Activité 1 : L`histoire d`un groupe de vertébrés, les Ichtyosaures 1.1

Activité 1 : L’histoire d’un groupe de vertébrés, les Ichtyosaures
1.1.
C
B
A
Identifier le nom des périodes géologiques notées A, B et C. S’aider de la frise des
temps géologiques du manuel de SVT.
A : Trias B : Jurassique C : Crétacé
Des à-coups ont marqué l’histoire de la Vie. Cela se traduit par des apparitions, des
modifications importantes, des extinctions en masse, pouvant toucher brutalement et
simultanément de nombreuses espèces, voir des groupes entiers : ce sont les crises de
biodiversité.
Généralement, après une crise de biodiversité, les groupes qui survivent peuvent subir une
phase d’augmentation rapide de la biodiversité, on parle alors d’explosion évolutive.
Les conséquences de ces crises sont variables au sein des différents groupes.
1.2.
Retrouver dans le texte ci-dessus les mots ou groupes de mots permettant de
légender sur le document les repères de 1 à 4.
 Apparition
 Explosion évolutive
 Crises de biodiversité
 Extinction de masse
Activité 2 : Évolution des ammonites
Les ammonites constituaient un grand groupe de mollusques marins céphalopodes. Leur corps
mou était protégé par une coquille dont la forme rappelle celle d’une corne de bélier.
Actuellement, il n’y a plus d’ammonites dans nos océans. On ne les trouve plus qu’à l’état de
fossiles.
Titre : Évolution du nombre de genres d’ammonites au cours du temps
Nombre de genres d’ammonites
0
20
40
50
10
250
400
350
0
Age en millions d’années
445
380
350
300
250
220
140
80
60
D’après livre de SVT Hatier
4.1. A partir des données du tableau ci-dessus, construire le graphique représentant
l’évolution du nombre de genres d’ammonites au cours du temps.
Utiliser un feuille de papier millimétré ou à petit carreau (2 carreaux mesurent 1 cm)
4.2. Commenter les variations du nombre de genre d’ammonites au cours du temps, en
utilisant le vocabulaire suivant : apogée, régression, extinction, apparition, expansion.
Évolution des êtres vivants et histoire de la Terre - Activités pour comprendre – corrigé – page 1
Titre : Évolution du nombre de genres d’ammonites au cours des temps géologiques.
Le nombre de genres d’ammonites au cours du temps a beaucoup varié. On peut observer que
ce groupe est apparu il y a environ 380 Ma. S’en est suivi une faible expansion puis une
régression entre 300 et 250 Ma. Une forte expansion s’en est suivi jusqu’à arriver à une
apogée du nombre d’espèce (400) vers 140 Ma. Puis une régression suivie d’une extinction il y
a 66 Ma (il n’y a plus aucun genre d’ammonite existant après cette période).
Commentaire à propos du graphique :
 J’ai choisi de faire un histogramme mais ce n’est pas une obligation. Si j’avais fait une
courbe, il aurait fallu que je la trace à main levée car les points ne sont pas alignés.
 J’ai orienté l’axe du temps en mettant le passé vers la gauche et le présent à droite. Ce
n’est pas une obligation mais c’est plus facile à lire car nous avons l’habitude de lire de
gauche à droite et donc de représenter le temps de gauche à droite.
Évolution des êtres vivants et histoire de la Terre - Activités pour comprendre – corrigé – page 2
Activité 3 : Jurassic park !
Dans ce célèbre film d’animation, différents dinosaures ont été reconstitués grâce au travail
des paléontologues. Les héros vont vivre différentes aventures dans un parc d’attraction
particulier, où vivent des dinosaures. L’ère secondaire, au niveau de l’échelle des temps
géologiques, s’étend de 250 millions d’années à 65 millions d’années. Cette ère est subdivisée
en 3 périodes : le trias (de 250 Ma à 205 Ma), le jurassique (de 205 Ma à 135 Ma) et le
crétacé (de 135 Ma à 65 Ma).
3.1. D’après le nom de ce parc, indiquer à quelle époque des temps géologiques devraient être
plongés les héros du film.
Les héros du film devraient être plongés dans la période des temps géologiques appelée le
jurassique compris entre 205 et 135 Ma.
