Comment retrace-t-on l'évolution ?

Comment retrace-t-on l'évolution ?

2,3,2/ Evolution et Phylogénèse

A1 : Rapprochements d'espèces / logiciel phylogéne

© TP phylogene.odt

• Protocole / manuel p80 : ouvrir le logiciel Phylogène – tableau de caractères – dossier « Archontes » - sélectionner les espèces que vous voulez – afficher la « matrice des distances » - puis « arbres » → arbre phylogénétique des archontes
• Protocole / manuel p83 : sélectionner la collection « Homininés » - construire la matrice avec les espèces proposées et les caractères « prognatisme » « trou occipital » « saillie des pommettes » - établir des parentés possibles pour chacun des caractères. → arbre phylogénétique des Homininés
• Protocole / manuel p77 : « tableau de séquences - « archontes » - « molécules » - « globines » - afficher matrices puis arbres → arbre phylogénétique des archontes à partir des données moléculaires

→ Phylogénèse, arbre, matrice, groupes, taxon, état dérivé ou évolué / ancestral ou primitif des caractères, innovation évolutives

FT fournies au TP de Bac (ECE) : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/bankact/index.php?m=1&sm=1

A2 : Histoire du concept d'évolution

Diap\histoire_concept_evolution.odp

http://acces.ens-lyon.fr/evolution/biodiversite/dossiers-thematiques/les-trois-domaines-du-vivant/historique-de-la-classification-du-vivant-1

concept, histoire, sélection naturelle, évolution, espèce, taxon

Vincent Courtillot : "Il n'y a plus aucun réchauffement" - A voir absolu...

Quelle est la composition de la lithosphère ?

A6/ Classification des minéraux des roches magmatiques

fiche id°©

Diap \minéraux.odp

Textures (G, mG, mL), composition, cristallisation

6 familles de minéraux : quartz, feldspath, mica, amphiboles, pyroxène, olivine

Comment retrace-t-on l'évolution ?

Comment retrace-t-on l'évolution ?

2,3,2/ Evolution et Phylogénèse

A : Rapprochements d'espèces / logiciel phylogéne

• Protocole / manuel p80 : ouvrir le logiciel Phylogène – tableau de caractères – dossier « Archontes » - sélectionner les espèces que vous voulez – afficher la « matrice des distances » - puis « arbres » → arbre phylogénétique des archontes
• Protocole / manuel p83 : sélectionner la collection « Homininés » - construire la matrice avec les espèces proposées et les caractères « prognatisme » « trou occipital » « saillie des pommettes » - établir des parentés possibles pour chacun des caractères. → arbre phylogénétique des Homininés
• Protocole / manuel p77 : « tableau de séquences - « archontes » - « molécules » - « globines » - afficher matrices puis arbres → arbre phylogénétique des archontes à partir des données moléculaires

→ Phylogénèse, arbre, matrice, groupes, taxon, état dérivé ou évolué / ancestral ou primitif des caractères, innovation évolutives

FT fournies au TP de Bac (ECE) : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/bankact/index.php?m=1&sm=1

Qu'est-ce qui fait évoluer ?

A5 : Définition de quatre forces évolutives

homogénéité diversité : http://videotheque.cnrs.fr/video.php?urlaction=visualisation&method=QT&action=visu&id=2242&type=grandPublic

prendre des notes pour lister les agents de l'évolution ...

diapo : Evolution_forces.odp

• Migration = changement de lieu d'un organisme provoquant l'isolement de certains génômes, donc une évolution différente et éventuellement un croisement avec une nouvelle population et dans ce cas l'apport de nouveaux gènes pour la population.
• Mutation = provoque l'apparition de nouveaux allèles par modification de gènes c'est-à-dire d'une séquence de nucléotides (bases) dans l'ADN.
• Sélection = filtre à allèles par l'intermédiaire du milieu, de la reproduction, de l'alimentation, de la prédation, ...
• Dérive = modification aléatoire de la fréquence des allèles dans une population

Mechanisms : the processes of evolution : http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/0_0_0/evo_14

MAIS il y a aussi les

• associations entre espèces : symbiose, parasitisme, commensalisme, → COévolution

§ Comment la biodiversité a-t-elle pu être modifiée au cours de l'évolution ?

