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ANIMATION ANIMATION PROGRAMMES 3èmePROGRAMMES 3ème

Partie « Évolution » 20% du tempsPartie « Évolution » 20% du temps« « Selon la téléologie, chaque organisme Selon la téléologie, chaque organisme

ressemble à un projectile lancé contre une cible ; ressemble à un projectile lancé contre une cible ; selon Darwin, les organismes sont comme la selon Darwin, les organismes sont comme la

mitraille, dont un fragment porte coup et tous les mitraille, dont un fragment porte coup et tous les autres s’éparpillent sans action. » autres s’éparpillent sans action. »

(Thomas HUXLEY, 1877 – « les sciences naturelles et les problèmes (Thomas HUXLEY, 1877 – « les sciences naturelles et les problèmes qu’elle font surgir »)qu’elle font surgir »)

Animation pédagogique Lille, le 4 juin 2008 Animation pédagogique Lille, le 4 juin 2008

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Programmes Programmes Idée d’évolutionIdée d’évolution Successions Successions modifications modifications

climatiquesclimatiques Origine communeOrigine commune

Parenté, diversitéParenté, diversité

Définition de l’évolution Définition de l’évolution Filiations Filiations Formes intermédiaires Formes intermédiaires Ancêtre communAncêtre commun

Idée et Idée et théoriethéorie de l’évolution de l’évolution Successions Successions Crises de biodiversité, Crises de biodiversité,

causescauses Origine commune Origine commune sans sans

ambiguïté ambiguïté Classification actuelleClassification actuelle

Variation « au hasard » Variation « au hasard » aléatoire (génétique) puis aléatoire (génétique) puis sélection de formes sélection de formes adaptéesadaptées

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Quelques étapes préalables…Quelques étapes préalables…

ARISTOTEARISTOTE, premier naturaliste, mais finaliste…, premier naturaliste, mais finaliste… « Historia animalium » (classification du monde animal)« Historia animalium » (classification du monde animal) « De partibus animalium » (le tout est plus que la somme des parties) « De partibus animalium » (le tout est plus que la somme des parties)

16091609 KEPLERKEPLER Émancipation par rapport à la religionÉmancipation par rapport à la religion Géocentrisme à héliocentrisme : la Géocentrisme à héliocentrisme : la rupturerupture

1735 LINNE1735 LINNE (1er dévoilement de la nature selon S.J. (1er dévoilement de la nature selon S.J. Gould) – « Systema Naturae » Gould) – « Systema Naturae » – Fin des classifications anthropocentriques Fin des classifications anthropocentriques – Les espèces sont des entités réelles qu’on peut classer Les espèces sont des entités réelles qu’on peut classer

(ordre naturel voulu par Dieu) – critère de ressemblance(ordre naturel voulu par Dieu) – critère de ressemblance– L’échelle des êtres L’échelle des êtres

44

Des changements dans le monde vivant : Des changements dans le monde vivant : paléontologie et fixismepaléontologie et fixisme

CUVIERCUVIER – 18121812 « Recherches sur les ossements « Recherches sur les ossements

fossiles »fossiles » Introduction : discours sur les Introduction : discours sur les révolutions du globerévolutions du globe.. Le Le plan d’organisationplan d’organisation (vertébrés) (vertébrés) La mort des espècesLa mort des espèces La La théoriethéorie du catastrophisme du catastrophisme

D’ORBIGNYD’ORBIGNY – 18491849 « Cours élémentaire de paléontologie « Cours élémentaire de paléontologie

stratigraphique » stratigraphique » La La théoriethéorie des des créations successivescréations successives

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La rupture : l’hypothèse transformisteLa rupture : l’hypothèse transformiste 1809 LAMARCK1809 LAMARCK « Philosophie zoologique »« Philosophie zoologique »

– L’hérédité des caractères acquis L’hérédité des caractères acquis par le désirpar le désir……– Le développement d’un Le développement d’un arbrearbre à Paris (SJ Gould) à Paris (SJ Gould) – Un apport décisif : Un apport décisif : la réfutation du catastrophisme de Cuvierla réfutation du catastrophisme de Cuvier