3.2. Sur du papier millimétré, réaliser une frise partielle des temps géologiques, en y
représentant les 3 périodes de l’ère secondaire. Utiliser comme échelle 1 cm pour 10 millions
d’années.
Voir page suivante
Les données Benton simplifiées ci-dessous ne concernent que quelques familles auxquelles
appartiennent les espèces de dinosaures présentées dans le film. Le chiffre 1 indique que la
famille était présente à une époque déterminée.
Titre : Tableau simplifié construit à partir des données Benton sur les « reptiles »
3.3. Compléter la frise en indiquant, pour chaque dinosaure, l’époque de l’ère secondaire où il
vivait.
3.4. Repérer la principale crise ayant affecté les dinosaures et la faire figurer par une flèche
au niveau du graphique.
3.4. D’après la frise, indiquer si le titre du film « Jurassic park » est scientifiquement
correct. Justifier la réponse.
Le titre du film « jurassik park » n’est pas scientifiquement correct car les dinosaures du
film ont vécu aussi bien au Jurassique qu’au Crétacé. Par exemple, le Spinosaurus a vécu de
205 à 138 Ma c’est-à-dire tout le long du Jurassique et un peu au Crétacé. Le Tricératops n’a
vécu qu’au Crétacé, de 78,5 à 69,5 Ma.
Évolution des êtres vivants et histoire de la Terre - Activités pour comprendre – corrigé – page 3
Titre : Répartition temporelle de quelques espèces de dinosaures rencontrées dans le film
« Jurassik park ».
Les traits pleins correspondent à des fossiles dont on est certain de l’existence durant la période considérée ;
les pointillés ceux dont on n’est pas certain.
Les couleurs correspondent aux 3 étages de l’ère secondaire : Trias (violet), Jurassique (bleu) et Crétacé (vert).
Évolution des êtres vivants et histoire de la Terre - Activités pour comprendre – corrigé – page 4
Activité 4 : Comment expliquer la disparition des dinosaures ?
De très nombreuses espèces de dinosaures, occupaient les continents à l’ère secondaire. Ils
étaient adaptés aux conditions climatiques de l’époque. Il y a 66 Ma, les dinosaures ont
disparu.
Mettre en relation les 3 documents suivants pour proposer deux hypothèses pouvant
expliquer la disparition totale des dinosaures il y a 66 Ma.
Document 1 – Le cratère météoritique de Chicxulub
Il y a 66 Ma, une météorite géante de 10 km de diamètre a heurté la Terre, à une vitesse
supérieure à 10 km/s. Elle a creusé un cratère de 200 km de diamètre, situé dans le golfe
du Mexique.
L’énergie libérée lors de l’impact est estimé à 10 000 fois celle de toutes les bombes
nucléaires dont on dispose aujourd’hui. Ce choc a pulvérisé des tonnes de roches, et projeté
dans la haute atmosphère une telle quantité de poussières que le ciel a du s’assombrir
pendant plusieurs années.
D’après Belin SVT, 3e, 2008
Carte de l’Inde
Localisation du cratère de
Chicxulub
Document 2 – Les trapps du Deccan
Cette carte de l’Inde montre une zone appelée « trapps », dans la province du
Deccan. Il s’agit de gigantesques empilements de basaltes (roches formées par
refroidissement de la lave), sur plus de 2 400 m d’épaisseur et couvrant une
surface supérieure à celle de la France. Ils se sont formés il y a 66 Ma.
D’après Bordas SVT, 3e, 2008
Document 3 – Conséquences possibles d’éruptions volcaniques sur le climat
Éruption de l’Etna
2008
Les géologues pensent que des éruptions volcaniques de particulièrement grande ampleur
peuvent influencer le climat d’une façon importante. Elles injecteraient dans la haute
atmosphère une telle quantité de poussières que les rayons du Soleil ne parviendraient
presque plus à la surface de la Terre : de très nombreuses plantes vertes privées de
lumière mourraient ; des herbivores, et secondairement des carnivores mourraient aussi.
D’après Bordas SVT, 3e, 2008
Hypothèse 1 : Une météorite de très grande taille (10 km de diamètre) est tombée sur Terre,
il y a 66 Ma. La projection de matière a assombri l’atmosphère pendant plusieurs années. Les
végétaux n’ayant plus suffisamment de lumière meurent ont dû mourir, puis les herbivores,
puis les carnivores. Les dinosaures ayant disparu il y a 66 Ma, cette météorite a pu provoquer
leur disparition.