2,3/ L'évolution des espèces / de la biodiversité

Qu'est-ce qui fait évoluer ?

2,3,1/ Forces évolutives

A1 : Confrontation de deux allèles

® TS_Palu_Drepano.odt

Paludisme et hémoglobine : http://genet.univ-tours.fr//gen001700_fichiers/htm/gen12ch8b.htm

http://www.larecherche.fr/actualite/sante/paludisme-hemoglobine-01-01-2012-70621

Pression du milieu, concurrence, survie, descendants

autre exemple : phalène du bouleau : http://genet.univ-tours.fr//gen001700_fichiers/htm/ch8a/gen12ch8aec1.htm

A2 : Simulation de la dérive génétique

Simulation avec littorines en 2ndes

logiciel Constantino : http://www.ac-nice.fr/svt/productions/fiche.php?numero=73

Effectuer 4 tirages (2 couleurs / 10 individus puis 100 individus ; 5 couleurs / 10 individuds puis 100 individus) , suivre sur plusieurs générations et noter le nombre de générations nécessaires pour obtenir une population uniforme (toutes les boules de la même couleur).

logiciel Fusin : http://svt.ac-rouen.fr/tice/animations/fusin/derive_genetique.swf

logiciel évolution allélique à télécharger : http://www.ac-nice.fr/svt/productions/fiche.php?numero=52

dérive génétique : modification aléatoire de la fréquence des allèles dans une population.
Elle est d'autant plus forte que la population est petite

A3 : Simulation de la séléction naturelle

Jeu Constantino /Phalène : http://www.ac-nice.fr/svt/productions/html5/phalenes/index.htm

afficher les graphiques et interpréter

Jeu SCI / Darwin : http://www.sciencechannel.com/games-and-interactives/charles-darwin-game.htm

Jeu Colorado / lapins : http://phet.colorado.edu/en/simulation/natural-selection

sélection naturelle : filtre à allèles par l'intermédiaire du milieu, de la reproduction, de l'alimentation, de la prédation, …

A4 : rappel sur les mutations vu en 1°S & variabilité génétique

Types de mutations vus en 1S

modification de Séquence, un ou plusieurs nucléotides
substitution, délétion , addition=insertion,
faux-sens, non-sens,
décalante ou non
neutre=silencieuse, horloge moléculaire

fabrication d'une lame mince

Quelle est la composition de la lithosphère ?

A5/ Observation de lames minces de roches magmatiques / microscope

fiche id°©

TP observation de roches :

réaliser une fiche d'identification© de chaque roche (granite, basalte, gabbro, péridotite) :

1. observer à l'oeil nu : aspect général : couleurs, structure, minéraux reconnaissables
2. observer les lames minces au microscope : structure de la roche : grenue, microgrenue, microlithique et minéraux en présence -> dessin
3. en déduire la composition chimique de chaque roche dans les documents présents -> tableau

pour apprendre à reconnaître les minéraux et roches : manuel p.398-399

clef de détermination Tlse (html) : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/lycee/segui/mineralogie/fiche.htm

clef de détermination Oehmichen (pdf) : http://www.google.fr/url?sa=t&rct=j&q=identification+min%C3%A9raux+microscope&source=web&cd=1&ved=0CCUQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.lyc-oehmichen.ac-reims.fr%2Fcontenu%2Fdiscipline%2Fsvt%2F01_Pour_Observation2%2FIdentification_des_mineraux.pdf&ei=ih9kUP_rKorM0AWbjoCoCg&usg=AFQjCNHuA10fkEWvcu9xBWoHpXz13EnO9Q

collection de lames minces : http://www2.ac-lyon.fr/enseigne/biologie/photossql/photos.php?TopicID=Lames

atlas rocks & minerals / Ratajeski : http://www.geolab.unc.edu/Petunia/IgMetAtlas/mainmenu.html

atlas minerals / Siddall, London : http://www.ucl.ac.uk/~ucfbrxs/PLM/PLMhome.html

Mineralogy Database : http://webmineral.com/

atlas de minéraux : http://www.brocku.ca/earthsciences/people/gfinn/minerals/database.htm

atlas de lames minces Minéraux et roches / Aubry, Caen : http://www.etab.ac-caen.fr/discip/geologie/Micropol/index.html