1819 GEOFFROY ST HILAIRE1819 GEOFFROY ST HILAIRE : : « histoire naturelle des « histoire naturelle des mammifères »mammifères » l’unité de composition organique = l’unité de composition organique = homologiehomologie

– 1830 : la controverse avec Cuvier (Cuvier meurt en 1832)1830 : la controverse avec Cuvier (Cuvier meurt en 1832)

1859 DARWIN1859 DARWIN, le 2ème dévoilement de la nature (S.J. Gould) , le 2ème dévoilement de la nature (S.J. Gould) « l’origine des espèces  au moyen de la sélection naturelle ou la « l’origine des espèces  au moyen de la sélection naturelle ou la lutte pour l’existence dans la nature » . lutte pour l’existence dans la nature » .

– Les liens entre espèces sont dus à la sélection naturelle et non une volonté Les liens entre espèces sont dus à la sélection naturelle et non une volonté divinedivine

– La descendance avec modification (La descendance avec modification (homologiehomologie et analogie) et analogie) – La variabilité : l’hérédité des caractères acquis La variabilité : l’hérédité des caractères acquis – Le problème des Le problème des formes intermédiairesformes intermédiaires– Le problème de Le problème de l’hérédité par mélangel’hérédité par mélange

– 1860 : découverte de l’Archéoptéryx1860 : découverte de l’Archéoptéryx

66

Un écho favorable en… Allemagne, Un écho favorable en… Allemagne, en Angleterre, en Amériqueen Angleterre, en Amérique

18671867 HAECKELHAECKEL « l’histoire de la création naturelle » « l’histoire de la création naturelle » « la méthode embryogénique » corrobore la théorie transformiste« la méthode embryogénique » corrobore la théorie transformiste Des additions de nouveaux stades de développement (Les 22 Des additions de nouveaux stades de développement (Les 22

stades de l’évolution humaine… )stades de l’évolution humaine… ) L’arbre : une complexification à partir L’arbre : une complexification à partir d’espèces « inférieuresd’espèces « inférieures »  »

18831883 WEISMANNWEISMANN « Essai sur l’hérédité et la « Essai sur l’hérédité et la sélection naturelle ». La séparation Soma-Germensélection naturelle ». La séparation Soma-Germen

18931893 ZITTELZITTEL « traité de Paléontologie » : les « traité de Paléontologie » : les déceptions de l’évolution paléontologique…déceptions de l’évolution paléontologique…

18921892 HUXLEYHUXLEY (et Kovalewski) l’exemple du Cheval (et Kovalewski) l’exemple du Cheval en Europeen Europe

77

Retour en France : le Retour en France : le transformisme oui, mais…transformisme oui, mais…

Albert GAUDRYAlbert GAUDRY    – 1890 « les enchaînements du monde animal »1890 « les enchaînements du monde animal »

– Exemple de la filiation des Equidés en Europe Exemple de la filiation des Equidés en Europe (Paléothérium, Anchithérium et Hipparion, Cheval) (Paléothérium, Anchithérium et Hipparion, Cheval)

– 1896 « Essai de Paléontologie philosophique 1896 « Essai de Paléontologie philosophique  L’Homme résume toutes les merveilles de la natureL’Homme résume toutes les merveilles de la nature

le mythe du progrèsle mythe du progrès

88

Rupture dans les explications sur Rupture dans les explications sur l’hérédité (TS Spé)l’hérédité (TS Spé)

1870, MENDEL1870, MENDEL : une : une rupturerupture conceptuelle : conceptuelle : – de « l’hérédité par mélange » aux « facteurs de « l’hérédité par mélange » aux « facteurs

héréditaires »héréditaires » 1900, DE VRIES, CORRENS, TCHERMAK1900, DE VRIES, CORRENS, TCHERMAK : :

– redécouverte des lois de Mendel et notion de redécouverte des lois de Mendel et notion de mutationmutation 1904, SUTTON et BOVERI1904, SUTTON et BOVERI : :

