# data[].attributes.attachment_link.readable_text
C'est parti !

Les méthodes de mesure de la biodiversité

COPAS signifie Canopy Operating Permanent Access System. Ce système novateur devrait permettre à terme de mieux comprendre le fonctionnement de notre forêt et de sa canopée. C’est un dispositif regroupant 3 tours métalliques de 45 m de hauteur, disposées en triangle, au coeur de la forêt amazonienne guyanaise. Les 3 tours sont espacées de 150m, et permettent, grâce à un système de nacelles, d’échantillonner des feuilles, fruits, insectes… en haut de la Canopée!

Dispositif COPAS

C'est parti !

La préservation de la biodiversité est une préoccupation actuelle majeure. Pour comprendre la dynamique de la biodiversité et les conséquences des actions humaines, il est nécessaire de la quantifier.

Depuis le XVIIIème siècle, de nombreuses expéditions scientifiques ont eu pour objectif d’évaluer la biodiversité grâce à la réalisation d’inventaires des espèces présentes dans différents écosystèmes. Pourtant, on ne connaît encore qu’une faible proportion des espèces vivant sur Terre...

Mission

Darwin et l'expédition scientifique à bord du Beagle (1831-1836)

Partons à la découverte de quelques outils permettant de mesurer la biodiversité.

Sommaire

Activité 3 : calculer l'effectif d'une population avec un intervalle de confiance

TD 1 : L'échantillonnage de la biodiversité guyanaise

TD 2 : Utiliser les analyses ADN pour évaluer la biodiversité

TD 1 : L'échantillonnage de la biodiversité guyanaise

1. Les fonds marins de Guyane

Notre planète se caractérise par une grande diversité d’écosystèmes. Ces écosystèmes sont occupés par un nombre important d’espèces. Pour réaliser un inventaire du vivant, différentes techniques de collecte peuvent être mises en place afin de faire une évaluation représentative de la biodiversité, c’est-à-dire d’échantillonner le maximum d’espèces, quel que soit leur habitat. Vous allez découvrir les méthodes mises en œuvre à l'occasion de plusieurs expéditions en Guyane.

2. Les insectes du massif du Mitaraka en Guyane

1. Les fonds marins de Guyane

Présentation de l'expédition

Objectifs

Pour découvrir la faune et la flore des fonds marins, les scientifiques de “La Planète Revisitée” ont choisi d’aller explorer les fonds en haute mer, de 30 à 650 mètres de profondeur, du 21 juillet au 11 août 2014, puis d’explorer les zones côtières, jusqu’à 40 mètres de profondeur, du 22 septembre au 7 octobre 2014 aux Îles du Salut. Pour aller en haute mer, il a fallu utiliser le navire vénézuélien, l’Hermano Gines. L’objectif de cette expédition est de faire l’inventaire de la faune et de la flore marine en Guyane : les fonds durs de la zone côtière sont extrêmement riches en biodiversité, tandis que la haute mer demeure inconnue. Il est important de faire cet inventaire à l’heure actuelle afin de pouvoir suivre son évolution et éventuellement de remarquer des changements liés à des activités humaines.

Quelques chiffres : 30 participants ont été impliqués dans le volet marin. 75 plongées près des côtes ont été accompagnées de 68 prélèvements au large jusqu’à 650 m de profondeur. 800 litres d’éthanol ont été utilisés pour conserver les spécimens. Des 100aines d’espèces ont été découvertes en Guyane et des 10aines d’espèces sont nouvelles pour la sciences.

Techniques de collecte

Traitement des échantillons collectés

1- Relever les techniques d’échantillonnage utilisées par ces chercheurs et discuter de leurs limites.

2- Expliquer comment sont traités les échantillons récoltés.

2. Les insectes du massif du Mitaraka en Guyane

En mars 2015, une opération massive d'inventaire de la biodiversité a été effectuée par 50 chercheurs, dans le massif du Mitaraka situé dans le Parc amazonien de Guyane.

Présentation de l'opération

3- A partir de l'ensemble des documents, analyser les données d'inventaire pour évaluer l’importance de la biodiversité.