FT fournies au TP de Bac (ECE) : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/bankact/index.php?m=1&sm=1

article de minéralogie au microscope polarisant : http://www.svt-monde.org/spip.php?article26

lames minces de roches : http://hcp-medias.com/rubrique.php?rub=2&lie=251&p=0

Roches et sites geotectoniques : http://www.ac-nancy-metz.fr/enseign/svt/ressourc/rescien/petro/Micros/micro1.html

tableau de lames minces : http://soleil.petit-pied.net/lames%20minces%20roches%20eruptives.htm

Le CRPG (Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques, : http://www.crpg.cnrs-nancy.fr/Science/Collection/index.html

Quelle est la composition de la lithosphère ? 2,1- Définition et évolution de la lithosphère

A3/ Utilisation des vitesses des ondes sismiques pour comprendre la composition de la lithosphère

© ondes vitesses.odg

Manuel p119

http://www.jeulin.fr/fr/a-a1000004856-edc1000005/ressource/1001176/TP-Mesure-de-la-vitesse-de-propagation-des-ondes-sismiques-dans-differentes-roches.html

http://svt.ac-montpellier.fr/spip/spip.php?article326

http://www.pierron.fr/ressources/fichestp/1ereS_svt/CSVT-107-Les_croutes_terrestres.pdf

http://ftpaster.unice.fr/docs/Acti_peda/070403_075104-2/Caract%C3%A9ristiques%20des%20ondes.pdf

http://www.edusismo.org/docs/acti_peda/070623_174103-1/ondes_sismiques_propagation.pdf

la vitesse de propagation d’ondes varie à travers des matériaux de nature différente => consistance + composition minéralogique et chimique

Lithosphère = croûte + manteau supérieur = dur et cassant

Asthénosphère = manteau moyen = solide mais ductile

croûte océanique : basalte et de gabbro

croûte continentale : granite.

manteau : péridotite.

13 janvier

Pétrographie = minéralogie = étude des roches et minéraux qui les composent

A4/ Classification des roches

© fiche id°

Diap \roches.odp

3 types de roches :

1 - Les roches Sédimentaires

Caractéristiques : sédiments + ciment → strates

Formation : érosion - transport - sédimentation (/gravité, /solubilité) - diagénèse (compaction, pression, ciment)

- érosion => détritiques : conglomérats (graviers > 2mm), grés (sables), argilites (argiles < 64 µm), ...

- précipitation => chimiques : calcaire CaCO₃, sel NaCl, ...

- fossilisation => biogéniques : charbon, pétrole, ...

Les roches sédimentaires sont à l'origine d'une accumulation de sédiments d'origine détritique, biologique ou chimique, cimentés entre eux par des éléments chimiques ayant précipité, et par compaction sous le poids des couches supérieures.

2 - Les roches magmatiques

Caractéristiques : cristaux +/- verre

Formation :

- refroidissement en surface => rapide => verre + cristaux = Volcanique

- magma riche en Fe+Mg => fluide => Volcanique effusif : basalte

- magma riche en SiO₂ => visqueux => Volcanique explosif : rhyolite

- refroidissement en profondeur => lent => cristaux joints = Plutonique : granite, gabbro, péridotite

Ces roches sont formées de minéraux et/ou de verre. Les roches magmatiques sont formées à partir de la cristallisation d'un magma plus ou moins rapidement : les roches plutoniques sont formées en profondeur, lentement et sont donc entièrement cristallisées, leur structure est grenue ; les roches volcaniques sont formées en surface, rapidement et sont donc formées de verre contenant plus ou moins de cristaux, leur structure est microlit(h)ique.

3 - Les roches Métamorphiques

Caractéristiques : cristaux modifiés, orientés → schistosité

Formation :

- de contact : cornéennes, schistes

- régional : schistes, marbres, gneiss, quartzites, amphibolites, ...

Les roches métamorphiques sont formées à l'état solide, sous l'influence de la température et de la pression. Les minéraux ont enregistré les contraintes que la roche a subie.

§ Comment la biodiversité a-t-elle pu être modifiée au cours de l'évolution ?

