statiquedes fluides exercices corrigés pdf 1ère; question inférentielle def; dior et moi livre; rania messiha origine; the watergate hotel forrest gump; zakât al fitr 3ilm char3i; prends soin de toi synonyme; ignore her after she disrespects you. la biodiversité au cours du temps 2nde » la biodiversité au cours du temps 2nde la biodiversité au cours du temps 2nde . C1La biodiversité au cours des temps géologiques Publié le 20 août 2011 Pour le cours la biodiversité au cours des temps Retrouveztous les cours particuliers à La Condamine‑Châtelard. Contact gratuit avec nos professeurs particuliers pour des cours à domicile ou chez le prof. Se connecter Inscription gratuite. France Français EUR. Page d'accueil; Comment pouvons-nous vous aider ? Donner des Cours; Donner des Cours . Lieu La Condamine-Châtelard. Âge de l'étudiant Âge de B Evolution de la biodiversité au cours des temps géologiques Activité 7 : Différents aspects de la biodiversité Graphique montrant l’évolution du nombre de familles au cours des temps géologiques Devoirseconde biodiversité pdf seconde 2nde svt et ai un devoir maison devoir maison la dérive génétique. La Biodiversité Change Au Cours Du Temps Lelivrescolaire Fr. Influence De L Homme Sur La Biodiversité Exemple Du Thon Rouge. Chapitre 1 Unité Et Diversité Des êtres Vivants Graine De Svt. C1 La Biodiversité Au Cours Des Temps labiodiversité au cours du temps corrigé. By juni 4, 2022 symboles partition batterie. No Comments aMyeWyC. IDes outils pour estimer la biodiversité Il est difficile de recenser toutes les espèces d'un milieu de vie. En effet, les animaux se déplacent, certains êtres vivants sont très petits et les surfaces à étudier sont parfois immenses, comme les océans. L'échantillonnage ainsi que la méthode de capture-marquage-recapture permettent d'estimer la richesse spécifique nombre d'espèces et l'abondance nombre d'individus dans les milieux étudiés. À partir des échantillons, des calculs permettent d'estimer la biodiversité du milieu étudié. Les estimations obtenues sont assorties d'un intervalle de confiance. AL'échantillonnage L'échantillonnage étudie une surface aussi restreinte que possible. Le but est d'estimer la richesse spécifique et/ou l'abondance relative de chaque taxon espèce, groupe, famille peuplant un milieu biodiversité que l'on observe aujourd'hui n'est pas la même que celle qui existait il y a des millions d'années. Elle évolue au cours du temps. Environ 1,8 million d'espèces ont été identifiées, mais les scientifiques estiment que 8 millions d'espèces peupleraient la Terre. Échantillonnage L'échantillonnage est une méthode statistique qui consiste à prélever une partie un échantillon d'un ensemble. Abondance L'abondance est le nombre d'individus composant une espèce. L'abondance relative est le pourcentage d'une espèce par rapport à l'ensemble des espèces du milieu peut porter sur un taxon plus grand que l'espèce, tel un groupe ou une des espèces d'un échantillon se fait par une étude des caractéristiques morphologiques du spécimen être vivant étudié et/ou par une analyse de son ADN. Les scientifiques analysent également les fragments d'ADN trouvés dans l'eau ou encore dans les excréments afin de compléter leurs des spécimens ou de l'ADN permet d'évaluer la richesse spécifique de la biodiversité. Richesse spécifique La richesse spécifique est le nombre d'espèces qui peuplent un milieu. Elle est d'autant plus importante que le nombre d'espèces est grand. BLa méthode de capture-marquage-recapture La méthode de capture-marquage-recapture permet d'estimer l'effectif d'une population, d'une espèce ou d'un taxon plus grand genre, famille à partir d'échantillons. Population Une population est un groupe d'êtres vivants appartenant à la même espèce, qui vivent dans le même espace, dans un même population de campagnols dans une méthode capture-marquage-recapture consiste à prélever un échantillon de la population étudiée, de marquer ses individus, puis de les relâcher dans le milieu étudié afin qu'ils se mélangent aux autres individus. Quelque temps après, on prélève un nouvel échantillon, à partir duquel on compte le nombre d'individus marqués ainsi que le total d'individus prélevés. Ce rapport permet d'estimer l'abondance de la population dans le milieu étudié. On souhaite estimer l'abondance de la population de mouettes rieuses en Camargue. population étudiée mouette rieuse ; marquage baguage ; milieu étudié Camargue. Capture Recapture Nombre de mouettes marquées 1 000 239 Nombre total de mouettes N 1 200 N= \dfrac{\text{1 200}\times\text{1 000}}{239} N = \text{5 021} En Camargue, l'abondance de mouettes rieuses est estimée à environ 5 000 individus. Afin d'éviter des erreurs, la méthode de capture-marquage-recapture s'applique sous certaines conditions La population étudiée doit être fermée, pour que son nombre n'évolue pas entre les deux captures marquage et recapture. Ainsi, il ne faut pas que des individus puissent quitter ou entrer dans la population étudiée, par exemple à l'occasion de flux migratoires. La durée entre la capture et la recapture doit être suffisamment restreinte pour