– formulation de la formulation de la théoriethéorie chromosomique de l’hérédité chromosomique de l’hérédité 1909 JOHANSEN1909 JOHANSEN, la notion de gène, la notion de gène 1910 MORGAN1910 MORGAN : :

la la théoriethéorie corroborée (puis corroborée (puis rupturerupture : gènes liés et : gènes liés et recombinaison ) recombinaison )

1940 – 19651940 – 1965 Rencontre de deux disciplines : la Rencontre de deux disciplines : la génétique formelle et la biochimiegénétique formelle et la biochimie

99

Les années 30 : La génétique Les années 30 : La génétique des populationsdes populations

HALDANE, FISHER, WRIGHTHALDANE, FISHER, WRIGHT L’HERITIERL’HERITIER : « les cages à population » : « les cages à population »

– Application des mathématiques statistiques à Application des mathématiques statistiques à l’étude des fréquences des allèles dans une l’étude des fréquences des allèles dans une population… population…

– On peut suivre la sélection naturelle en actionOn peut suivre la sélection naturelle en action– La sélection agit au niveau de la La sélection agit au niveau de la populationpopulation

1010

La théorie synthétique La théorie synthétique 1937 DOBZHANSKI1937 DOBZHANSKI « Génétique et origine des « Génétique et origine des

espèces », MAYR…espèces », MAYR…– Une évolution graduelle et permanente (anagenèse)Une évolution graduelle et permanente (anagenèse)– Sélection et changement de fréquence des allèlesSélection et changement de fréquence des allèles– Barrière géographique et isolement reproducteur Barrière géographique et isolement reproducteur – Amélioration progressive (notion de progrès) Amélioration progressive (notion de progrès) – Programme « adaptationnisme » Programme « adaptationnisme »

1942 Julian HUXLEY1942 Julian HUXLEY « Évolution, la synthèse « Évolution, la synthèse moderne ». moderne ».

G.G. SIMPSONG.G. SIMPSON – 1944 « Tempo and mode in evolution » : micro, macro et 1944 « Tempo and mode in evolution » : micro, macro et

méga-évolutionméga-évolution– 1951 « Horses » 1951 « Horses »

1111

DES RUPTURES A L’INTERIEUR DES RUPTURES A L’INTERIEUR DE LA THEORIE SYNTHETIQUEDE LA THEORIE SYNTHETIQUE

1- 1- La cladistique rompt avec l’ancienne La cladistique rompt avec l’ancienne classificationclassification– Le système de SIMPSON – MAYRLe système de SIMPSON – MAYR

1961 SIMPSON « principal of taxonomy »1961 SIMPSON « principal of taxonomy » QUI DESCEND DE QUI ? QUI DESCEND DE QUI ?

– Le système de HENNIG, « une science »Le système de HENNIG, « une science » 1966 « phylogenetic systematics » 1966 « phylogenetic systematics » QUI EST PLUS PROCHE DE QUI ?QUI EST PLUS PROCHE DE QUI ?

– Lire Pour La Science N° 367 et APBG n°1 –2008 articles Lire Pour La Science N° 367 et APBG n°1 –2008 articles de Allano et Clamens sur le problème des lacunes fossiles.de Allano et Clamens sur le problème des lacunes fossiles.

1212

DES RUPTURES A L’INTERIEUR DES RUPTURES A L’INTERIEUR DE LA THEORIE SYNTHETIQUEDE LA THEORIE SYNTHETIQUE

2 –2 –Les fossiles sont réinterprétésLes fossiles sont réinterprétés

– 1977 S.J. Gould1977 S.J. Gould« Ontogeny et phylogenie »« Ontogeny et phylogenie »– 1982 N. Eldredge1982 N. Eldredge (La Recherche n° 133) (La Recherche n° 133)

la macroévolution  doit être découplée de la la macroévolution  doit être découplée de la microévolution microévolution

