Les
informations tirées du trajet et de la vitesse des ondes sismiques
permettent de comprendre la structure interne de la Terre :
croûte – manteau – noyau ; état du noyau externe liquide
et du noyau interne solide
Lancez sismolog
Accéder au "Modèle de Terre"
à paramétrer par la commande "Options" :
cocher "Ondes P", "Réfractées"
et "Pas à pas".
Cocher "Deux
couches + saut".
Ouvrir la fenêtre présentant
un Assemblage de 32 tracés obtenus dans différentes
stations à partir de différents séismes, choisis pour reconstituer
le temps de propagation des ondes P en fonction de la distance à
l'épicentre.
La commande "Solutions"
(avec "Voir les temps de référence" ou
"Corriger les dépouillements") permet de
repérer par x l'arrivée des ondes P à chaque station.
On
peut aussi dépouiller quelques stations manuellement.
On remarque le saut entre les stations 100,8° et
115,8° avec un décalage de plus de 5 mn dans l'hodochrone : aucune
station n'est disponible entre ces deux distances épicentrales,
c'est la zone d'ombre due à la réfraction des
ondes P dans le noyau.
On retourne au Modèle de Terre
par "Fichier" - "Fermer" en
enregistrant les pointés.
La courbe des temps d'arrivée des ondes P aux
stations en fonction de leurs distances épicentrales (hodochrone) se
dessine, avec un saut de 5 mn entre 100,8° et 115,8°.
On peut choisir plusieurs modèles de globe (icône
"modèle") , tracer les propagations des ondes (icône
"rai") , choisir le type d'onde (icônes "ondes p et
ondes s", choisir le type d'onde (réfléchies, réfractées,
multiples). Notons que si l'on travaille avec les ondes S, la zone
d'ombre n'est pas directement visible car le logiciel montre que dans
le noyau externe, les ondes S génèrent des ondes P. Le menu option
permet un affichage instantané (mode normal) un mode pas à pas
(beaucoup trop long) et un mode "temps réel X500 qui ressemble
alors beaucoup à la visualisation du logiciel onde P.
hodochrone, hodographe [chemin ; temps ;
écrire] = raies sismiques à travers le globe
zone
d’ombre
5/ litho/asthénosphère
[lithos = pierre ; asthénos = sans force,
mou]
-
Concevoir une modélisation analogique et réaliser des mesures à
l’aide de dispositifs d’expérimentation assisté par ordinateur,
ou des microcontrôleurs pour étudier la propagation d’ondes à
travers des matériaux de nature pétrographique différente ou de
comportement mécanique différent. - Étudier par expérimentation
assistée par ordinateur et/ou par modélisation analogique les
paramètres à l’origine des modifications de la vitesse des ondes
(nature du matériau, de sa rigidité/plasticité, effet de la
température).
la vitessse des ondes est modifiée en fonction du
milieu => différentes vitessse = différents milieux
→ propagation des ondes sismiques =>
discontinuités + nature du milieu
-
Consulter et exploiter une base de données sismologiques.
En 1964 dans le Pacifique sud, les géologues
Oliver, Isacks & Sykes enregistrent les ondes sismiques produites
par un séisme profond dont l’épicentre est situé à égale
distance des stations sismiques Fidji et Tonga. Ils observent que les
ondes P parviennent 2 secondes plus tôt à Tonga qu’à Fidji
ouvrir sismolog
repérer Fidji et Tonga
afficher les séismes, toutes magnitudes
outils → coupe → définir puis
dessiner une coupe de Fidji à Tonga
expliquez
L’étude
des séismes au voisinage des fosses océaniques permet de
différencier le comportement d’une lithosphère cassante par
rapport à une asthénosphère plus ductile.
sismo de surface, profil sismique croûte
Les
études sismologiques montrent les différences d’épaisseur entre
la lithosphère océanique et la lithosphère continentale.
