§ Quelle est l'évolution de l'homme ?
2,4/ Le
cas Humain
2,4,1/
Un regard global sur l'évolution de l'Homme
A1 : Comparaison de crânes d’hominidés /
moulages + logiciel Mesurim
Présentation des crânes, de la craniométrie
et du logiciel bitmap
Photos crânes sur réseau
« travail »
Observation
de moulage de crânes fossiles.
Comment
replacer un fossile dans la lignée humaine ?
Effectuer
des mesures sur des crânes
Matériel :
-
fiche de craniométrie
-
fiche technique d'utilisation du logiciel mesurim
-
tableau de comparaison des représentants de la lignée humaine
Protocole
1)
Mesurer à l’aide du logiciel «Mesurim » l’angle de
prognathisme et le rapport Hauteur/longueur sur des crânes
Positionner
le crâne de façon à visualiser
les points de repère corrects
utilisez
les
captures
d’images disponibles
avec le logiciel
« Mesurim »
Avec
le logiciel « Mesurim » effectuer les mesures selon les
indications des fiches techniques « crâniométrie » et
« mesurer avec Mesurim »
1,1)
Mesure d’angle de prognathisme
1)
Choix Outil de mesure angle
2)
Positionner les repères
Sélectionner
le crayon, la couleur rouge et une épaisseur de trait presque
maximale.
Placer
les 5 repères M, N, O, P B et Q (cf fiche crâniométrie).
Sélectionner
l'outil texte pour nommer les repères. Avant de valider, choisir
"Fonte" (Arial 12 ou 14) et fond transparent lorsque le
fond est clair et fond coloré de la couleur d'arrière plan lorsque
le fond de l'image est sombre.
3)
Tracer les vecteurs PO et MN : la valeur de l’angle s’affiche
en bas à droite. La mesure se fait dans le sens trigonométrique.
Attention : C'est un mesure d'angle orientée entre deux vecteurs ;
le sens des vecteurs et l'ordre dans lequel ils sont tracés a un
influence sur le résultat. Attention aussi aux effets de perspective
qui modifient les angles.
1,2)
Rapport Hauteur - Longueur
Il
faut au préalable définir une échelle :
Un
carré de l’échelle présente sur chacune des
photos correspond à 1 cm.
Image
Créer/modifier l’échelle échelle à définir
Délimiter
une longueur sur un carré. Indiquer valeur 1 et unité : cm
En
haut cliquer sur Transférer l’échelle – l’enregistrer
Image
Créer/modifier l’échelle échelle déjà mémorisée
Puis
tracer le segment à mesurer
Choix
Outil de mesure courante
La
valeur s’affiche en bas et à droite
2)
Adopter une démarche explicative
Comparer
vos résultats au tableau de comparaison des représentants de la
lignée humaine et déterminer si ce fossile appartient à la lignée
humaine. Si oui où le situer ?
Avec le
logiciel « Mesurim » effectuer les mesures selon les
indications des fiches techniques « crâniométrie » et
« effectuer des mesures sur les crânes avec « Mesurim » »
Comparer
vos résultats au tableau de comparaison des fossiles de la lignée
et déterminer si ce fossile appartient à la lignée humaine. Si oui
où le situer ?
A2 : Construction de la phylogénie des
hominidés / logiciel Phylogène
Objectif :
réalisez un rapport écrit avec word (format doc), libreoffice
(format odt) ou manuscrit établissant les relations de parentés
chez les Primates Hominidés …
Protocole :
imprimez ou recopiez des documents comparatifs (matrices et arbres)
et analysez-les
TP1 :
Comparaison
de caractères macroscopiques.
Ouvrez
Phylogène
Ouvrez
la collection des Homininés
Sélectionnez
tous les taxons sauf P.robustus
Choisissez
7 caractères pertinents pour comparer les taxons
Construisez
la matrice (tableau) des caractères. Vérifier.
Polarisez
les caractères pour distinguer les états primitifs et dérivés.
Choisissez
l'espèce extragroupe. Codez. Vérifier.
Organisez
la matrice d'une façon logique en déplaçant caractères et taxons
(espèces) à l'aide de la souris.
Copiez
la matrice pour votre rapport
Construisez
l'arbre à partir de la matrice en reliant les différents taxons à
l'aide de la souris.
Choisissez
d'afficher la longueur de l'arbre pour trouver le plus juste (le
meilleur chemin est le plus court!)
Copiez
l'arbre pour votre rapport, ajoutez les innovations évolutives
Datez
l'arbre.
TP2 :
Comparaison de caractères moléculaires
- placez l'homme parmi les primates à partir de données
moléculaires : « tableau de séquences -
« archontes » - « molécules » -
« globines » - afficher matrices puis arbres → arbre
phylogénétique des archontes à partir des données moléculaires
Rédigez
votre rapport, puis, si vous avez accès à une imprimante, réalisez
une mise page économique et lancez l'impression (en noir et blanc)
pour la soumettre à la correction.
Des
données moléculaires sont disponibles. Ces données sont des
séquences nucléiques ou protéiques déjà alignées. Lorsque
le fichier contient des mots-clés (fichiers .alp), ceux-ci peuvent
servir à colorer l'arbre. On repère ainsi mieux les séquences d'un
groupe. Les fichiers alignés .alp, spécifiques de
Phylogène, comportent des mots-clés qui permettent de sélectionner
rapidement des groupes de séquences. Phylogène reconnaît les
alignements produits par ailleurs avec clustalw (fichiers avec
extension .aln). Des fichiers .edi d'Anagène
peuvent maintenant être utilisés par Phylogène.
Arbre
UPGMA : arbre le plus simple à calculer. Les calculs
peuvent être vérifiés à la main pour une petite matrice. Pour
être exact, il suppose que l'hypothèse de l'horloge
moléculaire est vérifiée (le taux de mutations est
constant dans le temps et identique pour toutes les branches), ce qui
n'est pas toujours vrai.
Arbre
NJ (Neighbor Joining) : c'est un arbre qui n'oblige pas à
faire d'hypothèse d'horloge moléculaire. La racine représentée
est arbitraire et modifiable. Il faut donc utiliser un
extragroupe pour enraciner l'arbre de manière raisonnée.
Arbre
clade : il faut le construire "à la main"
par la méthode cladistique.
A3 : comparaisons anatomiques / logiciel
lignée humaine
le
logiciel Lignée humaine permet de faire des
comparaisons anatomiques entre différents homininés.
Caractéristiques
crâniennes : Cliquez en bas à gauche de l’écran sur le premier
rond (1/6) : Pour vous familiariser avec le vocabulaire utilisé,
repérez sur les présentations de crâne, grâce au déplacement de
la souris, les localisations des termes suivants : boîte
crânienne (plus ou moins allongée vers l’avant et plus ou
moins circulaire) / front (plus ou moins prononcé) /
mâchoire (plus ou moins avancée = prognathisme) / menton
(plus ou moins prononcé) / arcades zygomatiques (plus ou
moins écartées) / trou occipital (positions différentes) /
crête sagittale (plus ou moins prononcée).
Crâniométrie
: Cliquez en bas à gauche sur le 3ème rond (3/6) :
Comparez les espèces en cliquant sur leur nom (ne pas tenir compte
des traits et des cibles). Vous pouvez bouger les crânes en 3D
grâce aux flèches.
A
l’aide du logiciel La Lignée Humaine de P.Perez, complétez
le tableau et indiquer à l’aide d’un code couleur les critères
d’appartenance à la lignée humaine des espèces proposées.
Quels
sont les caractères permettant de distinguer le genre Homo
du genre Australopithecus ?