La sélection agit au La sélection agit au niveau des espècesniveau des espèces– 1984 à 1988 Mac Fadden1984 à 1988 Mac Fadden : l’évolution des : l’évolution des équidéséquidés....– 2007 «  la structure de la théorie de l’évolution » : une 2007 «  la structure de la théorie de l’évolution » : une

remise en question de la théorie synthétique par S.J. Gouldremise en question de la théorie synthétique par S.J. Gould Les grandes extinctions s’accordent mal avec la Les grandes extinctions s’accordent mal avec la

microévolutionmicroévolution

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DES RUPTURES A L’INTERIEUR DES RUPTURES A L’INTERIEUR DE LA THEORIE SYNTHETIQUEDE LA THEORIE SYNTHETIQUE

3 - 3 - La notion de mutation évolueLa notion de mutation évolue– L’  « Evo-dévo », nouvelle discipline : la L’  « Evo-dévo », nouvelle discipline : la

rencontre de la génétique du développement et rencontre de la génétique du développement et les sciences de l’évolution (les sciences de l’évolution (effleuré en 2nde)effleuré en 2nde)

– La duplication de gènes La duplication de gènes Lire le programme de TS tronc communLire le programme de TS tronc commun

– La théorie neutraliste de M. KIMURALa théorie neutraliste de M. KIMURA– Les transposons et rétrotransposons (fluidité du Les transposons et rétrotransposons (fluidité du

génome), vitesse d’évolutiongénome), vitesse d’évolution– Le bricolage moléculaire de F. JACOB Le bricolage moléculaire de F. JACOB

Livre : « comment évoluent nos gènes » de Bernard Dujon, Editions Livre : « comment évoluent nos gènes » de Bernard Dujon, Editions Le Pommier Le Pommier

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Comment il ne faut pas (plus) Comment il ne faut pas (plus) penser à l’Évolution : penser à l’Évolution :

Les organismes dirigent leur propre Les organismes dirigent leur propre évolution (Lamarckisme)évolution (Lamarckisme)

L’évolution avance vers un but (loi de L’évolution avance vers un but (loi de progrès, orthogenèse)progrès, orthogenèse)

L’évolution se fait en douceur vers de L’évolution se fait en douceur vers de nouvelles espèces nouvelles espèces

– Source : Christopher WILLS « la sagesse des Source : Christopher WILLS « la sagesse des gènes – Flammarion éditeur gènes – Flammarion éditeur

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Des basesDes bases L’unité du vivant : la celluleL’unité du vivant : la cellule La notion d’espèce (peuplement du milieu 6ème)La notion d’espèce (peuplement du milieu 6ème) L’unité du vivant : l’universalité de l’ADN L’unité du vivant : l’universalité de l’ADN La nouvelle classification depuis la 6èmeLa nouvelle classification depuis la 6ème La notion d’allèles pour 1 gène au sein d’une La notion d’allèles pour 1 gène au sein d’une

population population La notion de hasard et de non prédictibilité dans la La notion de hasard et de non prédictibilité dans la

reproduction (originalité des individus) reproduction (originalité des individus) Des plans d’organisation semblables Des plans d’organisation semblables Les roches sédimentaires sont des archivesLes roches sédimentaires sont des archives L’occupation des milieux 5ème L’occupation des milieux 5ème Activité interne du globe Activité interne du globe Reproduction sexuée et maintien des espècesReproduction sexuée et maintien des espèces

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Des recommandations Des recommandations Traiter de l’hérédité avant la partie ÉvolutionTraiter de l’hérédité avant la partie Évolution Montrer du buissonnant (éviter le linéaire) Montrer du buissonnant (éviter le linéaire) Placer les fossiles comme les espèces actuelles Placer les fossiles comme les espèces actuelles

sur un arbre et non aux nœuds sur un arbre et non aux nœuds Éviter de présenter des exemples sans lien avec Éviter de présenter des exemples sans lien avec

un changement d’environnementun changement d’environnement S’intéresser aux faits (ostéologie,fossiles, S’intéresser aux faits (ostéologie,fossiles,

musée…) musée…) Penser à la Penser à la convergenceconvergence de faits de faits Une évolution sans la mutation Une évolution sans la mutation Apprécier le temps géologique (frise Apprécier le temps géologique (frise

chronologique) chronologique) Éviter la « lignée » des Équidés ? Éviter la « lignée » des Équidés ?