éviter les naissances et les décès. Mais elle doit être suffisamment importante pour assurer un brassage des individus marqués avec l'ensemble de la population. CL'intervalle de confiance L'intervalle de confiance quantifie la précision de l'estimation. Il dépend de la taille de l'échantillon. Intervalle de confiance L'intervalle de confiance encadre une valeur estimée sur un échantillon en donnant une marge d'erreur. I_{c}=\left[ f-\dfrac{1}{\sqrt{n}};f+\dfrac{1}{\sqrt{n}}\right] I_{c} = intervalle de confiancef = fréquence ou proportion d'individus marqués m dans l'échantillon n de recapturef = \dfrac{m}{n} = nombre d'individus de l'échantillon de recapture La proportion réelle dans la population totale a une probabilité de 95 % de se situer dans l'intervalle de confiance encadrant la proportion estimée à partir de l'échantillon. Calcul de l'intervalle de confiance pour l'estimation de l'abondance de mouettes rieuses en Camargue. Capture Recapture Nombre de mouettes marquées 1 000 239 Nombre total de mouettes 5 021 1 200 f=\dfrac{m}{n}=\dfrac{239}{\text{1 200}} \approx 0{,}2 \text{ soit 20 \%} I_{c}=[\dfrac{239}{\text{1 200}}-\dfrac{1}{\sqrt{\text{1 200}}};\dfrac{239}{\text{1 200}}+\dfrac{1}{\sqrt{\text{1 200}}}] I_{c} = [0{,}17 ; 0{,}23]Estimation inférieure de N = N - I_c\times N =\text{5 021} - 0{,}17\times\text{5 021} = \text{5 021} - 856 = \text{4 165} Estimation supérieure de N = N + I_c\times N = \text{5 021} + 0{,}23\times\text{5 021} = \text{5 021} + \text{1 155} = \text{6 176} L'intervalle de confiance pour N est \text{4 165} \lt N \lt \text{6 176}Il y a 95 % de chance que si l'on renouvelle l'expérimentation dans les mêmes conditions, l'estimation du nombre de mouettes rieuses en Camargue se trouve entre 4 165 et 6 176 mouettes. Lors de la recapture, f = 20 \% signifie qu'il y avait 20 % de mouettes marquées dans l'échantillon de considère que cette proportion est la même dans la population totale de mouettes rieuses, c'est pourquoi on fait un calcul de proportionnalité pour trouver N. IIL'évolution génétique d'une espèce au cours du temps Au cours de l'évolution biologique, la composition génétique d'une espèce change de génération en génération. Cependant, le modèle de Hardy-Weinberg prévoit que la structure génétique d'une population reste stable d'une génération à une autre dans certaines conditions. Tout écart par rapport aux résultats de l'équilibre de Hardy-Weinberg est dû aux effets de forces évolutives. ALe modèle de Hardy-Weinberg Le modèle de Hardy-Weinberg prédit le maintien des fréquences des allèles au cours des générations. Cette stabilité est appelée l'équilibre de fréquence génotypique donne les proportions des différentes combinaisons alléliques possibles = génotypes.La fréquence allélique donne la proportion de chaque allèle. Pour un gène possédant deux allèles A et a. La fréquence allélique est la proportion de l'allèle A et la proportion de l'allèle a dans la population étudiée. La fréquence génotypique donne les proportions de chacun des génotypes possibles A//A, A//a et a//a.Considérons la transmission de deux allèles A et a dans le cadre du modèle de du père A//aGénotype de la mère A//aFréquence de l'allèle A = pFréquence de l'allèle a = q Tableau de croisement des gamètes du père et de la mère Gamètes du père fréquences A/ p a/ q Gamètes de la mère fréquences A/ p A//A p^2 A//a pq a/ q A//a pq a//a q^2 Fréquences des génotypes attendus en 2e génération A//A = p^2A//a = pq + pq = 2pqa//a = q^2Donc fA = fA//A + 1/2 fA//afa = fa//a + 1/2 fA//aLa fréquence des allèles est la même dans les deux fréquence correspond à la probabilité d'obtenir ces génotypes à la génération suivante. Tableau théorique des fréquences génotypiques attendues à chaque génération selon le modèle de Hardy-Weinberg Fréquence de l'allèle A dans la population pFréquence de l'allèle a dans la population q Génotype Fréquence A//A p^2 A//a 2pq a//a q^2 Considérons une population de fleurs dont on étudie le gène de la couleur. Ce gène possède 2 allèles rouge R et blanc r.Fréquence de l'allèle R = \text{60 \%} = 0{,}6Fréquence de l'allèle r = \text{40 \%} = 0{,}4On réalise un croisement de 2 de la fleur rose mâle R//rGénotype de la fleur rose femelle R//rSi la population suit le modèle de Hardy-Weinberg, on devrait obtenir les fréquences génotypiques suivantes en 2e génération fR//R = 0{,}6^{2} = 0{,}36 fR//r = 2\times0{,}6\times0{,}4 = 0{,}48 fr//r = 0{,}4^2 = 0{,}16 Les résultats réels après croisement ont donné 125 fleurs dont 45 fleurs rouges, 60 fleurs roses et 20 fleurs blanches. fR//R = \dfrac{45}{125} = 0{,}36 fR//r = \dfrac{60}{125} = 0{,}48 fr//r = \dfrac{20}{125} = 0{,}16 fR = 0{,}36 + 0{,}48\div2 = 0{,}6 et fr = 0{,}16 + 0{,}48\div2 = 0{,}4 Les résultats des fréquences des génotypes sont conformes à ceux attendus les fréquences des allèles sont identiques à celle de la génération précédente. La population suit bien le modèle de Hardy-Weinberg. L'équilibre de Hardy-Weinberg est applicable dans les conditions suivantes population de taille infinie ; reproduction sexuée ; panmixie ; absence de forces évolutives. Panmixie La panmixie