Hypothèse 2 : Un volcan de très grande ampleur, les Trapps du Deccan, localisé en Inde a été
daté de 66 Ma, comme la disparition des dinosaures. Or, on sait qu’une éruption volcanique
projette dans la haute atmosphère des poussières. Un tel volcan a pu assombrir l’atmosphère
à tel point que les rayons du Soleil n’atteignaient plus le sol. Les effets sont les mêmes que
ceux décrits pour la météorite dans l’hypothèse 1. Ce volcan a pu être à l’origine de la
disparition des dinosaures.
Évolution des êtres vivants et histoire de la Terre - Activités pour comprendre – corrigé – page 5
Activité 5 : L’évolution des espèces, étude du Pinson Geospiza fortis
Le pinson à bec moyen (Geospiza fortis) est un oiseau des îles Galápagos.
Il utilise son bec pour écraser les graines dont il se nourrit. Lorsqu’il a le
choix entre une petite graine et un plus grosse, il choisit généralement la
plus petite, facile à écraser.
On a remarqué que les années pluvieuses, les petites graines sont très
abondantes et les pinsons s’en nourrissent presque exclusivement.
À l’inverse, les années de sécheresse, ce sont les grosses graines qui
sont les plus abondantes.
En étudiant cet oiseau, des scientifiques ont remarqué que l’épaisseur du bec était un
caractère héréditaire.
On a mesuré chaque année entre 1976 et
1985, l’épaisseur moyenne du bec des
individus de cette espèce et on a présenté
les résultats dans le graphique ci-contre.
Titre : Évolution de l’épaisseur moyenne du
bec d’une population de Geospiza fortis.
5.1. Utiliser les informations du texte pour
expliquer pourquoi un pinson à bec épais est
plus adapté à son environnement qu’un pinson à bec fin pendant une année de sècheresse.
Lors des périodes de sècheresse, il y a moins de petites graines et plus de grosses. Les
pinsons à bec épais peuvent plus facilement manger ces grosses graines que ceux qui ont un
petit bec.
5.2. On sait que les individus possédant un avantage alimentaire se reproduisent mieux.
Utiliser le graphique pour proposer une explication à l’évolution de l’épaisseur du bec des
pinsons à bec moyen au fil des années.
Les pinsons à gros bec seront mieux nourris pendant les périodes de sècheresse que les
pinsons à bec fin. Ils se reproduiront davantage que les autres. On voit cet effet dans le
graphique car durant les périodes de sècheresse, l’épaisseur moyenne du bec augmente dans
les populations de pinsons. Par exemple, il passe d’environs 9,6 à 9,8 mm durant la sècheresse
de l’été 1981.
Au contraire, lors d’une année pluvieuse en 1983, les pinsons à petit bec étaient avantagés. Ils
se sont mieux reproduits et la taille moyenne du bec de la population a diminué passant de 9,5
à 9,4 mm.
Évolution des êtres vivants et histoire de la Terre - Activités pour comprendre – corrigé – page 6
Activité 6 : Évolution de l’atmosphère et conquête du milieu marin
L’atmosphère s’est formée par dégazage de la Terre. Les diamants actuels sont des minéraux
anciens. Ils présentent parfois des bulles ou inclusions gazeuses.
Les chercheurs considèrent que ces gaz piégés représentent la composition de l’atmosphère
primitive de notre planète.
Comparaison de la composition de l’atmosphère actuelle à celle de l’atmosphère primitive.
Gaz
Atm. actuel
Atm. primitive
Diazote
77,8 %
15,9 %
Dioxygène
20,9 %
0%
Argon
0,9 %
0,9 %
Vapeur d’eau
0,37 %
39,6 %
Dioxyde de carbone
0,03 %
15,5 %
Dihydrogène
0%
19.4 %
Monoxyde de carbone
0%
3,8 %
Méthane
0%
3,7 %
Ethylène
0%
1,2 %
Total
100 %
100 %
6.1. Calculer le pourcentage de l’argon dans l’atmosphère actuelle.
6.2. Sachant que le pourcentage d’argon n’a pas changé entre la composition de l’atmosphère
actuelle et celle de l’atmosphère primitive, calculer le pourcentage de vapeur d’eau dans
l’atmosphère primitive.