Quelques définitions

Résultats pour différents groupes d'insectes (autres que les coléoptères)

HELP

Grace aux opérations d’échantillonnage, on peut évaluer la biodiversité, en utilisant des critères comme l’abondance ou la richesse spécifique.

La richesse spécifique est le nombre d’espèces dans un milieu.

L’abondance d’une population est le nombre d’individus de cette population.

Pour vous aider, vous pouvez vous appuyer sur cet exemple, qui traite d'autres données sur les insectes, issues de la même campagne d'échantillonnage.

C'est parti !

TD 2 : Utiliser les analyses ADN pour évaluer la biodiversité

Le barcoding moléculaire consiste à identifier une espèce en comparant une courte séquence de son ADN à toutes les séquences connues d’ADN rassemblées dans une banque de données, comme si l’on « scannait » son code-barres génétique. En comparant toutes les séquences d’ADN retrouvées dans un échantillon d’eau ou de sol à cette banque de données, les chercheurs peuvent identifier les espèces qui se trouvent dans cet échantillon : c’est le metabarcoding. Ces méthodes sont cependant coûteuses et ne peuvent pas remplacer complètement les reconnaissances sur le terrain.

De 2009 à 2013, les équipes de recherche à bord du Tara ont réalisé une étude approfondie par séquençage ADN de la diversité des microorganismes marins.

Vous allez identifier trois de ces espèces par la technique de séquençage ADN.

Découvrir tout d'abord le projet TARA

Le Livre Scolaire, Enseignement scientifique de terminale (2020), p.173

PROTOCOLE

Définition : un taxon est un groupe de la classification du vivant.

Matériel :

- 3 séquences appartenant à trois taxons différents (ci-contre).

- Logiciel BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) qui permet de comparer des séquences ADN à analyser avec une banque de séquences déjà identifiées.

Protocole :

❯ Copier une séquence à identifier (ci-contre).

❯ Dans le logiciel BLAST, sélectionner « Nucleotide BLAST » (Blast de fragment d’ADN).

❯ Dans le cadre « Enter accession number(s), gi(s), or FASTA sequence(s) », coller la séquence d’ADN à identifier.

❯ Cliquer sur « BLAST » et repérer le nom du taxon identifié à 100% (Per. Ident.).

1. Remplir le tableau du document Libre Office ci-contre avec le nom du taxon identifié puis rechercher brièvement ce qui caractérise les espèces appartenant à ce taxon.

BLAST

Document de travail à télécharger

Echantillon 2 :

GAGCAGTGCGCTCTCCTGGTGGACGGTTTCGTGGCTGGCCCCACGGCCGTGGCGACAGCGCGCCGCAACTTCCCCCGTCAGTGGCTGCACTACCATCGCGCCGGCCACGGCATGATCACCTCCCCCCAGACCCAGCGAGGCTACACCGCCCTGGTACTCTCCAAGTTCTCGCGATTGCTCGGCTCGTCGGGTATCCACGTCGGCACCATGGGCTTCGGCAAGNTGGAGTC

Echantillon 3 :

TAGTTGGTGGAGCGATTTGTCTGGTTAATTCCGTTAACGAACGAGACCACAGGGTTTTATTCTTTTCTTTTTATGTAAATAAGAATGTTTTATGTAGATTAAACCGACTTTTAATTCTTTAAATTAAAGGAAGTTTGTGGCAATAACAGGTC

Echantillon 1 :

CGCTGGCGGCATGCTTAACACATGCAAGTCGAACGGTAACAGGTCTAGCTTGCTAGATGCTGACGAGTGGCGGACGGGTGAGTAACGCGTAGGAATCTACCCCGCGGTGGGGGATAACACGAGGAAACTCGTGCTAATACCGCATACGCTCTACGGAGGAAAATTTTTTTGCCGTGGGATGAGCCTGCGTTAGATTAGCTTGTTGGTGGGGTAATGGCCTACCAAGGCGATGATCTATAGCTGTTCTGAGAGGAAGATCAGCCACACTGGGACTGAGACACGGCCCAGACTCCTACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATCTTGGACAATGGGGGAAACCCTGATCCAGCAATGCCGCGTGTGTGAAGAAGGCCTGCGGGTTGTAAA

C'est parti !

