HPT - enseignement Catholique

HPT UAA6 CC 150918 final
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AUTEURS : Brigitte Janssens, Pascale Papleux
Clarifications conceptuelles à l’usage du professeur
Biodiversité et évolution
Biodiversité
La diversité biologique (ou biodiversité) désigne la diversité de toutes les formes du vivant.
Elle est habituellement subdivisée en trois niveaux :
a) la diversité génétique correspond à la diversité des individus appartenant à une même espèce.
Par exemple, les différentes races de chiens ;
http://www.lefigaro.fr/assurance/2013/04/05/05005-20130405ARTFIG00317-chiens-les-maladies-selon-la-race-de-l-animal.php
b) la diversité spécifique correspond à la diversité
des espèces, c’est-à-dire à la variété des espèces
qui existent par exemple dans un milieu donné ;
https://annesof.wordpress.com/culture-scientifique/
HPT
Formation scientifique
UAA6

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c) la diversité écosystémique qui correspond à la diversité des écosystèmes et des biomes
présents sur Terre.
http://www.astrosurf.com/luxorion/terre-biodiversite.htm
http://www.aires-marines.fr/Partager/Relations-internationales/Convention-sur-la-
diversite-biologique
Biodiversité…État des lieux
Voici un tableau qui fait un état des lieux très succinct sur le nombre actuel d’espèces.
Groupes
Espèces connues
Estimation des
espèces existantes
% d’espèces
inconnues
Virus
4 000
400 000
99%
Bactéries
4 000
1 000 000
99%
Algues
40 000
400 000
90%
Plantes
270 000
320 000
15%
Protozoaires
40 000
200 000
80%
Mollusques
100 000
200 000
50%
Insectes
950 000
8 000 000
88%
Poissons
23 250
25 000
8%
Amphibiens
5 000
6 000
17%
Reptiles
7 400
8 000
8%
Oiseaux
9 900
10 000
1%
Mammifères
4 600
5 000
8%
(source du tableau :UNEP, Global Biodiversity, Assessment, 1995)
Plus de 10 000 nouvelles espèces sont découvertes chaque année (dont plus de 1 500 espèces
marines). Mais, il faut savoir que 10 à plus de 100 espèces disparaissent aussi chaque année. La
durée de vie d’une espèce varie entre 10 000 ans et quelques millions d’années.
Depuis l’apparition des premières traces d’êtres vivants à la surface de la Terre, il y a plus de
3 milliards d’années, 99% des espèces ont disparu.

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Quelques espèces récemment découvertes …
http://www.zoopraha.cz/aktualne/pohledem-
reditele/9102-za-tajemnym-kha-nyou
Laonastes aenigmamus (Kha-nyou)
Découvert en 1996 au Laos
http://www.worldwildlife.org/species/saol
a
Pseudoryx nghetinhensis
(Saola)
Découvert en 1992 au Vietnam
http://www.maxisciences.com/r
equin/requin-grande-gueule-
megachasma-pelagios-une-
espece-rarissime-decouverte-
en-1976_pic1018.html
Megachasma pelagios
(requin grande gueule)
Découvert en 1976 à
Hawaï
Quelques espèces récemment disparues …
https://fr.wikipedia.org/wiki/Incilius_periglenes
Incilius periglenes (crapaud doré)
Espèce considérée comme éteinte
depuis 2001
http://planete.gaia.free.fr/animal/mamari
ns/dauphin.chine.html
Lipotes vexillifer (dauphin de
Chine)
Espèce considérée comme
éteinte depuis 2006
https://fr.wikipedia.org/wiki/Tigre
_de_Java
Panthera tigris
sondaica (Tigre de
Java)
Espèce considérée
comme éteinte depuis
1980
Biodiversité et évolution
L’évolution de la vie est à l’origine de la biodiversité (voir le point suivant).
C’est principalement Darwin qui a donné une première explication de l’évolution des êtres vivants (en
1859 lors de la publication de son ouvrage « De l’origine des espèces »). Les espèces y sont décrites
comme se transformant au cours du temps. Depuis cette époque, de nombreuses nouvelles
connaissances scientifiques ont conforté et complété la théorie de l’évolution de Darwin (génétique,
géologie, biologie moléculaire,…).
Les espèces actuelles dérivent d’espèces ancestrales différentes. La biodiversité actuelle résulte
donc de la disparition de certaines espèces (lors de périodes d’extinction) et de la naissance de
nouvelles espèces (spéciation).
En effet :
- d’une part, un brusque changement de l’environnement, un cataclysme naturel, une grave
épidémie, le manque de ressources… peuvent causer la disparition d’une espèce dans un milieu

