PARTIE 2 : L’histoire de la Vie sur la Terre 1 I T I P 150 : La Terre s'est formée il y a 4.6 milliards d'années. Le dioxygène est apparu il y a 2,2 milliards d'années. Les 1er êtres vivants sont des cyanobactéries, ils sont apparus il y a 3,8 milliards d'années dans les océans. I. Les peuplements au cours des temps géologiques En datant les roches sédimentaires et en étudiant l’ensemble des fossiles qu’elles contiennent, on peut reconstituer le peuplement d’un milieu à une époque donnée. Activité 1 /TICE : Conclusion : A chaque époque est associé un peuplement animal et végétal particulier. Les peuplements changent au cours des temps : des groupes apparaissent, d’autres disparaissent. Exo maison : ex3 et 7p131 Les scientifiques ont découpé les temps géologiques selon ces crises en ères Ex : de -540 Ma à – 250 MA : c'est l’ère primaire, de 250 Ma à 65 MA : c’est l’ère secondaire. 2 I R a Comment expliquer ces crises biologiques ? Activité 2 : Tâche complexe La crise crétacé tertiaire Il y a 65 MA, la surface de la Terre a subi un volcanisme intense et une chute de météorites. Ces événements géologiques ont modifié les milieux et les conditions de vie (refroidissement par ex) entrainant des extinctions en masse. Après ces crises biologiques, des périodes de diversification ont été observées. Comment expliquer l’apparition de groupes nouveaux ? 3 T I R II. La théorie de l'évolution A. Les liens de parenté entre groupes Film début Darwin (source www.cnrs.fr) / fiche à la découverte des savants : DARWIN Darwin supposa que les espèces se transforment au fil des temps Activité 3 : TICE Comparaison d’espèces passées et actuelles : poule/archéoptéryx/composgnathus Un arbre d’évolution* retrace les filiations entre les groupes. Il existe des liens de parentés entre ces 3 espèces : elles possèdent un ancêtre commun et partagent des caractères communs. Au cours de l’évolution, des caractères nouveaux apparaissent et crée alors des espèces nouvelles. Une espèce nouvelle présente une organisation commune et des caractères nouveaux par rapport à une espèce antérieure : c'est l'évolution.* 4 Exercice : comparaison des membres de vertébrés L’existence de ressemblances entre les espèces apparues successivement suggère leur parenté, ils ont des ancêtres communs. L’arbre d’évolution des vertébrés 1 5 I R a Comment expliquer l’apparition de nouveaux caractères ? B. Les causes de l’apparition de caractères nouveaux Film c’est pas sorcier (source lesite.tv) : les théories de Lamarck et Darwin - 5’10 Esp K Espèce Ind 1 Ind 2 Ind 3 Adaptation à l’env Nvelle esp Sélection naturelle = reproduction Nveau K Nvelle esp Activité 4 : Tâche complexe : Comment expliquer l’évolution du bec des pinsons des Galápagos On remarque que la forme du bec change avec l’alimentation et donc la végétation des iles. Des individus à gros becs auront une descendance à gros bec :l’épaisseur du bec est un caractère héréditaire. Le gros bec est un caractère qui va avantager les individus granivores : c’est donc un caractère avantageux pour la descendance. Les pinsons dérivent d’une seule espèce qui a acquis des caractères nouveaux : forme du bec Conclusion : L’apparition d'un caractère avantageux favorable au milieu de vie et donc à la survie de l'espèce est un critère de Sélection naturelle (c’est-à-dire de reproduction). L'apparition d'un caractère avantageux est à l'origine du développement d'une nouvelle espèce. C’est la diversification Film Darwin suite Ex maison : lignée des éléphants ou doc p 138 act 1 et 2 + p 148 6 I R a 2 C. L'évolution de la lignée des primates 3°5 - Activité 5 : TC caricature de Darwin Réponse attendue : L’homme et les grands singes ont un ancêtre commun, ils ont des caractères en commun (pouce, yeux placé en avant, absence de queue) et des caractères nouveaux. L’homme a acquis un caractère innovant : la bipédie. Cette première innovation évolutive de la lignée humaine a été acquise vers - 6 Ma . A partir d’une espèce commune, on obtient 2 lignées qui évolueront différemment : le groupe s’est alors diversifié. Une espèce regroupe des individus qui se ressemblent et qui sont capables de se reproduire entre eux. Il existe qu’une seule espèce humaine actuellement : c’est l’espèce Homo sapiens. Activité : On cherche à comprendre comment notre espèce est apparue. Conclusion : Les espèces du genre Homo possèdent des caractères innovants crâniens : 7 augmentation du volume crânien et une réduction de la face. Les différentes espèces ont un ancêtre commun, des caractères nouveaux sont apparus entrainant la formation d’une nouvelle espèce. Plusieurs espèces d’Hominidés ont vécu en même temps. A partir d’une espèce commune, on obtient 2 lignées qui évolueront différemment : le groupe s’est alors diversifié. 