Histoire & évolution de la terre et de la vie

activité 1 : découverte de fossiles au Canada
A2 : recherche des plus vieux fossiles en Australie
A3 : Etude d'une forêt du Carbonifère
A4 : Comparaison de quelques fossiles du primaire
A5 : Comparaison de quelques fossiles du secondaire
A6 : Quelques crânes du Crétacé
A7 : Construction d'une frise chronologique
Bilan

phylogénèse du rire selon Devos

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

§ Rappels de 2nde...

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

en 2nde : La biodiversité est à la fois la diversité des écosystèmes, la diversité des espèces et la diversité génétique au sein des espèces. Au sein de la biodiversité, des parentés existent qui fondent les groupes d’êtres vivants. Ainsi, les vertébrés ont une organisation commune. Les parentés d’organisation des espèces d’un groupe suggèrent qu’elles partagent toutes un ancêtre commun. L’état actuel de la biodiversité correspond à une étape de l’histoire du monde vivant : les espèces actuelles représentent une infime partie du total des espèces ayant existé depuis les débuts de la vie. La biodiversité se modifie au cours du temps sous l’effet de nombreux facteurs, dont l’activité humaine.

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

Forces évolutives ≡ processus qui agissent sur les fréquences alléliques

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

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. Ou : processus évolutif de fluctuations aléatoires des fréquences alléliques résultant d'un échantillonnage aléatoire parmi les gamètes
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, …
https://videos.reseau-canope.fr/corpus/selection_naturelle-HD.mp4

A4 : rappel 1°S sur mutations & variabilité génétique

Types de mutations vues en 1S

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

hypothèses, théorie, recherche, philosophie de la science...

"La science va sans cesse se raturant elle-même. Ratures fécondes." Victor Hugo

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

A3 : Exemples de diversifications comportementales

Diapo : \diversifications comportementales.odp

Ethologie : étude du comportement animal

Konrad Lorenz

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

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.

B222 : Évolution non génétique des individus

Une diversification des êtres vivants est aussi possible sans modification des génomes : associations (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.
Mots clefs : symbiose, comportements nouveaux

§ Que manquait-il à Wegener pour appuyer la théorie ?

Attention : evaluation TP roches et devoir le 15/2/18

§ A.Wegener song : http://youtu.be/T1-cES1Ekto

§ Que manquait-il à Wegener pour appuyer la théorie ?

2,2- Des faits pour confirmer une hypothèse

2.2.1 : Bathymétrie océanique

[Bathos = profondeur]

A1 : Mesures bathymétriques des fonds océaniques / cartes + Google earth

Cartes bathymétriques interactives :

http://topex.ucsd.edu/marine_topo/

http://neo.sci.gsfc.nasa.gov/view.php?datasetId=GEBCO_BATHY

utiliser de Google Earth

GEBCO_BATHY_2002-01-01_rgb_3600x1800.KMZ

Cartes topographique et bathymétrique.kmz

Les dorsales forment une chaîne montagneuse

• 60 000 km de long
• 150 km de large en moyenne sur le fond des océans,
• environ 2 km d'altitude par rapport aux fonds océaniques

Schématiser des fonds océaniques → profil topographique

Topographie océanique : plateau continental, talus continental, plaine abyssale, île, dorsale,

A2 : Mesures thermiques des fonds océaniques / Google earth

Flux thermique océanique.kmz

cartes flux thermique :

http://planet-terre.ens-lyon.fr/planetterre/objets/Images/chaleur-Terre-geothermie/chaleur-Terre-geothermie-04.jpg

http://www.etab.ac-caen.fr/discip/geologie/SVT/travaux/tomographie/tomo.html

http://eduterre.ens-lyon.fr/ressources_gge/divergence/la-topographie-oceanique

http://wwz.ifremer.fr/grands_fonds/Les-enjeux/Les-decouvertes/Structure-des-fonds/Les-dorsales

colorier sur le profil topo les zones à flux fort

flux thermique = quantité d'énergie d'origine interne libérée / unité de surface et de temps.
Les dorsales sont des zones à fort flux thermique

§ D'où vient la chaleur au niveau des dorsales ?

A3 : Modélisation de la convection / maquette et animations

modélisation convection :

http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosgeol/01_decouvrir/03_convection/03_pedago/00a.htm

animations sur la convection :

http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/college/perez/panaches.htm

http://planet-terre.ens-lyon.fr/planetterre/XML/db/planetterre/metadata/LOM-modelisation-de-la-convection.xml

différence convection / conduction :

convection = mouvement de matière sous l'effet de la chaleur
conduction = mouvement de chaleur dans la matière

§ comment connaître la composition de la terre en profondeur ?

Bilan : la composition de la lithosphère

La différence d’altitudes observée entre continents et océans reflète un contraste géologique.
Les études sismiques et pétrographiques permettent de caractériser et de limiter deux grands types de croûtes terrestres : une croûte océanique essentiellement formée de basalte et de gabbro et une croûte continentale constituée entre autres de granite. La croûte repose sur le manteau, constitué de péridotite. La lithosphère est constituée de la croûte et du manteau supérieur.

Bilan : schématisation sur la composition de la lithosphère

Mots clefs : Sismologie, pétrologie, croûte océanique, continentale, manteau, deux lithosphères, roches rencontrées (basalte, gabbro, granite, péridotite).

