La classification du vivant à l’école élémentaire La classification phylogénétique Qu ’en disent les programmes ? BO N°3 19 juin 2008 L’unité et la diversité du vivant •Présentation de la biodiversité : recherche de différences entre espèces vivantes. •Présentation de l’unité du vivant : recherche de points communs entre espèces vivantes. •Présentation de la classification du vivant : interprétation de ressemblances et différences en termes de parenté. La phylogénie Du grec Phylos : race, espèce Génèse : production, création • La phylogénie repose sur la question : « qui est plus proche de qui ? » •C ’est l'étude des parentés entre différents êtres vivants en vue de comprendre l‘évolution des organismes vivants. Un peu d’histoire … Renaissance : L’homme au sommet de l ’échelle Un peu d’histoire … Une représentation « classique » mais obsolète Darwin (1809 – 1882) Un peu d’histoire … Jusqu’au milieu du XXème, on a mélangé : • la généalogie : « qui descend de qui ? » et • la phylogénie « qui est plus proche de qui ? » 1950 : La méthode cladistique de Henning (1913 – 1976), •« La systématique philogénétique » Une représentation actualisée plus conforme aux connaissances contemporaines La classification phylogénétique Un système de classification des êtres vivants • qui prend en compte des degrés de parenté entre les espèces • qui permet de comprendre leur histoire évolutive (ou phylogénie). La classification phylogénétique • Classification scientifique : les êtres vivants sont classés sur la base d’attributs (= caractère communs). •Les caractères pris en compte peuvent être d’ordre: anatomique génétique moléculaire. Classification classique 1 Classification phylogénétique 2 La classification moderne simplifiée La classification moderne simplifiée Qu’est ce que classer ? Trier - Ranger - Classer Trier : discriminer des objets en fonction d’un critère binaire. (qui a / qui n’a pas) : Ranger : opération qui consiste à organiser ou à sérier des objets selon un ordre croissant ou décroissant à l’aide d’un critère continu. (du plus petit au plus grand …) Classer : établir des regroupements sur la base d’attributs communs. Établir une hiérarchie dans la distribution des attributs et créer des groupes emboîtés. Proposer des critères pour trier, ranger et classer ces animaux Découvrir la méthodologie : Classer les « Shadoks » CET EXERCICE EST CONÇU COMME UN APPRENTISSAGE POUR LE MAITRE !!! CET EXERCICE EST CONÇU COMME UN APPRENTISSAGE NOUS NE PENSONS POUR PAS QU’IL SOIT REELLEMENT JUDICIEUX DE LE MENER AVEC DES ELEVES ... LE MAITRE !!! NOUS NE PENSONS PAS QU’IL SOIT REELLEMENT JUDICIEUX DE LE MENER AVEC DES ELEVES ... Travaux pratiques pour construire la méthodologie de la classification Comment classe-t-on? Shadok des bois Shadok basset Shadok commun Shadokokro Archéoshadok oui oui oui oui 2 - Longues pattes oui oui oui 3 - 4 doigts par pattes oui oui oui oui oui oui oui 1 – Bec large 4 - Longues dents 5 - Touffes de poils oui oui Comment classe-t-on? Comment classe-t-on? Ceux qui ont un bec large et une touffe de poils Ceux qui ont des longues pattes et 4 doigts par patte Shadok basset Shadok commun Ceux qui ont des longues dents Shadokokro Archéoshadok Comment classe-t-on? Ceux qui ont un bec large et une touffe de poils Ceux qui ont des longues pattes et 4 doigts par patte Shadok basset Shadok commun Ceux qui ont des longues dents Shadokokro Archéoshadok Ancêtre commun qui avait des longues dents Ancêtre commun qui avait des longues pattes et 4 doigts par patte Ancêtre commun qui avait un bec large et une touffe de poils Comment classe-t-on? Les hirsutoshadoks Les shadocentaires Shadok des bois Shadok basset Shadok commun Les shadornivores Shadokokro Archéoshadok Ancêtre commun qui avait des longues pattes et 4 doigts par patte Ancêtre commun qui avait un bec large et une touffe de poils Ancêtre commun qui a un corps circulaire porté par 2 pattes filiformes Méthodologie