est la reproduction au hasard des individus, sans sélection sexuelle. BLes effets de forces évolutives Dans la réalité, les fréquences des allèles varient au cours des générations. Ces variations sont liées aux effets de forces évolutives telles que migration, mutation, sélection et migrations correspondent à l'arrivée de nouveaux individus ou au départ d'autres individus, ce qui modifie la fréquence des allèles. Les fréquences des allèles A et a sont modifiées dans la population initiale après le départ des migrants et dans la population d'arrivée après l'arrivée des calcule des fréquences pour la population n° 1 avant la migration Fréquence de l'allèle A Fréquence de l'allèle a fA_1=fAA +\dfrac{1}{2}fAa fa_1= faa+\dfrac{1}{2}fAa fA_1=\dfrac{10}{20}+\dfrac{1}{2}\times\dfrac{8}{20} fa_1=\dfrac{2}{20}+\dfrac{1}{2}\times\dfrac{8}{20} fA_1=\dfrac{7}{10}=0{,}7 fa_1= \dfrac{3}{10}= 0{,}3 Avec des calculs similaires, il est possible de calculer les fréquences alléliques dans la population 2 avant et après arrivée des migrants Population 2 avant arrivée des migrants A 55 % et a 45 %Population 2', après arrivée des migrants A 62 % et a 38 %.La migration a bien provoqué un changement dans la fréquence des allèles A et a. Les mutations génétiques font apparaître de nouveaux allèles. Cela contribue à augmenter la diversité les Phalènes du bouleau, la couleur noire est apparue suite à une mutation chez les papillons blancs. Cela a augmenté la diversité de cette espèce de papillon, lui donnant ainsi plus de chances de survie dans son sélection naturelle favorise les individus possédant les allèles les mieux adaptés aux conditions de vie du milieu, ou ceux qui ont un plus grand succès reproducteur. Les allèles de ces individus sont donc plus fréquemment transmis. La fréquence de l'allèle favorisé augmente et celle de lallèle défavorisé la révolution industrielle, la pollution a noirci les troncs des bouleaux. L'allèle D a été favorisé car les papillons noirs étaient moins visibles par les prédateurs. Ils ont donc pu se reproduire davantage que les dérive génétique sélectionne au hasard les allèles dans les populations isolées de faible effectif. À terme, cela conduit à la disparition de certains allèles, donc à un appauvrissement de la diversité génétique. Plus l'effectif est petit, plus la dérive génétique est rapide. Au départ, dans la population étudiée, 5 allèles sont présents en proportion égale. La fréquence de chaque allèle est égale à 20 %.Les allèles noir, orange et vert disparaissent rapidement, avant la 5e la 8e génération, l'allèle rouge a été sélectionné. Sa fréquence atteint 100 %.C'est le hasard qui sélectionne les allèles transmis d'une génération à l'autre. IIILes impacts des activités humaines sur la biodiversité L'homme fait partie des écosystèmes. Il est en interaction permanente avec les êtres vivants et le biotope. Ses activités peuvent être néfastes et entraîner une réduction de la biodiversité. C'est le cas de la fragmentation des populations. Les activités humaines peuvent aussi être bénéfiques aux écosystèmes par préservation de la biodiversité. ALa réduction de la biodiversité Certaines activités humaines réduisent la biodiversité. Leurs conséquences néfastes sont directes pollution, déforestation, surexploitation d'espèces et indirectes par accélération du réchauffement experts considèrent qu'environ 1 million d'espèces seraient menacées d'extinction à cause des activités humaines. Cinq causes majeures d'atteinte à la biodiversité sont aujourd'hui clairement identifiées au niveau international. BLa fragmentation des populations Les constructions humaines, telles que les routes, entraînent la fragmentation des milieux de vie et donc des populations. Les effectifs des populations ainsi formées sont plus faibles. Ils sont soumis à la dérive génétique qui appauvrit la diversité génétique de ces fragmentation de l'habitat entraîne la formation de populations constituées de plus petits populations sont alors soumises aux forces évolutives À court terme, la dérive génétique provoque une diminution de la diversité génétique. À très long terme, les mutations peuvent faire apparaître de nouveaux caractères. La construction d'une route conduit à la fragmentation de la population initiale et à la dérive génétique à court terme. CLa préservation de la biodiversité Une meilleure connaissance des écosystèmes et de leur fonctionnement permet de mettre en place des actions de préservation de la biodiversité. La gestion durable des écosystèmes, ou encore la protection des populations à faibles effectifs sont des solutions en faveur de la mesures prises pour préserver la biodiversité sont indispensables pour espérer sauver les espèces menacées d'extinction. En France, une espèce sur cinq d'amphibiens est susceptible de disparaître grenouille des champs, sonneur à ventre jaune crapaud.