Fichier PDF 892 K
publicité
La classification du vivant à l’école élémentaire La classification phylogénétique Un peu d’histoire … A partir de la Renaissance, les hommes essayent de comprendre l’ordre intrinsèque qui était censé régir la nature. Ils comparent les êtres vivants sur ce qu’ils ont et ce qu’ils n’ont pas, traduisant des ressemblances. Carl von Linné (1707 – 1778) réalise une classification. Elle doit refléter un ordre divin, au sommet duquel se trouve l’homme. Pour Linné, les espèces ont été créées par Dieu une fois pour toutes : vision fixiste. Leibnitz (1646 – 1716) et Charles Bonnet utilisent une échelle des êtres : (1720 – 1793) Un peu d’histoire … JB Lamarck (1744-1829) pense que la nature a pu modifier les espèces comme le font les éleveurs : vision dite transformiste. Darwin (1809 – 1882) reprend ces idées et essaye d’expliquer le « comment » de cette transformation : théorie de l’évolution. Les espèces se transforment et lèguent leurs caractères héréditaires à leur descendance (caractères anciens et caractères nouveaux) Jusqu’à Willi Hennig (1913 – 1976), on a mélangé : la généalogie : « qui descend de qui ? » et la phylogénie « qui est plus proche de qui ? » Une représentation « classique » Une représentation actualisée plus conforme aux connaissances contemporaines mais obsolète La phylogénie Du grec Phylos : race, espèce Génèse : production, création • La phylogénie repose sur la question : « qui est plus proche de qui ? » La phylogénie est l'étude des parentés entre différents êtres vivants en vue de comprendre l‘évolution des organismes vivants. La classification phylogénétique • La classification phylogénétique est un système de classification des êtres vivants qui a pour objectif de rendre compte des degrés de parenté entre les espèces et qui permet donc de comprendre leur histoire évolutive (ou phylogénie). La classification phylogénétique a remplacé la classification traditionnelle dans la plupart des milieux scientifiques et dans l’enseignement secondaire en France. Des éléments à retenir • Dans la classification scientifique, les êtres vivants sont classés sur la base d’attributs qu’ils présentent et qu’ils partagent (= caractère communs). Les caractères pris en compte peuvent être d’ordre anatomique, génétique ou moléculaire. • Pour constituer un groupe (clade), seuls sont pris en compte les caractères présents uniquement chez les espèces regroupées (ex : posséder une colonne vertébrale pour les vertébrés) et absents à l’extérieur du groupe formé. Les caractères communs considérés doivent, par ailleurs, représenter, sur le plan de l’évolution, une innovation qui caractérise le groupe (= caractères nouveaux) : ainsi, la présence de poils et de mamelles caractérise le groupe des mammifères au sein de celui, plus large, des tétrapodes. A l’opposé, l’absence d’un caractère ne définit pas, par défaut, un autre groupe : le terme « invertébrés » a un sens sur le plan du vocabulaire courant mais il ne correspond pas, sur le plan scientifique, à la classification actuelle. En conséquence, dans la classification moderne appelée classification phylogénétique, certains groupes sont maintenus (ex : les vertébrés, les mammifères, les oiseaux) alors que d’autres ont disparu (ex : les invertébrés, les poissons, les reptiles). Classification classique Classification phylogénétique 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 Comment classe-t-on? Les organismes sont classés sur la base de caractères qu’ils présentent. Les caractères sont homologues lorsqu’ils partagent la même structure générale ou la même origine durant le développement embryonnaire. Les organismes vivants présentent des caractères homologues d’ordre : - anatomique (plan d’organisation) - génétique (forme des chromosomes) - moléculaire (séquences d’ADN) A l’école, on travaillera sur les caractères d’ordre anatomique (essentiellement externes). On regroupera dans un même ensemble les organismes qui partagent les mêmes attributs morphologiques. Comment classe-t-on? Connaissances scientifiques à propos de l’échantillon « 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 Shadokokro Archéoshadok dents 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 Shadokokro Archéoshadok dents 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 Shadok basset shadocentaires 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 Comment classe-t-on? 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. Faire émerger la causalité sous-jacente au partage des attributs (d’où viennent les attributs communs ?) 5. Transposer les ensembles emboîtés en arbres Utiliser la classification (placer dans l’arbre des espèces actuelles ou fossiles) Au cycle 3, la notion de transmission de ces caractères et d’hérédité amènera les élèves à comprendre la notion d’ ancêtre commun. Ce que possèdent en commun les espèces d’un groupe, ce qu’ils ont, leur a été transmis par un ancêtre commun. Un exercice pour mieux comprendre Exercice proposé Classez les animaux de la collection suivante : Liè Saint--Pierre Lièvre brun ; Criquet ; Saint ; d’é ’ét Sarcelle d ’été repréésentez sentez--la sous une forme sch schéématique (ensembles emboit emboitéés puis repr ou arbre) Méthode de résolution a) Observer et dé décrire les espè espèces d’ d’une collection, b) Lister les attributs observé observés, puis complé compléter le tableau ré récapitulatif c) Constater que certains caractè caractères sont partagé 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 2. « Résumé type » du cahier élève Les diffé différentes espè espèces d’ê d’êtres ’êtres vivants peuvent être classé classées dans un mê même groupe à partir des attributs (ou caractè caractères) qu’ qu’ils pré présentent en commun (exemple : les Insectes possè possèdent tous un squelette externe, six pattes et deux antennes). Si un ensemble d’ê d’êtres ’êtres vivants partage des caractè caractères, c’c’est qu’ qu’ils en ont hé hérité rité d’un ancê ancêtre qui leur est commun (ex : l’écureuil ’écureuil roux et le renard possè possèdent des poils et des mamelles qui leur ont été transmis par un ancê ancêtre commun). Plus des espè espèces partagent de caractè 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/