Bilan : Un regard sur l'évolution de
l'homme par les singes
D'un
point de vue génétique, l'homme et le chimpanzé, très
proches, se distinguent surtout par la position et la chronologie
d'expression de certains gènes. Le phénotype humain, comme
celui des grands singes proches, s'acquiert au cours du développement
pré et postnatal, sous l'effet de l'interaction entre
l'expression de l'information génétique et l'environnement (dont
la relation aux autres individus). Homme et chimpanzé partagent un
ancêtre commun récent (DAC -10 à -7 Ma). Aucun
fossile ne peut être à coup sûr considéré comme un ancêtre de
l'homme ou du chimpanzé.
2,4,3/
Un regard sur l'évolution de l'homme par les fossiles
A1 :
Comparaison de fossiles de la lignée humaine / logiciels
> 7,2 millions d'années
(Ma) :Graecopithecus freybergi. Découverte
en 1944 à Pyrgos Vassilissis au nord-ouest d'Athènes, le fragment
fossile de mandibule de ce primate a été passé l'an
dernier au crible des scanners, révélant une fusion des racines de
deux prémolaires, caractère que l'on retrouve principalement chez
les hominidés. Ce caractère s'ajoute à un autre, propre à notre
lignée : la taille réduite des canines.
> 7 Ma :Sahelanthropus tchadensis. Découvert en 2001 au Tchad,
Toumaï a remis en question la théorie de l'« East Side
Story » situant l'apparition de la lignée humaine en Afrique
de l'Est, après la formation du grand rift qui a modifié localement
le climat.
> 3,2 Ma :Australopithecus afarensis. Découverte en Ethiopie en 1974,
Lucy était dotée d'une locomotion en partie bipède. Elle a
longtemps été considérée comme la représentante d'une espèce à
l'origine de la lignée humaine avant d'être écartée des ancêtres
directs du genre Homo.
> 2,5 Ma : Homo
habilis. 1,30 m de haut, 30 kg. Cette créature bipède
a façonné les premiers bifaces en fracassant de simples cailloux
l'un contre l'autre. Vers 1,5 Ma, ils étaient capables de
construire des abris sommaires.
> 1,8 Ma :Homo
ergaster. Notre ancêtre quitte définitivement la vie
arboricole. Il découvre l'usage du feu mais ne le maîtrise pas
encore.
> 1 Ma :Homo
erectus. Il se tient debout et domestique le feu.
> 300.00 ans : Homo sapiens invente l'art et colonise la Terre.
> 250.000 ans :Néandertal enterre ses morts et taille la pierre.
premiers
primates - 65 à -50 Ma DAC
avec les chimpanzés -10 à -7 Ma face
réduite, mandibule parabolique, dimorphisme
sexuel peu marqué sur le squelette, bipédie
& trou occipital, course à pied production
d'outils, pratiques
culturelles arbre
Pr la Sce de 200?: 0914_chapt1_960.png
Bilan : Un regard sur l'évolution de
l'Homme par les fossiles
Les
premiers primates fossiles datent de - 65 à -50 millions
d'années. Ils sont variés et ne sont identiques ni à l'Homme
actuel, ni aux autres singes actuels. La diversité des grands
primates connue par les fossiles, qui a été grande, est aujourd'hui
réduite. Le genre Homo regroupe l'Homme actuel et quelques
fossiles qui se caractérisent notamment par une face réduite,
un dimorphisme sexuel peu marqué sur le squelette, un style
de bipédie avec trou occipital avancé et aptitude à
la course à pied, une mandibule parabolique, etc... La
production d'outils complexes et la variété des pratiques
culturelles sont associées au genre Homo, mais de façon
non exclusive. La construction précise de l'arbre phylogénétique
du genre Homo est controversée dans le détail.
Bilan/
Schéma
Mots
clefs : Homo sapiens, chimpanzé, chronologie d'expression de
certains gènes, développement pré et postnatal , l'information
génétique et l'environnement premiers
primates - 65 à -50 Ma ancêtre
commun, face réduite, dimorphisme sexuel, bipédie, trou
occipital, course à pied, mandibule parabolique Production
d'outils, pratiques culturelles arbre
phylogénétique
Présentation des crânes, de la craniométrie
et du logiciel bitmap
Photos crânes sur réseau
« travail »
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 ?