Dans un milieu, la biodiversité peut être décrite par la richesse spécifique (activité 1), mais aussi par l’abondance, c’est-à-dire le nombre d’individus d’une population, d’une espèce ou d’un plus grand taxon. Cela permet de déterminer si une espèce est en danger d’extinction ou au contraire si elle prolifère. Cela permet également d’adapter les programmes de prévention contre les espèces vectrices de maladie pour l’être humain.

=> Comment estimer l’abondance d’une population ?

ACTIVITE 2 :

ESTIMER L'ABONDANCE DUNE POPULATION

+ info

A vous de jouer !

Entraînez-vous avec l'animation "Capture-marquage-recapture".

Calculez l'effectif total des poissons dans le lac après avoir réalisé une seule recapture.

Il existe plusieurs méthodes pour estimer un effectif à partir d’échantillons. Parmi celles-ci, la méthode de capture-marquage-recapture repose sur des calculs effectués sur un échantillon.

La méthode capture-marquage-recapture pour estimer l'abondance d'une population

Manuel Belin, Enseignement Scientifique de Terminale (2020), p.196.

Consigne : estimez l'abondance de la population de moustiques A. gambiae en saison sèche et en saison humide dans le village du Burkina Faso.

Méthode capture-marquage-recapture : s'entraîner sur un exemple réel

Manuel Belin, Enseignement Scientifique Terminale (2020), p.196

Pour les autres, c'est par là !

Pour les spécialités mathématiques et physique-chimie, c'est par ici !

Estimer l'abondance d'une population : allons un peu plus loin...

Consignes :

A l’aide de l'animation "capture-marquage-recapture", effectuez plusieurs recaptures : que constatez-vous pour les différents échantillons prélevés lors de la recapture ?

D'après vos connaissances, comment s’appelle ce phénomène ?

Proposez en utilisant le tableur Excel une méthode de calcul de l’effectif de la population de poissons dans le lac en tenant compte de ce phénomène.

La méthode capture-marquage-recapture : encore plus loin

Activité

Consigne : grâce à l'activité ci-dessus, décrivez l'influence de l'effectif de l'échantillon sur la fluctuation d'échantillonnage.

La méthode capture-marquage-recapture : encore plus loin...

Pour la suite des activités, c'est ici !

Réalisez l'activité suivante :

Bordas, Enseignement scientifique de terminale (2020), p.195.

Consigne : en effectuant des recaptures successives dans le même lac, vérifiez avec l'animation "capture-marquage-recapture" que vous pouvez mettre en évidence le phénomène de fluctuation d'échantillonnage décrit dans le document joint.

Application à un cas réel :

Estimez l’abondance des otaries nées entre 1997 et 1998 à l’aide des données issues de chaque recapture. Puis calculez la moyenne des quatre abondances obtenues et concluez sur la nécessité de procéder à plusieurs captures.

La méthode capture-marquage-recapture : allons un peu plus loin

Le Livre Scolaire, Enseignement scientifique de Terminale (2020), p. 174.

Belin, Enseignement Scientifique de Terminale (2020), p.197.

+ info

Lorsque l’on étudie plusieurs échantillons de même taille d’une même population, on observe que les résultats ne sont pas identiques selon les échantillons : ce phénomène est la fluctuation d’échantillonnage. Puisque les échantillons ne sont pas parfaitement représentatifs de la population étudiée, l’effectif d’une population est calculé avec un niveau de confiance strictement inférieur à 100%.

On s’intéresse ici à la fréquence d’un caractère au sein d’une population. Pour connaître cette fréquence, il faut connaître l’effectif des individus porteurs de ce caractère au sein de la population.

ACTIVITE 3 : CALCULER L'EFFECTIF D'UNE POPULATION AVEC UN INTERVALLE DE CONFIANCE

Belin, Enseignement Scientifique de Terminale, p.197

Tortues

Consigne : montrez que les valeurs obtenues pour l'intervalle de confiance dans l'exemple ci-dessus des tortues d'Hermann sont correctes.