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donné ou même son extinction à l’échelle de la planète. Les espèces qui disparaissent laissent un
vide, une niche écologique que d’autres espèces s’empresseront sans doute d’occuper ;
- d’autre part, le phénomène complexe de « spéciation » conduit à la naissance de nouvelles
espèces, suite par exemple à un isolement géographique de quelques individus (une population)
appartenant à une espèce initiale qui se transforment suite aux mécanismes des mutations et de la
sélection naturelle.
Cependant, si la disparition des espèces est un phénomène naturel normal, le rythme avec lequel les
espèces disparaissent aujourd’hui est 100 à 1000 fois plus élevé que le rythme « naturel ».
La cause principale de cette accélération de la disparition des espèces semble bien liée aux activités
humaines et aux changements globaux que celles-ci entrainent. On retiendra principalement la
surexploitation des ressources naturelles, la fragmentation des habitats, la pollution, les invasions
biologiques et les changements climatiques.
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Biodiversité et recherche de liens de parenté entre êtres vivants
Les êtres vivants font preuve d’une grande diversité
aussi bien en ce qui concerne leur apparence que leur
mode de vie.
L’observation et la comparaison de certains caractères
sont essentielles pour pouvoir établir une relation de
parenté entre individus appartenant à des espèces
différentes. Darwin a particulièrement étudié la forme
des becs des espèces de pinsons peuplant les îles de
l’archipel des Galápagos. En effet, l’idée que les
espèces actuelles de ces pinsons soient différentes de
l’espèce ancestrale venue du continent voisin conduit
Darwin à abandonner la thèse « fixiste » de l’époque
(thèse à laquelle il adhérait avant de débuter son
voyage de 5 ans à bord du Beagle) pour envisager une
théorie proposant l’évolution des espèces au cours du
temps.
S’en est suivi la naissance d’une nouvelle discipline, la phylogénie, qui étudie les filiations entre des
organismes appartenant à des espèces différentes basée sur la recherche des liens de parenté entre
les êtres vivants.
Ces liens de parenté s’établissent à partir de différents types de comparaisons : anatomiques,
morphologiques, paléontologiques, cellulaires, embryologiques, génétiques…
a) Comparaison morphologique
La morphologie est l'étude de la forme et de l'aspect visuel de la structure externe d'un animal, d'une
plante ou d'un organe. En comparant la morphologie d’un groupe d’espèces, on peut remarquer des
ressemblances qui s’expliquent par l’héritage d’une population ancestrale commune.
Par exemple, de nombreux vertébrés possèdent cinq doigts à l’extrémité de leurs membres antérieurs
et cinq orteils à l’extrémité de leurs membres postérieurs. Ci-après quelques exemples de membres
antérieurs.
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Voir le site consacré à l’évaluation des écosystèmes pour le millénaire: http://www.millenniumassessment.org/fr/About.html.
Voir également le dossier « Quelles espèces faut-il sauver ? », Science et Vie Junior n°312, septembre 2015.
http://www.futura-
sciences.com/magazines/sante/infos/dossiers/d/biologie
-darwinisme-theorie-bien-vivante-767/page/5/
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Main de l’Homme
Main du
chimpanzé
Patte antérieure
d’un gecko
Patte antérieure
de la taupe

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b) Comparaison anatomique
Contrairement à la morphologie, l'anatomie s'intéresse à la
structure interne d'un animal, d'une plante ou d'un organe.
Tout comme les comparaisons morphologiques, les
comparaisons anatomiques montrent des ressemblances
entre des espèces différentes.
Les éléments qui composent les vertébrés sont disposés
dans chaque cas d’une certaine manière les uns par rapport
aux autres. Par exemple, chez la souris, la colonne vertébrale
se situe dans un plan de symétrie et porte la tête qui indique
l’avant de l’animal. L’ensemble de ces caractéristiques
constitue le plan d’organisation de l’individu. Certains êtres
vivants partagent ainsi le même plan d’organisation. C’est le
cas par exemple des vertébrés (souris, grenouille, truite…) ;
Ces caractéristiques anatomiques communes (qui sont donc
des faits scientifiques) permettent de mettre en évidence
l’existence d’un lien de parenté entre ces différents vertébrés.
En effet, elles ne peuvent s’expliquer qu’à la lumière de
l’évolution : une nouvelle structure anatomique apparue chez
les individus d’une espèce ancestrale est transmise aux
individus d’espèces plus récentes qui ont évolué à partir de
cette espèce ancestrale.
c) Comparaison paléontologique
L’histoire des êtres vivants est aussi étudiée par la
paléontologie, au travers des fossiles (et donc des animaux et des végétaux du passé). Un fossile est
le reste (coquille, os, dent, graine, feuilles...) ou le simple moulage d'un animal ou d'un végétal
conservé dans une roche sédimentaire. La paléontologie nous montre que le monde vivant s’est
constamment transformé depuis que la vie existe sur Terre : des animaux et des végétaux ont
disparu, d’autres sont apparus. Par exemple, l’étude des fossiles nous montre que seuls les êtres
vivants aquatiques étaient présents sur Terre au cours des 3 premiers milliards d’années.
Un autre exemple est celui de l’évolution des équidés qui a
été étudiée dans les terrains datant du tertiaire en Amérique
du Nord. Le cheval actuel apparait comme un animal très
spécialisé : sa denture est celle d’un herbivore « brouteur
d’herbe » et ses membres sont adaptés à la course. On
considère souvent « l’Eohippus » (qui vivait au début de l’ère
tertiaire et dont la taille est celle d’un chat) comme l’ancêtre
le plus éloigné du cheval actuel. Si l’Eohippus présente de
grandes différences avec le cheval actuel, on peut
cependant lui rattacher « un ensemble d’espèces fossiles »
dont les premiers différent peu de l’Eohippus et les plus
récents différent peu du cheval actuel. Certaines de ces
espèces fossiles sont des mangeurs de feuilles qui ont vécu
en même temps que des brouteurs d’herbe, certaines
espèces tridactyles ont vécu en même temps que des monodactyles.
d) Comparaison cellulaire
La comparaison de tous les êtres vivants au niveau microscopique aboutit également à une
constatation frappante : ils sont constitués de cellules dont l’organisation interne et le fonctionnement
ont des points communs (présence d’une membrane cytoplasmique, présence de cytoplasme,
Illustration du « Petit Larousse » de 1922 :
http://soutien67.free.fr/svt/animaux/zoo/vertebres/
vertebre.htm