Homo
sapiens peut être regardé, sur le plan évolutif, comme toute
autre espèce. Il a
une histoire évolutive et est en perpétuelle évolution. Cette
histoire fait partie de celle, plus générale, des primates.
2,4,2/
Un regard sur l'évolution de l'Homme par les primates actuels
A1 : Phylogénèse de l'oeil / rappel de 1S
Phylogénèse
et Famille multigénique, mutations neutres (silencieuses), Bilan 1S/
Phylogénétique visuelle : La mise en place du phénotype
fonctionnel du système cérébral impliqué dans la vision repose
sur des structures cérébrales innées, issues de l’évolution, et
sur la plasticité cérébrale au cours de l’histoire personnelle.
Les gènes des pigments rétiniens (opsines) constituent une famille
multigénique (issue de duplications + mutations + transpositions)
dont l’étude permet de placer l’Homme parmi les Primates.
hétérochronie : variation de chronologie et
intensité d'expression de certains gènes
3/
Les discontinuités sismiques
Fichiers disponibles dans
le dossier « classe » grp1ertous » travaiL »
svt » : copier-coller les fichiers sur votre espace perso
avant de les ouvrir permet 1/ de sauvegarder vos découvertes 2/ de
vous laisser la possibilité de les retrouver depuis n’importe quel
poste câblé sur le net 3/ de ne pas surcharger le flux et donc
augmenter la vitesse
-
Étudier la propagation profonde des ondes (zone d’ombre, mise en
évidence des discontinuités) en utilisant les lois de
Snell-Descartes et/ou mettant en oeuvre un modèle analogique pour
montrer les zones d’ombre. - Utiliser des profils de vitesse et de
densité du modèle PREM.
Détermination de la profondeur du Moho et de la
nature des roches par sismologie
réflection & réfraction des ondes =>
discontinuité sismique
réflexion,
réfraction
4/ La
structure de la terre par la sismologie
la vitessse des ondes est modifiée en fonction du
milieu => différentes vitessse = différents milieux
→ propagation des ondes sismiques =>
discontinuités + nature du milieu
construire le graphe de vitessse des ondes en
fonction de la profondeur → discontinuités → couches
Les
informations tirées du trajet et de la vitesse des ondes sismiques
permettent de comprendre la structure interne de la Terre :
croûte – manteau – noyau ; état du noyau externe liquide
et du noyau interne solide
[lithos = pierre ; asthénos = sans force,
mou]
Le
comportement mécanique du manteau permettant de distinguer
lithosphère et asthénosphère : L’étude des séismes au
voisinage des fosses océaniques permet de différencier le
comportement d’une lithosphère cassante par rapport à une
asthénosphère plus ductile.
Les
études sismologiques montrent les différences d’épaisseur entre
la lithosphère océanique et la lithosphère continentale.
2,4/ Communication intra-spécifique et sélection sexuelle
1/Diversité
des modalités de communication
Mettre
en oeuvre une stratégie d’étude d’un exemple de communication
animale intra-spécifique. Analyser des expériences montrant
comment certains modes de communication ont été sélectionnés, que
ce soit pour la survie ou la reproduction.
Réalisez un schéma de communication de l’ex
Maratus volans : l’araignée paon doit exécuter
une danse réussie si elle veut vivre : https://youtu.be/IBkXcVVnS84
communication,
émetteur, récepteur, comportement, vie solitaire, vie en société,
dimorphisme sexuel, sélection sexuelle
La
communication dans le monde vivant consiste en la transmission d’un
message entre un organisme émetteur et un organisme récepteur
pouvant modifier son comportement en réponse à ce message. La
communication s’inscrit dans le cadre d’une fonction biologique
(nutrition, reproduction, défense …). Il existe une grande
diversité de modalités de communication (chimique, biochimique,
sonore, visuelle, hormonale).
2/Parades nuptiales pour séléction
Analyser
avec un regard critique l’avantage de certains caractères sexuels
extravagants du point de vue de la sélection naturelle :
développement d’attributs liés à la reproduction chez le mâle
(queue du paon, cornes des bovidés ou des scarabées, ...)