Aborder la notion d'intervalle de confiance

Bordas, Enseignement scientifique de Terminale (2020), p. 195.

+ info

La fréquence f d’un caractère dans un échantillon n peut être calculée à partir de cet échantillon de la population. La valeur de f permet ensuite d’estimer la proportion p de ce caractère dans la population avec une incertitude. On précise cette incertitude avec un intervalle de confiance (IC).

L’épervier strié est un poisson qui vit dans les récifs coralliens. Il existe sous deux phénotypes : sombre et clair. Un recensement des formes claires et sombres a été effectué le long de cinquante-quatre transects, de la surface jusqu’au fond du lagon.

Calculer un intervalle de confiance : l'exemple de l'épervier strié

► Épervier strié sombre a et clair b dans les récifs coralliens.

Prêt pour le calcul ? C'est parti !

Le Livre Scolaire, Enseignement scientifique de terminale (2020, p.175.

Consignes :

1) Estimez la valeur de la proportion de poissons sombres dans la population superficielle et dans celle de profondeur, avec un intervalle de confiance de 95 %.

2) Déterminez et expliquez l’influence de la taille de l’échantillon sur l’intervalle de confiance de la proportion.

Source : https://www.lelivrescolaire.fr/page/11095239

La mesure de la biodiversité

Visionnez cette vidéo jusque 1'30 seulement.

Conclusion

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Discover more about ES-TD1 ✌️ - Presentation

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Podcast : Qu'est-ce que la biodiversité ? 

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Podcast : Qu'est-ce que la biodiversité ? 

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Le terme est simple, et scientifiques, politiques, journalistes voire entrepreneurs, l’utilisent à tour de bras, mais derrière ce vocable quels concepts, quelles définitions trouvons-nous ?

La première question est de se demander pourquoi " biosphère " n’a pas eu le même succès ? Parce que ce n'est pas tout à fait la même chose . La biosphère englobe tout ce qui est vivant sur terre ; autrement dit, traduit l’amoncellement du vivant, tout comme l’hydrosphère recouvre toute l’eau présente sur Terre à l’état liquide, sans rien nous dire du cycle de l’eau. Même chose, entre atmosphère et climat. Le mot biodiversité est plus riche car il embrasse diverses manières de regarder le vivant, y compris à différentes échelles.

Le terme " biodiversité " est-il récent ?

Le concept est très ancien, si l’on accepte de voir les fresques rupestres de Lascaux, Chauvet, Cosquer ou Altamira, comme de superbes images de la biodiversité. On peut aussi penser à Aristote et ses descriptions naturalistes du vivant.  Et si le vocable est simple, on va voir qu’il est extrêmement plus riche que ce que l'on peut imaginer.

L'intégralité de la chronique est à écouter dans cette page.

Histoire, économie, sciences, philosophie, histoire de l'art… Écoutez et abonnez-vous à la collection de podcasts "Le Pourquoi du comment" ; les meilleurs experts répondent à toutes les questions que vous n'osez poser.

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Ne vous êtes-vous jamais demandé ce qui se cache derrière le mot “biodiversité” ?

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A film on the classification of the living world. Aimed at the general public, the objective of the documentary film Species & Subspecies is to peer into the Tree of Life and to demonstrate that the millions of species on our planet, including human beings, all belong to a single huge family.

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Photographie de l’œil humain, un organe qui permet la capture de la lumière. On distingue un dispositif de mise au point de l’image (la cornée, bombée), d’adaptation à la quantité de lumière (iris, en jaune) et de protection de l’œil (cils, paupière).

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Thème 3 : Science, climat et société

Introduction

TD3 : L'ozone favorable à la vie hors de l'eau

TD1 : Formation de l'atmosphère primitive

TD2 : Vie terrestre et évolution de l'atmophère

TD4 : Le cycle du carbone

Introduction

VRAI OU FAUX ?

" il y a déjà eu des réchauffements climatiques

Image Lelivrescolaire.fr

Introduction

VRAI OU FAUX ?

" le réchauffement climatique n'est pas d'origine humaine "

Image Futura Sciences

Introduction

VRAI OU FAUX ?