À grande échelle, l'homme crée des parcs naturels nationaux, régionaux, des zones zones Natura 2000 sont des sites désignés pour protéger des espèces et des habitats représentatifs de la biodiversité l'échelle d'un écosystème, une gestion durable est mise en place. L'objectif est de préserver le milieu, les espèces mais aussi les ressources exploitées nécessaires aux activités humaines. En Europe, la gestion durable des forêts doit respecter six critères définis lors de la conférence d'Helsinki 1993 en surveillant les ressources de bois et de carbone quantité de bois, surface de la forêt exploitée ; la santé et la vitalité des forêts ; les fonctions de production quantité de bois produite ; la diversité biologique recensement des espèces, identification des espèces menacées ; la protection du sol et des eaux pour prévenir les risques naturels ; les fonctions économiques et sociales nombre d'emplois générés, fréquentation par le public. À l'échelle locale, des solutions sont également mise en place d'un corridor biologique une route réservée aux animaux permet aux animaux de traverser les routes sans risque. Plan1La biodiversitéA Les différentes échelles de la biodiversité diversité des écosystèmes. Ex. forêt, océan, littoral, prairie, champ cultivé, mare, haie, etc. diversité des espèces diversité génétique au niveau d’une espèce correspondant à la diversité allélique. Ex. l’escargot des haies Helix nemolaris = grande diversité intraspécifique B Les variations de la biodiversité l’état actuel de la biodiversité correspond à une étape de l'histoire du monde vivant elle se modifie au cours du temps en fonction de nombreux facteurs de l’environnement succession de disparition et d’apparition d’espèces le changement climatique modifie les conditions de vie des espèces. Ex. espèces polaires elle peut subir des changements brutaux crise biologique = extinction de masse suivie d’une radiation évolutive répartition hétérogène sur la planète zones plus fragiles. Ex. zones tropicales, récifs coralliens, etc. C Biodiversité et activité humaine les activités humaines peuvent aussi agir sur la biodiversité l’homme peut avoir un impact négatif sur les différents niveaux de la biodiversité destruction d’écosystèmes. Ex. déforestation pollution chimique des milieux. Ex. engrais, pesticides modification de la distribution des espèces. Ex. surexploitation d’espèces marines modification des espèces. Ex. sélection, génie génétique, transgénèse, etc. la prise de conscience de la responsabilité humaine face à l’environnement incite l’Homme à contribuer à la préservation de cette biodiversité et à limiter son impact. Ex. parcs naturels, quotas de pêche, réintroduction d’espèces Transition au sein de la biodiversité, certaines espèces sont plus proches les unes des autres. Ces liens de parenté fondent les groupes d’êtres vivants et sont la base de la classification des êtres liens de parentéA Les espèces parentes les espèces qui partagent des caractères communs, non partagés par d’autres, sont dites apparentées et forment des taxons les relations de parenté peuvent être représentées dans des arbres phylogénétiques un groupe monophylétique comprend toutes les espèces partageant la même innovation évolutive les parentés suggèrent que les espèces partagent toutes un même ancêtre commun B Le cas des vertébrés plan d’organisation commun d’un point de vue morphologique et anatomique corps en trois parties tête, tronc, queue ; présence de membres ou de nageoires deux axes de polarité axe antéro-postérieur et axe dorso-ventral symétrie bilatérale parties droites et gauches semblables Ex. la comparaison anatomique grenouille-souris Transition il existe des processus d’évolution qui modifient la diversité des allèles et peuvent modifier la biodiversité au cours du temps. Deux mécanismes peuvent faire évoluer la fréquence allélique dans une et évolutionA La fréquence allélique différences dans la répartition des allèles d’une population à une autre la fréquence des allèles varie au cours du temps, de génération en génération B La dérive génétique modification aléatoire de la diversité des allèles au cours du temps liée au hasard de la transmission des caractères héréditaires lors de la reproduction sexuée perte de diversité génétique. Ex. fixation ou disparition d’allèles la dérive génétique est plus marquée quand la population est petite C La sélection naturelle tri des individus par l’environnement le milieu peut favoriser certains allèles les individus porteurs des allèles avantageux se reproduisent davantage on parle d’adaptation génétique des populations à leur milieu. Ex. Phalène du bouleau en Angleterre Bilan la diversité des êtres vivants, appelée biodiversité, s’observe à différentes échelles de l’écosystème à l’individu. La biodiversité est modifiée au cours du temps sous l’action des facteurs de l’environnement et de l’Homme. Elle peut notamment évoluer en fonction de deux mécanismes la dérive génétique et la sélection naturelle. Ces processus sont des moteurs de l’évolution et peuvent conduire à l’apparition de nouvelles espèces = spéciation.Utilisation des cookiesLors de votre navigation sur ce site, des cookies nécessaires au bon fonctionnement et exemptés de consentement sont déposés. Pour le cours la biodiversité au cours des temps géologiques, au format word, cliquer ici Comment les roches sédimentaires, archives géologiques, nous renseignent-elles sur l’évolution des êtres vivants au cours des temps géologiques ? Comment utilise-t-on les fossiles des roches sédimentaires ? Comment repérer le renouvellement d’une espèce au cours du temps ? Comment définir une crise biologique ? Que dire de l’évolution de la biodiversité au cours des temps géologiques ? Biodiversité I/ Les êtres vivants que nous connaissons ont-ils toujours existé ? 