CHAPITRE 2 : DIVERSIFICATION DU VIVANT ET EVOLUTION DE LA BIODIVERSITE I- Des exemples de diversification du vivant Activité 7 : Rôle des gènes du développement S'agissant des gènes impliqués dans le développement, des formes vivantes très différentes peuvent résulter de variations dans la durée et l'intensité d'expression de gènes communs, plus que d'une différence génétique. Gène du développement : Gène ayant un rôle clé dans la mise en place des organes au cours du développement embryonnaire. (Page 372) Gènes Hox : Gènes du développement intervenant dans la mise en place de l’axe antéro-postérieur des animaux. Ces gènes sont retrouvés chez de nombreux animaux, où ils ont des fonctionnements proches. La séquence de ces gènes est très fortement conservée. Séquence ou gène homologue : Se dit d’une séquence d’ADN ou d’un gène d’une espèce donnée présentant des similitudes de séquences nucléotidiques avec un autre gène/séquence d’une autre espèce. Les gènes homologues proviennent d’un gène ancestral commun. (Page 372) ARN messager (ARNm) : Molécule d’ARN (acide ribonucléique) issue de la transcription d’un gène et qui sera ensuite traduite en protéine. TP 3 : DIVERSIFICATION DU VIVANT : EXEMPLES Activité 8 : Ateliers de recherche Atelier1 Atelier2 atelier3 atelier4 D'autres mécanismes de diversification des génomes existent : hybridations suivies de polyploïdisation, (transfert par voie virale, etc). Une diversification des êtres vivants est aussi possible sans modification des génomes : associations (dont symbioses) par exemple. Chez les vertébrés, le développement de comportements nouveaux, transmis d'une génération à l'autre par voie non génétique, est aussi source de diversité : chants d'oiseaux, utilisation d'outils, etc. Polyploïde : Etre vivant possédant plus de deux jeux complets de chromosomes. (Bordas page 410) Hybridation : Croisement entre deux individus appartenant à des espèces différentes. L’hybride interspécifique obtenu est généralement stérile. Symbiose : Association obligatoire, à bénéfice réciproque entre deux espèces. (Page 376) Transmission culturelle : Mode de transmission d’une aptitude par imitation et apprentissage au contact d’autres individus. (Bordas page 411) D'autres mécanismes de diversification des génomes existent : hybridations suivies de polyploïdisation, (transfert par voie virale, etc). Une diversification des êtres vivants est aussi possible sans modification des génomes : associations (dont symbioses) par exemple. Chez les vertébrés, le développement de comportements nouveaux, transmis d'une génération à l'autre par voie non génétique, est aussi source de diversité : chants d'oiseaux, utilisation d'outils, etc. Polyploïde : Etre vivant possédant plus de deux jeux complets de chromosomes. (Bordas page 410) Hybridation : Croisement entre deux individus appartenant à des espèces différentes. L’hybride interspécifique obtenu est généralement stérile. Symbiose : Association obligatoire, à bénéfice réciproque entre deux espèces. (Page 376) Transmission culturelle : Mode de transmission d’une aptitude par imitation et apprentissage au contact d’autres individus. (Bordas page 411) II- De la diversification des êtres vivants à l’évolution de la biodiversité TP 4 : DERIVE GENETIQUE, SELECTION NATURELLE ET EVOLUTION DE LA BIODIVERSITE Activité 9 : La dérive génétique Au hasard, perte d’un allèle ou maintien dans des proportions variables des deux allèles. Pas de scénario prévisible. Activité 10 : La sélection naturelle Selon le milieu quand la présence d’un allèle confère un avantage, il est maintenu dans de fortes proportions. Les individus portant la combinaison d’allèles défavorables ayant moins accès à la reproduction, l’allèle disparait. Parfois, les deux allèles peuvent apporter un avantage sélectif donc les deux allèles sont maintenus dans la population. La pression de l’environnement sur le maintien ou la disparition d’allèles est la sélection naturelle. Sous l'effet de la pression du milieu, de la concurrence entre êtres vivants et du hasard, la diversité des populations change au cours des générations. L'évolution est la transformation des populations qui résulte de ces différences de survie et du nombre de descendants. Evolution : Modification de la composition génétique des populations au cours du temps. (Page 371) Dérive génétique : Variation aléatoire de la fréquence des allèles dans une population. Elle est surtout une conséquence de la reproduction sexuée : seuls certains allèles sont transmis aux descendants. (Page 371) Sélection naturelle : Variation non aléatoire de la fréquence des allèles dans une population. Dans un milieu donné, certains allèles confèrent un avantage à ceux qui les portent, qui ont donc plus de chances de se reproduire. La fréquence de ces allèles augmente ainsi dans la population. (Page 375) III- Diversité du vivant et notion d’espèce Activité 11 : Définition d’espèce… Alpaga, Andes Plante grimpante malgache Violet « Rubber Vine » (Cryptostegia madagascariensis et Cryptosegia grandiflora). Cette plante ornementale a été introduite à l'origine pour la beauté de ses fleurs. Sa sève, du latex blanc contenant du caoutchouc, contient des hétérosides cardiotoniques très fortement toxiques dont les propriétés sont semblables à l’ouabaïne présente dans le genre Strophantus servant de poison à flèches. Aujourd'hui "Alien Plant" en Australie, envahit les forêts, grimpe sur les arbres et les étouffe, se substitue aux groupements végétaux des sous-bois locaux. Cette plante aux fleurs violettes est dotée d'une grande faculté d'adaptation. Il est interdit de transporter et de vendre cette plante dans plusieurs états d'Australie. Aucune méthode viable n'a pu être envisagée jusqu'à présent pour éradiquer cette plante ou même limiter son évolution De nouveaux cas, dont un mortel, d'infection par une bactérie résistante aux antibiotiques de personnes ayant voyagé en Asie du Sud, notamment pour du "tourisme médical", ont été annoncés vendredi, faisant craindre une propagation mondiale de la maladie. Le Point, 13/08/2010 à 14:31 Geomyces destructans is a psychrophilic fungus which causes white nose syndrome, a fatal disease that has decimated bat populations in parts of the United States. Le monde, 18.05.2012 à 11h16 La diversité du vivant est en partie décrite comme une diversité d'espèces. La définition de l'espèce est délicate et peut reposer sur des critères variés qui permettent d'apprécier le caractère plus ou moins distinct de deux populations (critères phénotypiques, interfécondité, etc.). Le concept d'espèce s'est modifié au cours de l'histoire de la biologie. Une espèce peut être considérée comme une population d'individus suffisamment isolés génétiquement des autres populations. Une population d'individus identifiée comme constituant une espèce n'est définie que durant un laps de 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. Définition biologique de l’espèce : Deux individus sont de la même espèce s'ils peuvent se reproduire entre eux et avoir une descendance fertile. Définition typologique de l’espèce : Un individu appartient à une espèce s'il ressemble au « type » de l'espèce (individu de référence placé dans la collection d'un musée). Population : Ensemble d'individus de la même espèce qui, vivant à proximité les uns des autres, se reproduisent majoritairement entre eux. (Bordas page 410) Effet fondateur : Perte de la diversité génétique d'une population issue d'une autre par isolement d'un très petit nombre d'individus. (Bordas page 407) Spéciation : Processus évolutif qui aboutit à l'apparition d'une nouvelle espèce. (Bordas page 411) Hybride : Résultat du croisement d'individus génétiquement différents. (Nathan page 426) Isolement reproductif : Incapacité d'un individu à se reproduire avec des individus d'autres populations entrainant un isolement génétique. Nathan page 426