Glossaire : http://www.premiumwanadoo.com/renard/revisions/SVT/lexGeol.htm#S

glossaire : http://operabaroque.fr/magmatiques.htm

Sch'bilan 1 ©

Diap/ tectonique schbil.odp

Attention : evaluation TP roches et devoir le 15/2/18

§ A.Wegener song : http://youtu.be/T1-cES1Ekto

§ Que manquait-il à Wegener pour appuyer la théorie ?

2,2- Des faits pour confirmer une hypothèse

2.2.1 : Bathymétrie océanique

[Bathos = profondeur]

A1 : Mesures bathymétriques et thermiques des fonds océaniques / cartes

Cartes bathymétriques interactives :

http://topex.ucsd.edu/marine_topo/

http://neo.sci.gsfc.nasa.gov/view.php?datasetId=GEBCO_BATHY

utiliser de Google Earth

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

2,2,2/ diversifications non génétiques

A1 : Observation de lichens, algues et 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

A2 : 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

• 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

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

A4 : Histoire de la domestication du blé

© polyploidisation ble.odg

Diap/ Polyploidisation ble.odp

http://www.biblio.univ-evry.fr/theses/2009/2009EVRY0023.pdf ; https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=5&cad=rja&ved=0CGIQFjAE&url=http%3A%2F%2Fwww.ens.univ-evry.fr%2Fdokeos%2Fcourses%2FCOURS_455%2Fdocument%2FCours%2FPolyploidisation_et_evolution_des_genomes_polyploidessept09.ppt&ei=_YvYUMLBCsO40QX5nYGYCA&usg=AFQjCNF4wRPoP2X4dAUPdmHHy24GgMlgBg&sig2=kTkQHdr-ym9DVnKscIyDPw

Blé : des réarrangements chromosomiques que l'on croyait impossibles : http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/vie-1/d/ble-des-rearrangements-chromosomiques-que-lon-croyait-impossibles_5948/

Hybridation et polyploïdisation

A5 : comparaison de poissons carvernicoles et sauvages / bac 2016 – Polynésie

TS EV ex2.2 Astyanax.odt

http://didac.free.fr/bac/ts16polynesie/3.htm

http://lewebpedagogique.com/bouchaud/files/16_TS_polynesie2016.pdf

http://www.sujetdebac.fr/annales-pdf/2016/s-svt-obligatoire-2016-polynesie-corrige.pdf

http://www.sujetdebac.fr/annales/s-svt-obligatoire-2016-polynesie

Chronologie expression gènes

Bilan : Évolution génétique des individus

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

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

§ Comment le cœur et les poumons fonctionnent-ils pendant un effort ?

A3 : Dissection de l’appareil pulmonaire de veau

Résumer sous forme de mots, phrases ou schéma vos observations

trajet de l’air dans l’organisme : bouche+nez → pharynx → larynx → trachée → bronches → bronchioles → alvéoles

trajet du sang :

artères partent du coeur → organes

veines vont au coeur ← organes

alvéoles, bronches, bronchioles, diaphragme, côtes et muscles, …

A4 : Anatomie pulmonaire fonctionelle / logiciels

Réaliser un schéma fonctionnel des poumons :

schématisez le trajet d’une molécule de dioxygène dans l’organisme

avec le logiciel « pulmo » du dossier de programmes « svt »

pour le télécharger : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/lycee/perez/pulmo/pulmo.htm

http://www.biologieenflash.net/sommaire.html → biologie humaine → différents systèmes ; système respiratoire :

ventilation pulmonaire : http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0028-3

anatomie pulmonaire : http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0003-3

A5 : Anatomie cardiaque fonctionelle / logiciels

Réaliser un schéma fonctionnel du cœur

avec le logiciel « Coeur » du dossier « svt »

pour le télécharger : http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/lycee/perez/coeur/coeurpp.htm

Animations + Logiciels anatomie cardiaque :

http://library.med.utah.edu/kw/pharm/hyper_heart1.html

http://www.britannica.com/EBchecked/topic/95628/human-cardiovascular-system

http://www.biologieenflash.net/sommaire.html → cœur humain ; cycle card ; cycle card+graphe ECG

cycle cardiaque : http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0011-3

cycle card + ECG : http://www.biologieenflash.net/animation.php?ref=bio-0035-3

schéma fonctionnel du coeur : http://fr.wikipedia.org/wiki/Image:Heart_numlabels.svg

Coeur, oreillette, ventricule, artère, veine, valvule, myocarde,
capillaire,
systole, diastole
volume d’éjection systolique = VES
débit cardiaque
pression artérielle

AM : Dissection virtuelle cardiopulmonaire / www

http://www.thevisualmd.com/visualizations/result/male_chest_showing_heart_and_lungs

google body : http://www.zygotebody.com/

corpus : http://www.reseau-canope.fr/corpus/

prochain cours : évaluation sur dissection coeur

je vous présente Monsieur l'ornitho :

- Ornithorhynchus anatinus ?

- Mais non pas rynke !

- Oiseleur, fauconnier, ...

la rencontre avec l'ornithologue pour séparer et baguer les perruches est prévue le 22 mars.