Dans
le monde animal, la communication interindividuelle et les
comportements induits peuvent contribuer à la sélection naturelle à
travers la reproduction. C’est le cas pour la sélection sexuelle
entre partenaires (majoritairement faite par les femelles). Des
difficultés dans la réception du signal peuvent générer sur le
long terme un isolement reproducteur entre organismes de la même
espèce et être à l’origine d’un évènement de spéciation.
Bilan/ Communication intra-spécifique et
sélection sexuelle
Mettre
en oeuvre une stratégie d’étude d’un exemple de communication
animale intra-spécifique (si possible en conditions réelles).
Analyser
des expériences montrant comment certains modes de communication ont
été sélectionnés, que ce soit pour la survie ou la reproduction.
Analyser
avec un regard critique l’avantage de certains caractères sexuels
extravagants du point de vue de la sélection naturelle :
développement d’attributs liés à la reproduction chez le mâle
(queue du paon, cornes des bovidés ou des scarabées, ...)
communication,
émetteur, récepteur, comportement, vie solitaire, vie en société,
dimorphisme sexuel.
diversité
des modalités de communication
caractéristiques
de la communication entre organismes chez les animaux, dans le
contexte de la sélection sexuelle
sélection
sexuelle
La
communication dans le monde vivant consiste en la transmission d’un
message entre un organisme émetteur et un organisme récepteur
pouvant modifier son comportement en réponse à ce message. La
communication s’inscrit dans le cadre d’une fonction biologique
(nutrition, reproduction, défense …). Il existe une grande
diversité de modalités de communication (chimique, biochimique,
sonore, visuelle, hormonale).
Dans
le monde animal, la communication interindividuelle et les
comportements induits peuvent contribuer à la sélection naturelle à
travers la reproduction. C’est le cas pour la sélection sexuelle
entre partenaires (majoritairement faite par les femelles).
Des
difficultés dans la réception du signal peuvent générer sur le
long terme un isolement reproducteur entre organismes de la même
espèce et être à l’origine d’un évènement de spéciation.
mardi 4 février 2020
Dans le creux de l’oreille : la forme de la cochlée est un marqueur sexuel
Selon
que l’on est un homme ou une femme, la partie auditive de notre oreille
interne, la « cochlée », n’a pas la même forme dès la naissance. En
cause : la torsion de la spirale cochléaire qui diffère selon le sexe,
essentiellement à son extrémité. Mis en évidence par une collaboration
franco-sud-africaine et interdisciplinaire de scientifiques
principalement du CNRS, de l’UT3 Paul Sabatier et l’Université Clermont
Auvergne1,
ce résultat a permis de mettre au point la première méthode fiable de
détermination du sexe, incluant les enfants, dans les cas où l’ADN
s’avère absent ou trop altéré. En effet, il était impossible jusqu’à
présent de connaître le sexe d’un enfant à partir de son squelette ; et
pour les adultes, l’exercice n’est fiable qu’à partir de l’étude du
bassin qui n’est pas toujours préservé. La cochlée étant située dans
l’os le plus dur du crâne, que l’on retrouve très souvent dans les sites
archéologiques, cette technique permettra d’établir le sexe de très
anciens fossiles, même fragmentaires ou immatures. Ces travaux font
l’objet d’un article publié dans Scientific Reports. Ces recherches ont notamment bénéficié du soutien du CNRS, dans le cadre du programme 80|Prime destiné à soutenir et renforcer l’interdisciplinarité entre instituts du CNRS. Formes
moyennes féminine (à gauche) et masculine (à droite) de la spirale
cochléaire sur lesquelles la torsion est codée sur une échelle en
couleurs. Alors que les 2 formes sont orientées de la même manière, les
différences géométriques sont ici bien visibles. Crédit : C Samir, A
Fradi et J Braga
Bibliographie
Cochlear shape reveals that the human organ of hearing is sex-typed from birth. J.