§ Rappels de 2nde sur la biodiversité

Biodiversité.odp

à partir de : http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosbiodiv/index.php?pid=decouv_chapA_p1_f1 ; http://www.mnhn.fr/mnhn/geo/biodiversite-crises/index.htm

Chuck Norris :http://www.chucknorrisfacts.fr/index.php

photos des expéditions Tara 2012 et Santo 2006: http://oceans.taraexpeditions.org/fr/photos-videos/galerie.php?id_page=13&id_keyword=13 ; http://www.ird.fr/recherche/santo2006/blog/ ; http://www.ird.fr/recherche/santo2006/index.htm

photos Arthus Bertrand : http://www.yannarthusbertrand2.org/index.php?option=com_datsogallery&Itemid=27&func=detail&catid=3&id=1005&p=1&l=1280

film BBC « Terre », partie sur les jungles

conférence de Patrick Blandin : http://plateforme-depf.mnhn.fr/mod/resource/view.php?id=1279

dossier http://plateforme-depf.mnhn.fr/course/view.php?id=47

Bilan des acquis

biodiversité à différentes échelles et relations de cause à effet entre la biodiversité à l’échelle des organismes et la biodiversité génétique

• notion de biodiversité à différentes échelles, et relations de cause à effet entre la biodiversité à l’échelle des organismes et la biodiversité génétique
• ◦ le phénotype macroscopique dépend du phénotype cellulaire, lui-même induit par le phénotype moléculaire
• ◦ le phénotype moléculaire dépend du patrimoine génétique de la cellule et de la nature des gènes qui s’expriment sous l’effet de l’influence de facteurs internes et externes variés
• ◦ l’expression d’un phénotype dépend donc du génotype et de l’environnement
• les mutations sont la source aléatoire de la diversité des allèles, fondement de la biodiversité
• • notion de caractères héréditaires, transmis lors de la reproduction sexuée, et modalités de cette transmission
• • possibilité de survenues d’anomalies lors du déroulement de la méiose, conséquences de ces anomalies, pour l’individu, mais aussi dans un contexte d’évolution du vivant
• • notion de plan d’organisation (des vertébrés)
• • notion d’homologie moléculaire (utilisées pour établir des relations de parentés)

§ Comment la biodiversité a-t-elle pu être modifiée au cours de l'évolution ?

2,3/ L'évolution des espèces / de la biodiversité

Qu'est-ce qui fait évoluer ?

2,3,1/ Forces évolutives

A1 : Confrontation de deux allèles

ouvrir sur le réseau interne (classe - travail)  le document : TS_Palu_Drepano.odt

Paludisme et hémoglobine : http://genet.univ-tours.fr//gen001700_fichiers/htm/gen12ch8b.htm

http://www.larecherche.fr/actualite/sante/paludisme-hemoglobine-01-01-2012-70621

Pression du milieu, concurrence, survie, descendants

autre exemple : phalène du bouleau : http://genet.univ-tours.fr//gen001700_fichiers/htm/ch8a/gen12ch8aec1.htm

A2 : Simulation de la dérive génétique

Simulation avec littorines en 2ndes

logiciel Constantino : http://www.ac-nice.fr/svt/productions/fiche.php?numero=73

Effectuer 4 tirages (2 couleurs / 10 individus puis 100 individus ; 5 couleurs / 10 individuds puis 100 individus) , suivre sur plusieurs générations et noter le nombre de générations nécessaires pour obtenir une population uniforme (toutes les boules de la même couleur).

logiciel Fusin : http://svt.ac-rouen.fr/tice/animations/fusin/derive_genetique.swf

logiciel évolution allélique à télécharger : http://www.ac-nice.fr/svt/productions/fiche.php?numero=52

dérive génétique : modification aléatoire de la fréquence des allèles dans une population.

Elle est d'autant plus forte que la population est petite

A3 : Simulation de la séléction naturelle

Jeu Constantino /Phalène : http://www.ac-nice.fr/svt/productions/html5/phalenes/index.htm

afficher les graphiques et interpréter

Jeu SCI / Darwin : http://www.sciencechannel.com/games-and-interactives/charles-darwin-game.htm

Jeu Colorado / lapins : http://phet.colorado.edu/en/simulation/natural-selection

sélection naturelle : filtre à allèles par l'intermédiaire du milieu, de la reproduction, de l'alimentation, de la prédation, …

§ Comment les êtres vivants se sont-ils diversifiés au cours de l'évolution ?