1/Les roches sédimentaires, archives géologiques, nous renseignent. Elles contiennent parfois des fossiles restes ou des traces d’organismes ayant vécu à la surface du Globe. Les fossiles, en fonction des caractères qu’ils possèdent, se placent dans la classification comme les organismes actuels. Cliquer ici pour une clé de détermination Voir l’Animation en ligne sur la détermination des fossiles Ils sont la preuve de l’existence de groupes et d’espèces aujourd’hui disparus. Cliquer ici pour une Evaluation des connaissances sur la classificationsixième 2/La présence et l’ordre des fossiles dans des couches de terrains sédimentaires montrent la succession et le renouvellement des groupes et des espèces au cours des temps géologiques Voir le lien Une animation sur la fossilisation Cliquer ici pour les différentes méthodes de datation Ex Les Trilobites aujourd’hui disparus peuvent se trouver dans des roches datées de -540à-245 Ma voir photo ci-dessous. Ils sont classés dans le groupe des Arthropodes. Les fossiles d’Ichtyosaures ci-dessous actuellement disparus se rencontrent dans des roches plus récentes. Agées de -240à -90Ma source Source Le sédiment 1,en dessous, est plus ancien que le 2…. 3/les évènements importants de l’histoire de la vie,associés à des évènements géologiques majeurs, ont été utilisés pour construire une échelle. Echellesource Biodiversité II Les fossiles permettent de reconstituer des milieux de vie et de retrouver des paysages anciens. Comparons la biodiversité au cours des temps géologiques 1/Les organismes marins au Cambrien et au Crétacé Les activités en classe -Voir l’Activité 1 biodiversité comparaison de la mer au Cambrien et au Crétacé –Voir le corrigé a/L’explosion cambrienne – les schistes de Burgess Le Schiste de Burgess représente l’un des gisements de fossiles les plus intéressants découvert à ce jour, de par la richesse des informations qu’il renferme sur l’histoire de la vie. Cliquez ici pour lire le Texte sur la découverte de Burgess Les chercheurs ont analysé les schistes ; ils concluent que ces roches sédimentaires ne se sont pas formées lentement mais à la suite d’une série de brusques coulées de boue enfouissant rapidement les animaux qui vivaient à la base du récif. De plus, en isolant brusquement les parties molles de l’oxygène contenu dans l’eau, cet enfouissement rapide a ralenti leur décomposition. Voilà pourquoi, aujourd’hui, les scientifiques peuvent y étudier plus de spécimens appartenant à 120 espèces…une information exceptionnelle sur la biodiversité … Reconstitutions de la faune de Burgess Source Source Cliquer ici pour Voir quelques fossiles de Burgess Marrella splendens le crabe aux dentelles » est le fossile le plus abondant du Shale de Burgess Trilobites Opabinia From the burgess shale L’opabinia Opabinia regalis est un animal fossile retrouvé dans les dépôts du Cambrien. On l’a retrouvé dans deux sites distincts les dépôts de la mi-Cambrien des schistes de Burgess en Colombie-Britannique et dans ceux du Cambrien tardif des schistes de Maotianshan en Chine. Voir Voir Voir la vidéo Dossier CNRS /Cliquer ici -Le plus ancien vertébré connu Haikouichthys ercunensis unique espèce du genre, est un agnatheMyllokunmingiiformes. Il a été découvert au Yunnan dans la faune de Chengjiang, datant du début du cambrien il y a environ 535 millions d’années, c’est le plus ancien poisson connu. Source La biodiversité au Cambrien il y a 530 Ma tous les continents ne sont pas peuplés, les océans abritent de nombreuses espèces, parmi lesquelles les ancêtres des vertébrés. On y rencontre aussi de nombreux groupes aujourd’hui disparus, et donc inconnus Opabinia. 200 millions d’années sous TerreVoir l’animation b/Au crétacé Voir les vidéos Reconstitution d’un paysage du crétacé Source Source La biodiversité au Crétacé entre – 135 Ma et – 65 Ma, le peuplement marin a changé, des groupes ont disparules trilobites, d’autres sont apparus et se sont développés et diversifiés, comme les vertébrés. 