Braga, C. Samir, L. Risser, J. Dumoncel, D. Descouens, J. F. Thackeray,
P. Balaresque, A. Oettlé, J.-M. Loubes & A. Fradi, Scientific Reports, 26 juillet 2019. https://doi.org/10.1038/s41598-019-47433-9
cas des jumeaux
cycles fémnins
Un nouveau morceau de phalange rapproche plus les Dénisoviens des Humains modernes que des Néandertaliens
Archéologie
Biologie
Un
morceau de phalange provenant de la grotte de Dénisova (Sibérie) et
contenant de l’ADN exceptionnellement préservée a permis d’obtenir, en
2010, la séquence de son génome et a mis en évidence une population
humaine inconnue jusque-là, les Dénisoviens, proche des Néandertaliens1.
Toutefois, sa morphologie est encore peu connue, par manque d’ossements
identifiés. Une équipe de l’Institut Jacques Monod (CNRS/Université de
Paris) a mesuré et photographié un autre fragment de phalange, provenant
lui aussi de la grotte de Dénisova. Grâce à la génomique, ils ont
montré que ce fragment correspondait à la partie manquante de la célèbre
phalange qui avait permis de déchiffrer le génome Dénisovien. Avec des
collègues du laboratoire PACEA (CNRS/Université de Bordeaux/Ministère de
la culture) et de l’université de Toronto (Canada), ils ont comparé ce
fragment aux phalanges de Néanderthaliens et d’humains anatomiquement
modernes. Leur analyse a montré que la phalange est très proche de
celles des humains modernes et plus éloignée de celles des
Néandertaliens. Cette proximité contraste avec les molaires et la
mandibule récemment identifiée au Tibet2
qui possèdent des caractères plus archaïques. Cette mosaïque de
caractéristiques morphologiques interroge les scientifiques, à la
recherche de nouveaux ossements qui permettront de mieux caractériser
cette « troisième » humanité. Ces résultats sont publiés le 4 septembre
2019 dans Science Advances.
La composition d’un groupe d’hommes de Neandertal retracée à partir de leurs empreintes
Archéologie
Des
équipes du Centre national de la recherche scientifique (CNRS), du
Muséum national d’Histoire naturelle (MNHN) et du ministère de la
Culture (DRAC de Normandie) publient le 9 septembre 2019 aux PNAS
les résultats de leur études de 104 empreintes néandertaliennes
découvertes sur le site du Rozel, dans le département de la Manche.
2,1,2/ L’apport des études sismologiques et thermiques à la
connaissance du globe terrestre
Objectifs
: l’étude sismologique permet d’affiner la compréhension de la
structure du globe terrestre et de la lithosphère au-delà de la
vision du risque sismique appréhendé en
collège. Grâce au croisement de différentes méthodes, la
connaissance de la structure thermique du globe, les données
thermiques permettent
l’explication de mécanismes géologiques.
P = premières, compression, longitudinales,
ralentie si le milieu est plus ductile (mou)
S = secondes, cisaillement, transversales, ne se
propagent pas dans les liquides
(L et R = Love et Raleigh, ondes de surface)
contraintes,
transmission des ondes sismiques, failles,
Un
séisme résulte de la libération brutale d’énergie lors de
rupture de roches soumises à des contraintes.
3/
Les discontinuités sismiques
Fichiers disponibles dans
le dossier « classe » grp1ertous » travaiL »
svt » : copier-coller les fichiers sur votre espace perso
avant de les ouvrir permet 1/ de sauvegarder vos découvertes 2/ de
vous laisser la possibilité de les retrouver depuis n’importe quel
poste câblé sur le net 3/ de ne pas surcharger le flux et donc
augmenter la vitesse
-
Étudier la propagation profonde des ondes (zone d’ombre, mise en
évidence des discontinuités) en utilisant les lois de
Snell-Descartes et/ou mettant en oeuvre un modèle analogique pour
montrer les zones d’ombre. - Utiliser des profils de vitesse et de
densité du modèle PREM.
La composition d’un groupe d’hommes de Neandertal retracée à partir de leurs empreintes