A7 : Exemples de diversifications comportementales

Diapo : \diversifications comportementales.odp

Ethologie : étude du comportement animal

Des singes lavent des patates depuis quelques générations : http://sfeca.fr/LeconsEtho/macaques/macaques/media/Traditions.pdf

Utilisation d’outils chez certains primates (notion de « culture » chez les chimpanzé par exemple) : http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/zoologie/d/les-chimpanzes-ont-bien-un-embryon-de-culture_13322/ ; http://www.larecherche.fr/savoirs/portfolio/apprentissage-chimpanzes-01-11-2006-81855

Diversification de populations d’oiseaux en fonction du chant : notamment chez les oiseaux-chanteurs ou oiseaux oscines (des études ont été réalisées chez la Paruline à sourcils blancs ou encore chez le Diamant mandarin) : http://universitepopulaire-sael-montelimar.fr/Files/conference_de_nicolas_mathevon.pdf

danse des paradisiers : http://youtu.be/YTR21os8gTA

comportements nouveaux / diversifications comportementales

notion « d’empreinte » : processus d’apprentissage mis en jeu pendant le développement des jeunes et qui produit une modification durable d’un comportement. Cette empreinte pourrait être héritable, bien qu’elle ne soit pas génétique. Cette héréditabilité ne se fera que si l’empreinte affecte la valeur sélective.

B22 : Processus de diversification du vivant  / Évolution des individus

1. L'association des mutations et du brassage génétique au cours de la méiose et de la fécondation ne suffit pas à expliquer la totalité de la diversification génétique des êtres vivants. D'autres mécanismes de diversification des génomes existent : hybridations suivies de polyploïdisation, transfert de gène (transgénèse) par voie virale, etc.
2. S'agissant des gènes impliqués dans le développement, des formes vivantes très différentes peuvent résulter de variations dans la chronologie et l'intensité d'expression de gènes communs, plus que d'une différence génétique.
3. Une diversification des êtres vivants est aussi possible sans modification des génomes : associations (symbioses par exemple).
4. 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.

Mots clefs : homologies de séquences, mutations, brassage génétique, méiose, fécondation, hybridations, polyploïdisation, transfert viral, développement, variations intensité d'expression + chronologie, comportements nouveaux

§ Comment les êtres vivants se sont-ils diversifiés au cours de l'évolution ?

2,2,2/ diversifications non génétiques

A5 : Observation de lichens et de champignons / µscop

TS TP lichenECE.pdf

[mycos (grec) = fungus (latin) = champignon]

Symbiose [syn (grec) : ensemble + bio (grec) : vie] = association à bénéfice réciproque

lexique : http://labopathe.free.fr/symbioses.html

D/lichen.odp

A6 : Symbiose entre une algue et une salamandre

DIAPOophila et Ambistoma.odp

l'algue Oophila amblystomatis et la salamandre Ambystoma maculatum : http://www.pedagogie.ac-nantes.fr/98426822/0/fiche___ressourcepedagogique/&RH=1160729734281#contenu ;

[ecto (grec) = ext // endo (grec) = int]

autres ex de symbiose :

• l’endosymbiose cnidaires/Dinoflagellés : http://www.sb-roscoff.fr/ETSymbioses2008/pdf/Biofutur/40-44-Furla299.pdf
• Les planaires (Convoluta roscoffensis) qui hébergent des chrlorelles dans leur mésoderme)
• Le ver géant Riftia et des bactéries autotrophiques – exemple d’endosymbiose
• Quand la symbiose « corallienne » prend le large : http://www2.cnrs.fr/presse/communique/4359.htm

• Les mycorhizes : http://svt.ac-dijon.fr/schemassvt/article.php3?id_article=1794

mycorhizes.odg

BB-04.2016.odt

• tique et Lyme : http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-tiques-et-bacteries-de-lyme-un-benefice-reciproque-32073.php

  © symbioses.doc

• Microbiote: des bactéries qui nous veulent du bien : https://lejournal.cnrs.fr/articles/microbiote-des-bacteries-qui-nous-veulent-du-bien
• Faecal bacteria cocktail treats superbug infection : https://www.newscientist.com/article/dn23061-faecal-bacteria-cocktail-treats-superbug-infection

• Origine symbiotique des chloroplastes et des mitochondries

Exemples de diversification du vivant non génétique
Coévolution