" le trou dans la couche d'ozone diminue "

Image : NASA (Sciences et Avenir)

TD 1 : Formation de l'atmosphère primitive

=> La composition de l'atmosphère a t-elle toujours été la même ?

1- Dans un tableau, comparez la composition de l'atmosphère terrestre primitive à celle d'aujourd'hui à partir du document ci-dessous.

2- Expliquez les origines de l'eau sur dans l'atmosphère primitive.

Un intense dégazage provenant du manteau terrestre s'est produit dans les 150 premiers millions d'années de l'histoire de la Terre. Les éruptions volcaniques sont des événements au cours desquels des gaz sont émis dans l'atmosphère terrestre.

TD 1 : Formation de l'atmosphère primitive

=> La composition de l'atmosphère a t-elle toujours été la même ?

Composition chimique des gaz volcaniques.

Le dégazage de la Terre primitive

Le bombardement météoritique de la Terre primitive

Au début de son histoire, la Terre a subi un important bombardement de météorites et de comètes. Ces objets cosmiques, très riches en eau, ont apporté également par dégazage des éléments qui ont influencé la composition de l'atmosphère terrestre.

Proportion des gaz dégagés lors du chauffage d'une chondrite.

Météorite pierreuse constituées de chondres (petites billes de composition variée)

3- A partir du tableau ci-dessous, placer sur le diagramme de l'état de l'eau l'évolution de la pression et de la température moyenne sur Terre depuis l'Hadéen.

4- Déterminer puis comparer l'évolution des états physiques de l'eau sur Terre.

TD 1 : Formation de l'atmosphère primitive

=> La composition de l'atmosphère a t-elle toujours été la même ?

Evolution de la pression et de la température moyenne sur Terre depuis l'Hadéen

Pour chaque âge, placer sur le diagramme un point faisant correspondre la température à la pression. Identifier ensuite l'évolution des états physiques de l'eau sur la Terre.

5- Remplissez la frise chronologique (cf. bilan du cours) avec le plus d'informations possibles.

TD 1 : Formation de l'atmosphère primitive

=> La composition de l'atmosphère a t-elle toujours été la même ?

TD 2 : Vie terrestre et évolution de l'atmosphère

=> Quelles sont les intéractions entre les êtres vivants et l'atmosphère ?
L'atmosphère actuelle est constituée denviron 78 % de diazote, 21 % de dioxygène avec des traces d'autres gaz comme l'eau, le dioxyde de carbon, le méthane ou encore le protoxyde d'azote. Contrairement à l'atmosphère actuelle, l'atmosphère primitive était totalement dépourvue de dioxygène. Bien que présent dans les océans dès -3,5 Ga, ce gaz n'apparaît dans l'atmosphère que vers -2,4 Ga.
Evolution de la pression partielle de différents gaz au cours du temps

TD 2 : Vie terrestre et évolution de l'atmosphère

=> Quelles sont les intéractions entre les êtres vivants et l'atmosphère ?

En groupe, choisissez l'atelier sur lequel vous allez travailler.

Atelier 2 : Les formations de fers rubanés (PC)

Atelier 1 : Stromatolithes et production d'O2 (SVT)

Atelier 3 : Un aperçu du cycle de l'oxygène (Littéraires)

TD 2 : Vie terrestre et évolution de l'atmosphère

Atelier 1 : Stromatolithes et production d'O2

Les stromatolites sont des structures à la fois géologiques (roches carbonatées) et biologiques (formes proches des cyanobactéries) que l'on trouve dans les mers chaudes et peu profondes. Ils présentent un métabolisme photosynthétique et produisent donc du dioxygène. Des formes actuelles existent, mais on retrouve aussi des fossiles datant de 3,5 Ga, ce qui en fait les plus anciennes formes de vie connues.

-> Faites le lien entre l'apparition de la vie et la formation du dioxygène dans les océans.

