Catégorie : Chapitre 3 3èmes : Histoire de la Terre, parenté et évolution des êtres vivants

Chapitre 3 : Histoire de la Terre, parenté et évolution des êtres vivants

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Introduction :

L’étude des roches sédimentaires et des fossiles qu’elles contiennent permet de connaitre les êtres vivants ayant vécu par le passé.

On constate que depuis plus de 3 milliards d’années, des espèces d’êtres vivants sont apparues, se sont développées et ont pu disparaître.

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Problème :  Comment expliquer que des groupes différents (les ammonites et les dinosaures) se soient éteints à la même période ?

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I- Des évènements géologiques à l’origine des crises de la biodiversité

Il y a 65 millions d’années, la terre subissait simultanément deux épisodes géologiques exceptionnellement dévastateurs :

  • Une météorite de 10 km de diamètre s’écrase dans le golfe du Mexique.
  • Un épisode volcanique très intense a lieu dans le sud ouest de l’Inde.

Une grande partie des espèces disparaissent donc au cours de cet épisode connu sous le nom de crise crétacé/tertiaire.

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Cette crise crétacé/tertiaire n’est pas le seule. L’histoire de la vie est marquée par au moins 6 crises majeures de la biodiversité, la plus importante ayant eu lieu il y a 250 millions d’années (crise Permo/Trias).

Ces crises de la biodiversité semblent toutes liées à des événements géologiques exceptionnels ayant profondément transformé l’environnement et les milieux de vie à l’échelle de la planète.

Crise biologique : période courte des temps géologiques au cours de laquelle un grand nombre d’espèces différentes occupant des milieux différents disparaissent à l’échelle mondiale

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II– L’Homme est responsable de la 6ème crise biologique majeure

Le taux actuel de disparition des espèces est le plus élevé jamais enregistré (entre 17 000 et 100 000 espèces disparaissent chaque année). Un cinquième de toutes les espèces vivantes pourrait disparaître dans les 30 ans, ce qui est encore plus rapide que lors des 5 crises biologiques majeures.

Ces disparitions ont des causes diverses (déforestation, trafic d’animaux, surpêche, réchauffement climatique…) mais ont toutes un point commun : l’espèce humaine.

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III- Les crises de la biodiversité sont suivies de périodes de diversifications intenses

La disparition de nombreuses espèces lors des crises biologiques libère des niches biologiques (milieux favorables) qui permettent à d’autres espèces de se développer. Les crises biologiques permettent donc un renouvellement et une diversification  des espèces présentes sur Terre.

Par exemple, à l’époque des dinosaures, le groupe des mammifères existe déjà depuis longtemps mais il reste très restreint. Les mammifères de l’époque sont tous de petite taille (ils s’apparentaient aux rongeurs actuels) et vivaient essentiellement la nuit.

Ces caractéristiques leur ont d’ailleurs probablement permis de survivre lors de la crise crétacé/tertiaire alors que les grands dinosaures étaient décimés.

Suite à cette crise, les mammifères n’ayant plus de prédateurs ni de concurrents, ils ont pu se diversifier très rapidement (augmentation de leur taille, diversification des modes de vie et des régimes alimentaires etc)

Problème : Quelle est l’origine des espèces qui apparaissent ?

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IV– Tous les êtres vivants possèdent des caractères communs ce qui suggère une origine commune

Tous les êtres vivants sont composés de cellules et ont la molécule d’ADN comme support de l’information héréditaire.

On peut supposer que ces deux caractères étaient présents chez un ancêtre commun et qu’il ont été transmis à tous les descendants.

Ces observations suggèrent que tous les êtres vivants actuels descendent d’un seul et même ancêtre commun, probablement un être vivant unicellulaire proche des bactéries actuelles.

Problème : Comment identifier les liens de parentés entre les êtres vivants ?

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V– L’étude et la comparaison des caractères des êtres vivants permet d’établir des liens de parentés précis entre les espèces

L’étude des caractères héréditaires partagés par différentes espèces permet de construire des arbres de parentés : un nouveau caractère apparait chez un ancêtre commun (qui est dit hypothétique car inconnu) puis est transmis à ses descendants.

Ainsi, les espèces qui partagent un même caractère héréditaire sont issues d’un même ancêtre commun et sont donc plus apparentés entre elles qu’avec les espèces qui ne possèdent pas ce caractère.

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Problème : Par quel mécanisme un nouveau caractère héréditaire peut-il apparaître chez un individu puis se répandre dans une population ?

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VI– Les mutations génétiques et la sélection naturelle sont à la base de l’évolution des espèces

Des mutations de l’ADN sont à l’origine de nouveaux allèles qui déterminent de nouveaux caractères. Ces mutations se produisent au hasard, les nouveaux caractères ne sont donc pas déterminés par l’environnement.

Si le nouveau caractère est avantageux pour l’individu, il se reproduira plus que les autres et transmettra ce nouveau caractère qui se répandra dans la population au cours des générations.

Si le nouveau caractère est désavantageux pour l’individu, il se reproduira moins que les autres et ce nouveau caractère disparaîtra rapidement de la population.

Ce mécanisme est appelé sélection naturelle et il est à la base de l’évolution des êtres vivants.