L'évolution du patrimoine génétique au cours des temps géologiques.
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Les acquis :

Certaines roches sédimentaires riches en fossiles, sont de véritables archives géologiques. Elles renferment des fossiles d'organismes vivants qui se sont succédés aux cours des temps géologiques. Grâce aux fossiles, et à leur comparaison avec des organismes contemporains, on peut suivre l'histoire des grands groupes d'organismes vivants et étudier l'évolution des différentes formes de leurs représentants.
L'évolution des êtres vivants est marquée par de grandes crises biologiques, qui vont entraîner des extinctions massives (celles des dinosaures par exemple), certains groupes disparaissent totalement. Ces crises majeures touchent tous les milieux de vie.

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Une évaluation :

Activité Hominidés

Problématique : Comment expliquer que la biodiversité actuelle soit le résultat de l'évolution du monde vivant ?

  • Comment montrer que tous les organismes vivants ont une origine commune ?
  • Comment mettre en évidence l'universalité de l'information génétique ?
  • Comment mettre en évidence des liens de parenté entre des organismes vivants ?
  • Comment de nouvelles espèces apparaissent-elles au cours des temps géologiques ?
  • Comment mettre en évidence l'évolution de la lignée humaine ?
  • Espèces d'espèces, le film

    A retenir :

    La comparaison de vertébrés fossiles et de vertébrés contemporains, permet de mettre en évidence de fortes ressemblances au niveau du plan d'organisation. Ces ressemblances nous conduisent à imaginer des liens de parenté entre les êtres vivants qui ont évolué au cours des temps géologiques. Passé le stade de l'observation des ressemblances, il faudra établir les preuves biologiques de ces filiations.

    I) L'étude des vertébrés au cours des temps géologiques permet d'établir la filiation des espèces.

    L'existence de ressemblances entre des groupes apparus successivement, comme les vertébrés, suggère la parenté des espèces qui les constituent. Une nouvelle espèce présente une organisation commune et aussi des caractères nouveaux par rapport à une espèce antérieure dont elle serait issue.

    Un arbre d'évolution récapitule les filiations entre les espèces et les groupes à partir d'un ancêtre commun. Il permet d'apprécier les degrés de parenté entre les espèces. Au sommet de l'arbre des Vertébrés, sont placés les grands groupes que nous connaissons, avec leurs espèces contemporaines, hommes, singes, équidés, oiseaux, lézards…

    L'étude des fossiles a montré qu'au cours du temps, les espèces ont changé. Les premiers fossiles d'Oiseaux présentent une parenté avec les Dinosaures, eux-mêmes associés au groupe des Reptiles. Amphibiens, Reptiles, Mammifères ont en commun quatre membres, ce qui les distingue des poissons. La colonne vertébrale, commune à tous ces grands groupes, laisse supposer une même origine.

     

    II) La cellule, et l'uniformité du code génétique indiquent une origine primordiale commune.

    La cellule, unité du vivant, et l'uniformité des instructions du patrimoine génétique dans tous les organismes vivants d'aujourd'hui, Homme compris, indiquent sans ambigüité une origine primordiale commune. Les procaryotes apparus il y a 3,8 Milliard d'années, ne possèdent pas de noyau mais tout de même un ADN. Ils sont l'ancêtre commun de tous les organismes vivants qui vont apparaître au cours des temps géologiques suivants. Ces procaryotes possèdent le même code génétique que les autres organismes vivants, homme compris. Cette uniformité du code génétique est démontrée par la fabrication d'Insuline par des bactéries à partir d'ADN de cellules humaines.

    Au cours des temps géologiques, les espèces apparaissent et disparaissent. Leur comparaison conduit à imaginer entre elles une parenté, qui s'explique par l'évolution. La présence de caractères nouveaux suggère des modifications du programme génétique au cours des générations. L'apparition de caractères nouveaux, produits par des modifications du programme génétique au hasard, est un mécanisme à la base de l'évolution des espèces. Au hasard d'une mutation génétique, un caractère nouveau apparaît chez un organisme vivant. Ce caractère nouveau lui confère une propriété nouvelle qui lui permettra de survivre et de s'adapter à des modifications du milieu de vie. Ainsi, modifications du patrimoine génétique et sélection naturelle, favorise la propagation de certains caractères héréditaires plutôt que d'autres.

    L'analyse des séquences d'ADN de différents animaux permet de confirmer ou d'infirmer leur filiation. C'est le cas par exemple du kiwi, de l'émeu et de l'autruche. Jusqu'ici, leurs similitudes morphologiques de ratites (oiseaux inaptes au vol en l'absence de bréchet sur leur sternum), laissaient penser qu'ils étaient issus d'un ancêtre commun. Or, les analyses génétiques ont démontré que la quasi-totalité de ces oiseaux était bien plus proches des tinamidés, capables de voler que de l'autruche. (Source science et vie décembre 2008)

    III) L'homme parmi d'autres espèces au sein du processus de l'évolution.

    L'Homme, en tant qu'espèce, est apparu sur la Terre en s'inscrivant dans le processus de l'évolution. Il partage des caractères communs avec d'autres espèces comme les chimpanzés, ce qui permet de le classer au sein des vertébrés, tétrapodes, amniotes, mammifères, primates et des hominoïdes avec les grands singes. Les études génétiques et paléontologiques avec d'autres espèces confirment ce classement.

    Cependant, des différences chromosomiques, anatomiques, et l'usage de la parole ainsi que le fort développement cérébral, sont des caractères qui permettent de placer l'homme parmi les Hominidés mais de le différencier des chimpanzés.

    " Les chercheurs ont aussi identifié des gènes non régulateurs qui ont subi des mutations "accélérées" depuis la séparation de l'homme et du chimpanzé, au point de n'avoir presque plus aucun point commun aux deux espèces. Parmi eux, les plus emblématiques sont FOXP2 et ASPM. Le premier gène joue un rôle dans la capacité à articuler et a probablement contribué à l'émergence de la parole ; le second contrôle la taille du cerveau, qui a triplé depuis la séparation des deux lignées." Ces infimes subtilités génétiques qui rendent l'homme si différent du singe. Science & Vie décembre 2009.

    Durant les processus d'évolution, des transformations progressives, ont permis d'aboutir, au sein même des primates, à des espèces variées. L'homme actuel est l'unique représentant d'une lignée, la lignée humaine, qui s'est diversifiée à partir d'ancêtres communs aux autres Hominidés. Cette évolution, au cours des temps géologiques, n'est pas perceptible à l'échelle humaine.

    Exemple dossier spécial CNRS.


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