Comme il a été appris en classe de 5ème, « … à la lumière, les végétaux chlorophylliens
contribuent à oxygéner le milieu ».
6.3. Formuler une hypothèse pour expliquer, à partir des informations obtenues et en
utilisant vos connaissances, pourquoi les êtres vivants des temps géologiques les plus anciens
correspondent tous à des animaux vivants dans l’eau et pas dans l’air.
Les premiers organismes vivants qui avaient besoin de dioxygène pour respirer n’ont pas pu
apparaître dans l’air car l’atmosphère primitive n’en contient pas. Les premiers végétaux qui
sont apparus étaient des organismes marins. Ils ont contribué à oxygéner les océans. Le
dioxygène dissout dans l’eau a sans doute permis aux premiers animaux d’apparaitre dans les
milieux aquatiques.
6.4.
Établir un lien entre l’évolution de l’atmosphère et la conquête du milieu terrestre par
diminution de la température à la surface de la Terre.
La diminution de température de l’atmosphère terrestre a pu engendrer une diminution de la
vapeur d’eau atmosphérique. Cette eau a formé les océans dans lesquels la vie a pu naitre.
Évolution des êtres vivants et histoire de la Terre - Activités pour comprendre – corrigé – page 7
Activité 7 : Parenté chez les primates
Doc 1 : Au sein des primates, on distingue les
Hominoïdes, qui ont la particularité de
posséder un coccyx et dons de ne pas avoir de
queue. Parmi ces Hominoïdes, une partie
constitue les Hominidés, caractérisés par une
locomotion partiellement ou totalement bipède.
Doc 2 : Caractères de quelques primates
(1 : Présence ; 0 : Absence)
Animal
Saki
Babouin
Orang-outang
Gorille
Homme
Chimpanzé
Bonobo
Pouce
opposable
1
1
1
1
1
1
1
Narines
rapprochées
0
1
1
1
1
1
1
Coccyx
0
0
1
1
1
1
1
Doc 3 : Proximité génétique entre l’Homme et
quelques Hominoïdes.
Animal
Chimpanzé
Gorille
Orang-outang
Bonobo
Pourcentage de gènes
communs avec l’Homme
99
98
96
99
Doc 4 : Arbre de parenté au sein des
Hominoïdes.
Pour chacune des propositions suivantes, indiquer si elles sont justes ou fausse. Justifier la
réponse à l’aide d’informations extraites des documents ci-dessus en précisant le (ou les)
document(s) utilisés.
7.1. En termes d’évolution, le Gorille est plus proche du Saki que de l’Homme.
Faux : Le Gorille est plus proche de l’Homme que du Saki. Il a 3 caractères en commun avec
l’Homme (pouce opposable, narines rapprochées et coccyx) et un seul avec le Saki (pouce
opposable) (doc 2).
7.2. En termes d’évolution, le Babouin a sa place dans le groupe des Hominoïdes.
Faux : Les Hominoïdes sont caractérisés par l’absence de queue et la présence d’un coccyx. Le
Babouin n’a pas de coccyx. Il ne peut être classé parmi les Hominoïdes (doc 2).
7.3. En termes d’évolution, le Chimpanzé et le Bonobo sont aussi proches de l’Homme l’un que
l’autre.
Vrai : Le Bonobo et le Chimpanzé sont aussi proches de l’Homme l’un que l’autre car ils ont des
caractères communs : pouce opposable, narines rapprochées et coccyx (doc 1). De plus ils ont
tous les deux 99%de gènes communs avec l’Homme (doc 3).
7.4. Le coccyx est un attribut présent chez tous les primates.
Faux : Le coccyx est présent seulement chez les Hominoïdes (doc 1).
7.5. En termes d’évolution, le Chimpanzé est plus proche de l’Orang-outang que du Gorille.
Faux : Sur l’arbre généalogique, l’ chimpanzé est placé plus proche de l’Homme que le Gorille
(doc 4). Le Chimpanzé possède 99% de gènes communs avec l’Homme, alors que le gorille n’en
a que 98 % et 96 % pour l’Orang-Outang. Le Chimpanzé a donc plus de gènes communs avec le
Gorille qu’avec l’Orang-Outang. Il est donc plus proche du Gorille que de l’Orang-Outang.
Évolution des êtres vivants et histoire de la Terre - Activités pour comprendre – corrigé – page 8