2/La forêt du Carbonifère et la forêt Guyanaise actuelle Les activités en classe -Voir l’Activité 2 Reconstitution d’un paysage ancien –Voir le corrigé La forêt du carbonifèreSource La biodiversité des forêts source Les fougères existaient dèjà il y a 350 Ma mais les plantes à fleurs n’apparaitront que beaucoup plus tard vers -110Ma. La biodiversité sur Terre a changé Au fil des périodes, progressivement, depuis plus de trois milliards d’années, des groupes d’organismes vivants sont apparus, se sont développés, ont régressé, et ont pu disparaître. Biodiversité III Le renouvellement des espèces Quelle est la durée de vie d’une espèce, d’un groupe ? Les activités en classe – comparaison de quelques espèces d’Ammonites – voir le corrigé Le groupe Hildocéras a survécu pendant 2 Ma. Les différentes espèces se sont succédées les unes après les autres. Le groupe des Ammonites aujourd’hui disparu a existé entre -250Ma et -65Ma Chaque espèce a une durée de vie limitée. Biodiversité IV/Qu’est-ce qu’une crise biologique? Des disparitions d’espèces se sont produites de tout temps, prés de 99% des espèces ayant vécu sur notre planète sont aujourd’hui éteintes. Voir l’animation l’horloge biologique Voir l’animation les extinctions au cours des temps géologiques La biodiversité au cours des crises Une crise biologique est une période d’extinction massive d’un grand nombre d’espèces et de groupes à l’échelle de la planète ; elle est suivie d’une période de diversification biologique importante apparition de nouveaux groupes et espèces Cinq crises majeures de la biodiversité ont eu lieu Fin Ordovicien -440 Ma, 57% d’extinction des genres dans la faune marine Fin Dévonien -365 Ma, 50% d’extinction Fin Permien -245 Ma, 83% d’extinction Fin Trias -205 Ma, 48% d’extinction Fin Crétacé -65 Ma, 50% d’extinction Source Source Lethiers, Evolution de la biosphère et événements géologiques. 1998 GBSP Après ces cinq grandes phases d’extinction, la Terre connaît aujourd’hui une sixième crise de la biodiversité , due aux activités humaines… Voir les diaporamas sonorisés de la biodiversité de diverses époques … Voir Terre et vie sur CANAL U TV voir le dossier pdf de Didier Néraudeau, Paléontologue, professeur à l’université de Rennes Fiches de travail sur les ammonites et les trilobites Encyclopédie visuelle de la vie préhistorique [Dinosaurs and Prehistoric Life] Traduction Anglais Denis-Armand Canal Ce n’est pas le plus fort de l’espèce qui survit ni le plus intelligent. c’est celui qui sait le mieux s’adapter au changement. » Charles Darwin De la tectonique des plaques pour comprendre l’émergence des continents aux premiers organismes vivants jusqu’aux mammifères et aux Hommes, cet ouvrage unique retrace des millions d’années de vie sur Terre. Cette encyclopédie familiale propose un classement par période géologiquede l’Archéen au Quaternaire et rend accessible l’histoire des premières formes de vie primitives grâce • au traitement distinct des plantes, des invertébrés et des vertébrés ; • aux cartes, graphiques et chronologies pour se repérer ; • aux indicateurs d’échelles des espèces pour imaginer leur taille réelle ; • à l’iconographie riche et aux reconstitutions en 3D de squelettes et de fossiles complexes. Les fougères arborescentes, les prêles, les calamars géants, les coraux, les vélociraptors et autres tyrannosaures n’auront plus aucun secret pour vous. QCM n° 1046 vu le 26-08-2022 2352. Thème 1 - La Terre, la vie et l'organisation du vivant La biodiversité représente la variabilité des organismes vivant sur planète. Elle concerne tous les écosystèmes marins, terrestres et aquatiques. Elle désigne la diversité biologique au sein des espèces et entre les espèces d’un écosystème. Elle ne dépend pas du nombre d’espèces qui peuplent un milieu mais bien de la variabilité des formes de peuplement animal, végétal ou même à l’échelle des micro -organismes. On a recensé environ 1,7 million s d’ espèces à l’heure actuelle mais il pourrait y en avoir dix à cent fois plus . La biodiversité a énormément fluctué au cours des temps géologiques mais jamais, sauf au cours des grandes crises biologiques 5 au total qu’a connu la Terre, la biodiversité n’a été autant, ni aussi rapidement menacée. Et cela, elle le doit aux activités humaines. Or la biodiversité assure la stabilité des écosystèmes, des chaînes alimentaires et de la vie elle-même face aux modifications climatiques ou aux catastrophes naturelles. Elle contribue aussi à l’alimentation humaine et à la médecine. L’enjeu est donc de taille. France métropolitaine • Septembre 2017 restitution des connaissances • 8 points Les mécanismes participant à l'évolution de la biodiversité Question de synthèse 5 points La biodiversité actuelle peut être considérée comme la diversité des espèces aujourd'hui existantes. Elle résulte de la transformation des populations au cours du temps. ▶ Montrez, à partir d'exemples, comment la dérive génétique et la sélection naturelle participent à l'évolution de la biodiversité. QCM 3 pointsCrossing-over, gènes de développement, polyploïdie ▶ Indiquez la réponse exacte pour chaque série de propositions. 1. Les crossing-over inégaux sont a une anomalie de la méiose qui permet parfois de générer de la diversité génétique. b une anomalie de la méiose qui n'a jamais aucune conséquence génétique. c un processus normal de la méiose qui ne produit aucune anomalie. d un processus normal de la méiose qui produit de la diversité. 2. De grands changements phénotypiques peuvent apparaître si l'expression des gènes de développement varie a en intensité et en chronologie obligatoirement. b en intensité ou en chronologie. c en intensité uniquement, non en chronologie. d en chronologie uniquement, non en intensité. 