pour classer 1.. Faire une liste des attributs observés et constater que certains sont partagés 2. Faire émerger l’ensemble le plus inclusif (basé sur l’attribut le plus général, partagé par toutes les espèces) 3. Faire émerger les ensembles emboîtés (jusqu’à « épuisement » des attributs) Apprendre des mots nouveaux (attributs mais surtout le nom des ensembles dans la classification simplifiée) 4. Transposer les ensembles emboîtés en arbres qui fait apparaître la notion d’ancêtre commun. Au cycle 3, les élèves devront retenir que: Les espèces d’un même groupe (clade) ont des attributs (caractères) communs qui leur ont été transmis par un ancêtre commun. Un exercice pour mieux comprendre Exercice proposé Classez les animaux de la collection suivante : Lièvre brun ; Criquet ; Saint-Pierre ; Sarcelle d’été puis représentez-la sous une forme schématique (ensembles emboités ou arbre) Méthode de résolution a) Observer et décrire les espèces d’une collection, b) Lister les attributs observés, puis compléter le tableau récapitulatif c) Constater que certains caractères sont partagés, puis faire émerger l’ensemble le plus inclusif. Yeux, bouche Squelette externe Squelette intérieur Nageoires à rayons 4 membres 6 pattes, antennes Plumes d) Transposer les ensembles emboités en arbre Poils, mamelles 4 membres Squelette intérieur Yeux, bouche Plumes Nageoires à rayons Squelette externe, 6 pattes, antennes Poils, mamelles Exercice 2 : Classer les animaux du jardin Animaux du jardin Yeux, Bouche Escargot X Limace X Sauterelle Papillon X X X X X X 4 membres Mésange Moineau X X X X X X Poils, mamelles Antennes 3 paires de pattes Plumes Tentacules Pied porteur X X X X Taupe X X X Yeux, bouche 4 membres mésange plumes poils Sauterelle papillon Antennes, 3 paires de pattes moineau taupe Escargot limace Pied porteur, tentacules Yeux, bouche Taupe Mésange Moineau poils Escargot Limace plumes 4 membres Pied porteur, tentacules Sauterelle Papillon Antennes, 3 paires de pattes Taupe Mésange Moineau Escargot Limace Sauterelle Papillon Ils ont un ancêtre commun qui a 4 membres Ils ont un ancêtre commun qui a des yeux et une bouche 2. « Résumé type » du cahier élève Les différentes espèces d’êtres vivants peuvent être classées dans un même groupe à partir des attributs (ou caractères) qu’ils présentent en commun (exemple : les Insectes possèdent tous un squelette externe, six pattes et deux antennes). Si un ensemble d’êtres vivants partage des caractères, c’est qu’ils en ont hérité d’un ancêtre qui leur est commun (ex : lla’écureuil et le renard possèdent des poilsmembres et des mamelles qui leur ont été transmis par un taupe etroux le moineau quatre ancêtre commun). Plus des espèces partagent de caractères, plus elles sont proches : les scientifiques établissent ainsi la classification du vivant. On distinguera trois niveaux d’apprentissages : • cycle 1 : observer et décrire ce que l’on observe • cycle 2 : mettre en ordre le monde vivant (trier, ranger, classer) • cycle 3 : approcher la classification scientifique Trame d’un module d’apprentissage : - Trier, ranger, classer - Observer, décrire des caractères pertinents (recherches puis validation) - Classer les animaux selon ces critères (tableau, ensembles …) - Caractériser et nommer ces ensembles - Etablir les liens de parenté (qui est le plus proche parent de qui ? arbre) Bibliographie sur la classification phylogénétique : - Comprendre et enseigner la classification du du vivant, Belin – Bonnet ML, Cariuo F, Duco A, Guillot G, Lebas C, Lecointre… 2005 Ouvrage fondamental, exemples de séquences testées, fiches photocopiables. - Classer les animaux au quotidien cycles 2 et 3, Scéren – Chanet B, Lusignan F 2007 Outil très précieux, séquences clés en main, fiches photocopiables et CDRom Sites : - www.perigord.tm.fr - http://www.inrp.fr/lamap/ -Philoboîte http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/lycee/perez/Phyloboite/Html/