4 : UN REGARD SUR L'EVOLUTION DE L'HOMME – La phylogénie, les espèces de la lignée humaine
THEME 2B – LA PLANTE DOMESTIQUEE – les cultivars