3. La polyploïdie qui existe chez les plantes a peut s'écrire 2n si elle fait suite à un doublement du stock de chromosomes. b peut s'écrire 2n et résulte d'une hybridation. c peut s'écrire 4n, si elle fait suite à un doublement du stock de chromosomes. d peut s'écrire 4n et résulte d'une hybridation. Les clés du sujet Le sujet, axé sur la biodiversité, est proposé en deux parties une question de synthèse portant sur la diversification des êtres vivants au cours du temps et un QCM centré sur les processus génétiques en tant que tels. Question de synthèse Comprendre le sujet Il s'agit ici d'expliquer comment les populations d'une espèce évoluent génétiquement et phénotypiquement au cours du temps. En conclusion, il sera intéressant d'évoquer la façon dont les mécanismes en jeu peuvent conduire à de nouvelles espèces. Dérive génétique et sélection naturelle ne sont pas les mécanismes qui créent des innovations génétiques dans les populations. C'est l'œuvre des mutations à l'origine de nouveaux allèles. En revanche, sélection naturelle et dérive génétique agissent sur le devenir des innovations génétiques. Elles déterminent les changements de la fréquence des allèles des gènes dans les populations au cours du temps, changements qui peuvent aller jusqu'à la fixation d'un nouvel allèle dans la population sa fréquence est alors de 100 %. Le sujet demande donc d'expliquer comment ces mécanismes réalisent cela. Le sujet vous demande également de vous appuyer sur un exemple pour chaque mécanisme, ce qui est rarement le cas dans les questions de type 1. Aucun exemple n'étant imposé par le programme, vous êtes libre de choisir celui qui vous semble le plus facile à exposer. Il ne s'agit pas de faire une étude exhaustive de l'exemple. Ce dernier doit servir uniquement de support pour dégager les idées essentielles relatives à la sélection naturelle et à la dérive génétique. Dans le corrigé qui vous est proposé, les exemples choisis sont facilement compréhensibles même si vous ne les avez pas étudiés. Mobiliser ses connaissances Sous l'effet de la pression du milieu, de la concurrence entre êtres vivants et du hasard, la diversité des populations change au cours des générations. L'évolution est la transformation des populations qui résulte de ces différences de survie et du nombre de descendants. QCM Comprendre le sujet Le QCM se rapporte aux mécanismes de diversification génétique autres que les mutations ponctuelles de la séquence codante des gènes. Les séries 1 et 3 sont construites suivant un modèle de QCM fréquemment proposé au bac. Dans une telle série de propositions, on considère deux caractères qui se présentent chacun sous deux aspects. Il faut considérer d'abord un caractère, ce qui permet d'éliminer deux propositions, puis on utilise ensuite le deuxième caractère pour déterminer laquelle des deux propositions restantes est exacte. Mobiliser ses connaissances Des anomalies peuvent survenir au cours de la méiose. Un crossing-over inégal aboutit parfois à la duplication d'un gène. Corrigé Question de synthèse Introduction Le sujet précise que la biodiversité actuelle est issue de la transformation des populations au cours du temps. Une population désigne un groupe d'individus qui se croisent entre eux et qui ont une moindre probabilité de se croiser avec des individus d'autres populations appartenant à la même espèce. Ce qui caractérise une population naturelle est sa diversité génétique, traduite par le polymorphisme de nombreux gènes. Mais cette diversité génétique évolue au cours du temps, d'une part à la suite de mutations qui engendrent de nouveaux allèles et, d'autre part, par des mécanismes tels que la sélection naturelle et la dérive génétique. Nous allons envisager cette évolution à partir d'un exemple pour chacun de ces deux mécanismes. I. La sélection naturelle À la fin des années 1960, dans la région de Montpellier, on a réalisé l'épandage d'insecticides dans un rayon de 20 km à partir du bord de mer afin de limiter la population de moustiques. On a constaté que les moustiques, et particulièrement leurs larves, étaient sensibles à l'action des insecticides. Quelques années plus tard, on s'est rendu compte que les mêmes doses d'insecticide n'avaient plus d'effet sur les moustiques ils étaient devenus résistants. En revanche, la population de moustiques régionaux de la zone non traitée était toujours sensible aux insecticides. Il y a donc eu une évolution de la population de moustiques sous l'action d'un facteur, l'introduction d'un insecticide, qui a modifié l'environnement de ces insectes. L'insecticide utilisé agissait en inhibant l'action d'une enzyme dont le rôle est crucial dans le fonctionnement des synapses neuromusculaires. Chez les moustiques résistants, il a été observé que le gène codant pour cette enzyme était muté, de sorte que l'action de l'insecticide était affaiblie. L'allèle mutant pouvait aussi bien exister dans la population avant l'épandage d'insecticides qu'être apparu après, à la suite d'une mutation. Le fait important est qu'il s'est répandu au fil des années dans la population. Le mécanisme en jeu est la sélection naturelle. En présence d'un environnement contenant des insecticides, la mortalité des moustiques sensibles