Stromatolithes actuels (Shark bay, Australie)

TD 2 : Vie terrestre et évolution de l'atmosphère

Atelier 1 : Les formations de fers rubanés

Exploitées comme gisement de fer, les formations de fer rubané (BIF pour banded iron formations) résultent de l'oxydation du fer présent dans les océans, entre -3,8 Ga à -2,0 Ga. Quand la plus grande partie du fer a été oxydée en ions fer (III), la teneur en dioxygène a augmenté dans les océans. Cette oxydation est en fait constituée de deux réactions chimiques qui se succèdent (réaction 1 : oxydation du fer 2 en fer 3 puis réaction 2 : formation d'oxyde de fer 3, rouge). Les réactions chimiques (à équilibrer) de l'oxydation des ions Fe2+ sont les suivantes :

-> Mettez en relation l'origine de la formation des BIF et l'augmentation du dioxygène dans l'atmosphère.

Fers rubanés

TD 2 : Vie terrestre et évolution de l'atmosphère

Atelier 3 : Un aperçu du cycle de l'oxygène

-> Identifiez les différents puits et sources de dioxygène.

Les végétaux réalisent respiration et photosynthèse.

Les phénomènes de respiration, de photosynthèse et de combustion consomment et libèrent du dioxygène et du dioxyde de carbone. Les éléments qui consomment du dioxygène sont des puits, ceux qui en libèrent sont des sources.

TD 10 : L'histoire de la lignée humaine

=> Quelle est l'histoire de cette lignée dont il ne reste qu'un seul représentant aujourd'hui ?

2- A partir du document suivant, replacer les innovations évolutives sur l'arbre phylogénétique du carnet de travail.

Matrice de quelques innovations évolutives chez certains représentants de la lignée humaine et chez l'Australopithèse (A. afarensis)

Ils forment les os du bassin.

Situé à la base du crâne, il correspond au passage du système nerveux.

Chimpanzé :

Homme :

La mandibule désigne l'os de la mâchoire inférieure :

Chimpanzé :

Homme :

Situé à la base du crâne, il correspond au passage du système nerveux.

Chimpanzé :

Homme :

A. afarensis = Australopithecus afarensis

Placer sur votre arbre, uniquement les états évolués des caractères.

Caractère étudié : Position du trou occipital

- Etat ancestral : En arrière

- Etats évolués (dérivés) : Position intermédiaire et en avant

TD 10 : L'histoire de la lignée humaine

=> Quelle est l'histoire de cette lignée dont il ne reste qu'un seul représentant aujourd'hui ?

3- Avec quelles espèces Homo sapiens a t-il coexisté ? Justifier votre réponse.

4- Proposer un placement de l'Homme de Dénisova sur l'arbre phylogénétique du carnet de travail.

Périodes de vie de différents représentants de la lignée humaine

(les flèches indiquent la succession des espèces mais en aucun cas des relations de parenté)

Il est établi qu'à diverses époques, les Néanderthaliens et Homo sapiens se sont métissés, principalement au Proche-Orient. Les scientifiques estiment que tous les Eurasiens possèdent 1 à 3 % de gènes néanderthaliens. Grâce à la bio-informatique, on sait aussi qu'une partie du génome de l'Homme de Dénisova se retrouve chez certains Homo sapiens : moins de 1% chez les populations asiatiques et amérindiennes, jusqu'à 5% pour les Aborigènes d'Australie ou les Papous de Nouvelle-Guinée. En 2018, l'analyse génétique de l'ADN d'un minuscule fragment d'os daté de plus de 50 000 ans, trouvé dans une grotte en Sibérie, a prouvé son appartenance à une jeune fille, dont la mère était Néanderthalienne et le père Dénisovien.

L'Homme de Dénisova possède un crâne volumineux (minimum 1400 cm3).

TD 10 : L'histoire de la lignée humaine

=> Quelle est l'histoire de cette lignée dont il ne reste qu'un seul représentant aujourd'hui ?

5- Les caractères sont-ils transmis uniquement par les gènes ? Justifier.

Le séquençage concerne la détermination de la séquence des gènes voire des chromosomes, voire du génome complet, ce qui techniquement revient à effectuer le séquençage de l'ADN constituant ces gènes ou ces chromosomes.

La plaque dentaire est une accumulation de bactéries sous forme de dépôt adhérent que l'on retrouve en particulier au niveau des surfaces dentaires.

