Páginas Navegación Menú

Blog de Mme García Senín

Évolution

Histoire de la vie au cours du temps

Escrito por el 25 noviembre, 2013 en 3ème, Évolution | 0 comentarios

Les connaissances scientifiques actuelles indiquent que la Terre s’est formée il y a 4,6 milliards d’années et que la vie est apparue il y a 3,5 milliards d’années. De plus, la découverte d’espèces fossiles aujourd’hui disparues montre que la vie n’a pas toujours existé sous sa forme actuelle. Ainsi les espèces et les groupes présents sur la Terre ont donc changé au cours du temps.

homer

Problématique : comment la vie  évolue-t-elle au cours du temps ?

Rappel 5ème : Comme les pages d’un livre, les couches de roches sédimentaires et les fossiles qu’elles contiennent racontent l’histoire de la vie. Pour en savoir plus n’hésitez pas à lire l’article sur les fossiles de 5ème ici.

Les roches sédimentaires sont des archives géologiques : à partir de l’étude des fossiles, il est possible de reconstituer l’histoire de la vie au cours des temps géologiques.

Comparaison du milieu marin à 2 époques différentes

La comparaison du milieu marin à 2 époques différentes permet de mieux comprendre comment la vie évolue.

1cambrien vie

2-cretace vie

Certains groupes présents au Cambrien (-540 Ma) ont disparu au Crétacé (-100 Ma) : les archéocyathes, les trilobites, anomalocaris, opabinia, pikaïa…D’autres groupes absents au Cambrien sont apparus et sont présents au Crétacé : poissons osseux et cartilagineux, plésiosaures, ichtyosaures, mosasaures, mollusques céphalopodes (ammonites et bélemnites). Enfin d’autres groupes sont présents aux deux époques (algues vertes, éponges, cnidaires, annélides, échinodermes, mollusques, arthropodes) mais les espèces qui constituent ces groupes changent.

EXERCICE

Voici une frise chronologique pour mieux comprendre :  Voir la frise

Le renouvellement des espèces et des groupes

Les grands groupes d’êtres vivants et les espèces qui les composent  se renouvellent progressivement. Cependant cette évolution va connaître des accélérations à certaines périodes de l’histoire de la Terre. Le graphique ci-dessous permet de mieux comprendre ce phénomène :

3-crise

On observe 5 crises biologiques majeures qui se manifestent par une disparition brutale et simultanée de nombreuses espèces dans de nombreux groupes, et parfois de groupes entiers. Elles se passent à différentes périodes de l’histoire de la Terre : il y a -435 Ma, -355 Ma, -250 Ma, -205 Ma et -65 Ma. La plus importante a eu lieu il y a 250 Ma et la plus connue il y a -65 Ma avec l’extinction des dinosaures et ptérosaures en milieu terrestre mais aussi des ichtyosaures, plésiosaures, ammonites et bélemnites en milieu marin.

Mais ces disparitions importantes sont toujours suivie par une explosion évolutive c’est à dire une augmentation considérable de nouvelles espèces dans un groupe.

4-diversification3

Ainsi, la disparition des dinosaures est suivie par l’apparition de nombreuses espèces d’oiseaux mais aussi de nombreuses espèces de mammifères. Cette diversification rapide des espèces dans certains groupes correspond à une accélération de l’évolution.

Voici une animation pour mieux comprendre :

Problématique : comment l’évolution permet-elle d’établir une parenté entre tous les êtres vivants ?

Des ressemblances au niveau cellulaires et moléculaires

Comme nous l’avons déjà vu en classe de sixième et en début d’année de troisième, les êtres vivants présentent une structure commune. En effet, l’observation microscopique de différents tissus animaux ou végétaux permettent de constater qu’ils sont constitués par des cellules.

D’autres part les caractères héréditaires d’un être humain dépendent des gènes présents sur ses chromosomes (filaments d’ADN). Il en est de même pour la majorité des êtres vivants :

5- 1cellule adn4

La comparaison de l’ADN de différentes espèces permet la mise en évidence d’un patrimoine génétique commun.

6-1patrimoine gene commun

Tous les êtres vivants sont constitués de cellules et tous possèdent de l’ADN comme support de leur information génétique. Ces deux caractéristiques fondamentales indiquent une origine commune à tous les êtres vivants, homme compris.

EXERCICE

Film/Documentaire recommandé: Espèce d’espèce. Pour en savoir plus ici.

Des ressemblances à l’échelle du corps et des organes

Nous avons vu en sixième que les êtres vivants pouvaient être classés dans des groupes emboîtés.

7-classification_web

Ainsi, la présence d’un squelette interne avec un crâne chez certains animaux permet de les classer dans le groupes des vertébrés. On distingue alors ceux qui ont un squelette cartilagineux (poissons cartilagineux) de ceux qui ont un squelette osseux. A l’intérieur de ce dernier groupe, certains possèdent  pour se déplacer des nageoires (poissons osseux) alors que les autres possèdent 4 membres munis de doigts (tétrapodes). D’autres caractères par la suite permettent d’affiner cette classification en créant des sous groupes chez les différents tétrapodes.

Voici la comparaison du membre antérieur de quelques vertébrés tétrapodes :

8-dessin membre supérieur

Il existe une organisation du membre antérieur commune à tous les tétrapodes. Ceci indique une parenté entre eux. Donc l’existence de ressemblances entre des groupes apparus successivement suggère la parenté des espèces qui les constituent.

Relation de parenté entre espèces et arbre d’évolution

Pour établir une relation de parenté entre les différentes espèces au cours du temps, il faut construire un arbre d’évolution. Il est possible de replacer les espèces disparues (fossiles) dans la classification en groupes emboîtés ou dans l’arbre d’évolution et d’établir une relation de parenté avec les espèces actuelles. Une espèce nouvelle présente une organisation commune mais aussi des caractères nouveaux par rapport à une espèce antérieure dont elle serait issue. La construction d’un arbre de parenté permet de traduire l’évolution des espèces.

EXERCICE

Voici le link pour télécharger le logiciel Phylogène

Voici une démonstration pour mieux comprendre le logiciel Phylogène :

La place de l’homme dans l’évolution

L’espèce humaine appartient au groupe des mammifères. En effet, elle possède :

  • un squelette interne avec un crâne (vertébrés).
  • un squelette osseux avec une mâchoire et 4 membres (tétrapodes).
  • des poumons et un amnios
  • des poils, des mamelles et une mâchoire inférieure à un seul os (mammifères).

12-homme dans evolution10

Parmi les mammifères, d’autres caractères permettent de la classer dans le groupe des primates et plus précisément des grands singes (groupes des hominoïdes).

13-homme dans evolution12

14-homme dans evolution8

Des analyses génétiques permettent de mieux comprendre la place de l’espèce humaine parmi les singes hominoïdes.

15-homme dans evolution6

16-homme dans evolution7

Une première approche des mécanismes de l’évolution

Au sein d’une espèce, il peut apparaître des caractères héréditaires nouveaux suite à des modifications de l’information génétique. La sélection naturelle peut trier certains de ces caractères nouveaux et conduire à l’apparition d’une nouvelle espèce. Cette évolution des espèces au cours des temps géologiques se fait souvent sur des millions d’années et n’est pas perceptible à l’échelle humaine.

Voici un exemple de sélection naturelle :

Si les nouveaux individus ainsi formés se retrouvent isolés géographiquement, ils vont peu à peu perdre la possibilité de s’accoupler avec ceux de son espèce et donc engendrer une nouvelle espèce.