à l'état larvaire était beaucoup plus importante que celle des moustiques résistants. Ces derniers, participant donc davantage à la reproduction, ont davantage transmis leurs allèles à la génération suivante, et en premier lieu celui à l'origine de la résistance. De génération en génération, la fréquence de l'allèle muté a alors augmenté dans la population. La sélection naturelle qui, dans cet exemple, tend à diminuer la diversité phénotypique, résulte, dans un environnement donné, d'une reproduction différentielle des phénotypes de la population. En généralisant, la sélection naturelle implique une variation phénotypique au sein de la population un déterminisme génétique de cette variation phénotypique une reproduction différentielle des phénotypes. II. La dérive génétique Le système des groupes sanguins A, B, O est dû à un gène dont on connaît trois allèles A, B et O. La fréquence de ces trois allèles est variable dans les populations humaines et il existe certaines populations, comme celle des Amérindiens d'Amérique du Sud, qui ne possèdent que l'allèle O. Cet allèle est dit fixé » dans cette population. info Les Amérindiens sont issus des populations d'Asie qui, il y a une dizaine de milliers d'années, ont quitté l'Asie pour gagner l'Amérique par le détroit de Béring. La sélection naturelle n'explique pas cette variabilité au sein des populations. Ainsi, aucune donnée épidémiologique ou expérimentale n'a établi que le groupe sanguin O est plus favorable en Amérique du Sud que dans les autres régions du monde. La diversité des allèles A, B et O que l'on retrouve chez d'autres primates devait exister dans les premières populations humaines. Elle a été perdue chez les Amérindiens et a évolué différemment dans les autres populations. Le mécanisme aboutissant à la fixation d'un allèle dans une population est la dérive génétique. Celle-ci repose, à chaque génération, sur un échantillonnage aléatoire des allèles des gènes de la population. Sur les multiples gamètes produits par les individus d'une génération, seul un petit nombre contribue à la génération suivante, ne serait-ce que par le caractère aléatoire de la méiose et de la fécondation. Il en résulte que la fréquence des allèles des gènes fluctue de génération en génération. On a montré que, par ce seul mécanisme d'échantillonnage aléatoire de la population de descendants, au bout d'un nombre de générations plus ou moins grand, un allèle peut se fixer dans une population sa fréquence est alors de 100 %. Ce mécanisme de dérive génétique est d'autant plus efficace que la population est isolée il n'y a pas d'apports d'allèles nouveaux provenant d'autres populations et surtout que son effectif est faible. Cela a été le cas des Amérindiens d'Amérique du Sud. Puisque le hasard joue un rôle essentiel dans l'évolution de la fréquence des allèles par la dérive, il peut intervenir de façon différente suivant les populations. Cela explique la diversité des fréquences alléliques du gène du système A, B, O dans les populations humaines actuelles, bien qu'elle tende à disparaître par suite des migrations entre populations. Bilan Les mutations sont, dans tous les cas, à l'origine de la diversité génétique des populations. Ces mutations se font de manière aléatoire et non en fonction de l'avantage qu'elles peuvent procurer le hasard joue un rôle important dans la création de la biodiversité. Le hasard intervient aussi fortement dans l'évolution de cette biodiversité par la dérive génétique. En revanche, l'évolution de la biodiversité par sélection naturelle est déterminée par les caractéristiques du milieu dans lequel se trouve la population. Mais ces caractéristiques de l'environnement peuvent varier tout à fait indépendamment des populations et entraîner un changement dans la sélection naturelle et, par là, dans la biodiversité de celles-ci. Ainsi, de l'importance du hasard et des changements de l'environnement, l'évolution biologique n'est jamais prévisible. QCM 1. a Exact. Le crossing-over inégal est en effet une anomalie qui peut parfois entraîner une duplication de gènes origine des familles multigéniques. b Faux, à cause de l'adverbe jamais ». c et d Faux. Le crossing-over inégal n'est pas un processus normal. C'est une anomalie, comme l'indique la réponse a. 2. b Exact. Il suffit d'une variation de l'intensité de l'expression d'un gène ou du moment où il s'exprime au cours du développement pour que cela entraîne des modifications phénotypiques. a c et d Faux, à cause des adverbes obligatoirement » et uniquement ». 3. c Exact. Le stock normal de chromosomes étant de 2n, un doublement du stock aboutit effectivement à 4n chromosomes. a et b Faux. La diploïdie n'est pas une polyploïdie. Pour qu'il y ait polyploïdie, il faut plus de deux jeux de n chromosomes 3n, 4n…. d Faux. Une hybridation ne conduit généralement qu'à un organisme dont les cellules ne possèdent que 2n chromosomes. Toutefois, dans certains cas, une hybridation peut mettre en jeu des gamètes diploïdes résultant d'une méiose anormale et conduire directement à un organisme à 4n chromosomes.

la biodiversité au cours du temps corrigé