Microorganismes unicellulaires procaryotes, c'est-à-dire des êtres vivants constitués d'une cellule unique qui ne comprend ni noyau ni organites, à l'instar des bactéries .

# data[].attributes.attachment_link.description
Thème 3 : Science, climat et société Introduction TD3 : L'ozone favorable à la vie hors de l'eau TD1 : Formation de l'atmosphère primitive TD2 : Vie terrestre et évolution de l'atmophère TD4 : Le cycle du carbone Introduction VRAI OU FAUX ?

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Thème 3 : Une histoire du vivant

Œuvre d'art pariétal de La Cueva de las Manos, ou Grotte aux mains, en Argentine, datée d'environ 10 000 ans.

TD9 : Les relations de parenté au sein des primates

TD10 : L'histoire de la lignée humaine

Introduction

Introduction

"L'Homme descend du singe"

VRAI OU FAUX ?

Introduction

"On ne peut pas définir de race chez les humains"

VRAI OU FAUX ?

Représentation des différentes "races humaines" © AFP

Introduction

" L'humain est l'espèce la plus évoluée du vivant"

VRAI OU FAUX ?

TD 9 : Les relations de parenté entre les primates

=> Quels sont les critères qui nous permettent de ranger l'homme parmis les primates ?

Exemple d'arbre phylogénétique

Quelques données sur les singes

1- Grâce au protocole ci-dessous, construisez avec le logiciel Phylogène (voir bureau ordinateur) l'arbre de parenté des primates.

2- Placez sur l'arbre les innovations évolutives étudiées et rajoutez le saïmiri.

3- Entourez les espèces appartenant aux Primates d'une part et aux Grands Singes d'autre part, directement sur votre arbre.
Protocole de construction d'un arbre phylogénétique avec Phylogene :

1. Ouvrir le logiciel Phylogene

2. Choisir la collection Archontes (Primates) puis la fonctionnalité " Construire " dans le menu " Activités ".

3. Sélectionner en bas de l'écran les espèces suivantes : Chimpanzé, Gibbon, Orang-Outan, Bonobo, Gorille, Homme, Babouin, Toupaïe et Macaque. Toutes ces espèces sauf le Toupaïe font partie des primates.

4. Choisir les caractères suivants dans le menu déroulant : Pouce, Queue, Terminaison des doigts.

5. Remplir la matrice vide en cliquant dans chacune des cases et en utilisant les informations qui apparaissent en bas à droite de l'écran.

6. Vérifier l'exactitude de la matrice et corriger si nécessaire.

7. Choisir la fonctionnalité " Etablir des liens de parenté " dans le menu " Activités ". Se mettre en mode édition.

8. Faire apparaître les espèces une par une en cliquant sur leur nom dans le tableau.

9. Repérer, grâce à la matrice, les espèces possédant des innovations évolutives en commun.

10. Brancher ces espèces ensemble : Clique gauche enfoncé sur la branche à déplacer et déplacer la souris de façon à venir faire le branchement là où on le souhaite.

11. Faites de même pour chaque innovation évolutive : construisez ainsi l'arbre phylogénétique des primates.

12. Une fois votre arbre réalisé, appeler le professeur pour vérification

Exemple d'arbre phylogénétique : Les Grands Singes :
Il possède des ongles plats et des pouces opposables.

TD 9 : Les relations de parenté entre les primates

=> Quels sont les critères qui nous permettent de ranger l'homme parmis les primates ?

4- Exploitez les données génétiques ci-dessous pour déterminer l'espèce la plus proche d'Homo sapiens.

5- Corrigez la phrase " L'homme descend du singe ".

La seule étude des caractères morphologiques et anatomiques ne permet pas de déterminer les relations de parenté parmi les Grands Singes. Afin de préciser ces relations, il est possible de comparer les séquences nucléotidiques d'un même gène présent chez différentes espèces (a). En effet, au cours du temps l'ADN accumule des modifications liées aux mutations. Pour un gène donné, et en supposant constante la fréquence des mutations au cours du temps, plus les différences seront importantes et plus l'ancêtre commun entre deux espèces sera ancien. La matrice des distances (b) présente le pourcentage de différences entre les deux séquences d'un même gène comparées deux à deux. Ces résultats sont représentatifs de l'ensemble des gènes de ces deux espèces.