2/5 L’espèce humaine s’inscrit dans le processus de l’évolution : on parle de lignée buissonnante. Exercice maison : Reconstituer l’arbre d’évolution établi par M.Brunet, découvreur du fossile de Toumaï Bilan Les fossiles constituent des traces de la vie d’autrefois. La Terre s’est formée il y environ 4,5 milliards d’années ; 1 milliard d’années environ s’écoule avant les premières formes vivantes connues. A chaque époque est associé un peuplement animal et végétal particulier. Les peuplements changent au cours des temps : des groupes apparaissent, d’autres disparaissent. Les différentes espèces de dinosaures sont apparues il y a environ 250 millions d’années et ont disparu il y a 65 millions d’années. Des événements géologiques ont modifié les milieux et les conditions de vie entrainant des extinctions en masse. Après ces crises biologiques, des périodes de diversification ont été observées. Les êtres vivants d’aujourd’hui résultent d’une longue évolution et ont tous des liens de parenté. L’apparition d'un caractère avantageux favorable au milieu de vie et donc à la survie de l'espèce est un critère de Sélection naturelle (c’està-dire de reproduction). L'apparition d'un caractère avantageux est à l'origine du développement d'une nouvelle espèce : C’est la diversification. L’hominisation correspond à une évolution biologique et culturelle (bipédie, augmentation de volume du cerveau, réduction de la face, fabrication d’outils, maîtrise du feu, vie sociale, culte des morts, arts..) III. 8 I Ra Les indices de l’évolution avec nos données actuelles : la génétique A. L’ADN Déterminez sur quels faits scientifiques est fondée la théorie selon laquelle tous les organismes vivants ont une origine commune : Tableau comparatif des caractéristiques de quelques êtres vivants Observation microscopiques + squelettes de membres de vertébrés Tous les êtres vivants ont une structure commune : la cellule, La cellule renferme pour tous l’ADN : c'est donc une molécule universelle. Ils ont tous une origine commune. 3/5 9 Film espèce d’espèce : montage arbre patchwork 9’30 I Ra Exo maison: des données actuelles pour construire l'arbre d'évolution des primates Les comparaisons d’ADN révèlent de grandes similitudes. Plus les différences sont faibles, plus l’ancêtre commun est proche ou éloigné. Ces différences sont notées en pourcentage dans le tableau ci-dessous. 1. D'après ces données génétiques, indiquer l'espèce: la plus proche de l'Homme :………………………………………La plus éloignée: ……………………………………………… 2. Placer ces espèces sur l’arbre ci –contre. 3. Expliquer comment la production d’insuline humaine est possible. Les hommes ne descendent pas des singes ! la lignée des hommes et la lignée des singes sont parentées, ce sont des cousins, ils partagent un ancêtre commun. 10 B. Les mutations à l’origine d’une nouvelle espèce Activité 7 : Apparition d’une nouvelle espèce du point de vue de la génétique (l’exemple des moustiques) CL: L’apparition de nouveau caractère est liée à des changements au niveau du génome : ce sont des mutations. Ces mutations aléatoires apportent une diversité de caractères. L’apparition de nouveaux gènes ou allèles avantageux favorise un individu face à un environnement particulier. Ces individus les mieux adaptés vont alors survivre et se reproduire. Exercice d’application : L’origine des gros becs des pinsons Les pinsons à gros becs sont des granivores. L’ancêtre commun à la lignée des pinsons du Galápagos avait un bec fin. Peter et Rosemary Grant ont essayé d’expliquer l’origine de ce nouveau bec. Ils ont alors identifié un gène Bmp4, qui influe sur le développement de la forme du bec. Ce gène s’exprime plus tôt et plus fortement au cours du développement embryonnaire chez les espèces de pinsons à bec robuste. 1. Chez les espèces à becs robustes, y a-t-il eu apparition d’un nouveau gène ? 2. Expliquer l’origine de l’apparition du caractère « bec robuste » dans la descendance. 4/5