TD 10 : L'histoire de la lignée humaine

=> Quelle est l'histoire de cette lignée dont il ne reste qu'un seul représentant aujourd'hui ?

Vidéo 1 : Comprendre les origines de l'Homme (NatGeo)

1- Après lecture des deux vidéos, répondre au questionnaire sur le carnet de travail.

Vidéo 2 : Découverte d'Homo luzonensis (Musée de l'Homme)

TD 10 : L'histoire de la lignée humaine

=> Quelle est l'histoire de cette lignée dont il ne reste qu'un seul représentant aujourd'hui ?

2- A partir du document suivant, replacer les innovations évolutives sur l'arbre phylogénétique du carnet de travail.

Matrice de quelques innovations évolutives chez certains représentants de la lignée humaine et chez l'Australopithèse (A. afarensis)

Ils forment les os du bassin.

Situé à la base du crâne, il correspond au passage du système nerveux.

Chimpanzé :

Homme :

La mandibule désigne l'os de la mâchoire inférieure :

Chimpanzé :

Homme :

Situé à la base du crâne, il correspond au passage du système nerveux.

Chimpanzé :

Homme :

A. afarensis = Australopithecus afarensis

Placer sur votre arbre, uniquement les états évolués des caractères.

Caractère étudié : Position du trou occipital

- Etat ancestral : En arrière

- Etats évolués (dérivés) : Position intermédiaire et en avant

TD 10 : L'histoire de la lignée humaine

=> Quelle est l'histoire de cette lignée dont il ne reste qu'un seul représentant aujourd'hui ?

3- Avec quelles espèces Homo sapiens a t-il coexisté ? Justifier votre réponse.

4- Proposer un placement de l'Homme de Dénisova sur l'arbre phylogénétique du carnet de travail.

Périodes de vie de différents représentants de la lignée humaine

(les flèches indiquent la succession des espèces mais en aucun cas des relations de parenté)

Il est établi qu'à diverses époques, les Néanderthaliens et Homo sapiens se sont métissés, principalement au Proche-Orient. Les scientifiques estiment que tous les Eurasiens possèdent 1 à 3 % de gènes néanderthaliens. Grâce à la bio-informatique, on sait aussi qu'une partie du génome de l'Homme de Dénisova se retrouve chez certains Homo sapiens : moins de 1% chez les populations asiatiques et amérindiennes, jusqu'à 5% pour les Aborigènes d'Australie ou les Papous de Nouvelle-Guinée. En 2018, l'analyse génétique de l'ADN d'un minuscule fragment d'os daté de plus de 50 000 ans, trouvé dans une grotte en Sibérie, a prouvé son appartenance à une jeune fille, dont la mère était Néanderthalienne et le père Dénisovien.

L'Homme de Dénisova possède un crâne volumineux (minimum 1400 cm3).

TD 10 : L'histoire de la lignée humaine

=> Quelle est l'histoire de cette lignée dont il ne reste qu'un seul représentant aujourd'hui ?

5- Les caractères sont-ils transmis uniquement par les gènes ? Justifier.

Le séquençage concerne la détermination de la séquence des gènes voire des chromosomes, voire du génome complet, ce qui techniquement revient à effectuer le séquençage de l'ADN constituant ces gènes ou ces chromosomes.

La plaque dentaire est une accumulation de bactéries sous forme de dépôt adhérent que l'on retrouve en particulier au niveau des surfaces dentaires.

Microorganismes unicellulaires procaryotes, c'est-à-dire des êtres vivants constitués d'une cellule unique qui ne comprend ni noyau ni organites, à l'instar des bactéries .

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Thème 3 : Une histoire du vivant Œuvre d'art pariétal de La Cueva de las Manos, ou Grotte aux mains, en Argentine, datée d'environ 10 000 ans. TD9 : Les relations de parenté au sein des primates TD10 : L'histoire de la lignée humaine Introduction Introduction "L'Homme descend du singe" VRAI OU FAUX ?