1717

Des recommandations Des recommandations Surmonter les idées fausses (avec la Surmonter les idées fausses (avec la

classification)classification)– Fossile vivant Fossile vivant – L’Homme ne descend pas du SingeL’Homme ne descend pas du Singe– Pas de transformation lente des Australopithèques en Pas de transformation lente des Australopithèques en

Homo sapiens (en outre la lignée humaine est exclue)Homo sapiens (en outre la lignée humaine est exclue)– Chaînon manquantChaînon manquant– Espèce évoluée et espèce primitive (le progrès…)Espèce évoluée et espèce primitive (le progrès…)– « Jurassik park.… » « Jurassik park.… »

Penser à l’histoire des sciences (non obligatoire)Penser à l’histoire des sciences (non obligatoire) Mécanismes effleurés :Mécanismes effleurés :

– La relation avec les gènes établie (espèce, gène, allèle, La relation avec les gènes établie (espèce, gène, allèle, population) population)

– La sélection par l’environnement de formes adaptéesLa sélection par l’environnement de formes adaptées

1818

Sont exclus Sont exclus

La construction d’un arbre d’évolutionLa construction d’un arbre d’évolution Tous les termes génétiques non définis Tous les termes génétiques non définis

dans la partie « Diversité et unité des êtres dans la partie « Diversité et unité des êtres humains »humains »

Les notions d’homologie et les familles Les notions d’homologie et les familles multigéniques multigéniques

L’évolution de la lignée humaine L’évolution de la lignée humaine L’étude exhaustive des mécanismes de L’étude exhaustive des mécanismes de

l’évolution l’évolution

1919

LE PROBLEME DE LA LE PROBLEME DE LA THEORIE DE L’EVOLUTIONTHEORIE DE L’EVOLUTION

L’évolution est un phénomène complexe L’évolution est un phénomène complexe L’évolution est non prédictible ?L’évolution est non prédictible ? Mais c’est quand même une Mais c’est quand même une théoriethéorie

scientifique ! scientifique ! – L’arbre phylogénétique conduit à des L’arbre phylogénétique conduit à des

prédictions pour la recherche des fossiles … prédictions pour la recherche des fossiles … qui qui ne sont pas des chaînons manquants ! ne sont pas des chaînons manquants !

2020

Éléments de bibliographieÉléments de bibliographie La Recherche n°117 « le cladisme »La Recherche n°117 « le cladisme » La Recherche n° 133 « la macroévolution »La Recherche n° 133 « la macroévolution » La Recherche n° 296 « l’histoire de la vie » La Recherche n° 296 « l’histoire de la vie » Pour La Science HS janvier 97 « l’évolution »Pour La Science HS janvier 97 « l’évolution »

– Les fossiles vivants n’existent pas Les fossiles vivants n’existent pas – L’avènement de la cladistiqueL’avènement de la cladistique– Le big bang de l’évolution animale Le big bang de l’évolution animale

Tendances évolutives, vitesse de l’évolution…Tendances évolutives, vitesse de l’évolution… APBG nombreux articles dont le n°4 de 2007 : « la structure de APBG nombreux articles dont le n°4 de 2007 : « la structure de

la théorie de l’évolution » de S.J. Gould par C. Langloisla théorie de l’évolution » de S.J. Gould par C. Langlois S.J. Gould, nombreux ouvrages dont « l’éventail du vivant » - S.J. Gould, nombreux ouvrages dont « l’éventail du vivant » -

Éditions du SeuilÉditions du Seuil M. Dupuis / JC Hervé : « enseigner la classification et M. Dupuis / JC Hervé : « enseigner la classification et

l’évolution – Hatier enseignants - 2008l’évolution – Hatier enseignants - 2008

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Éléments de bibliographieÉléments de bibliographie Pour la Science Pour la Science

– N° 246 « l’origine des oiseaux »N° 246 « l’origine des oiseaux »– N° 297 « les ancêtres des baleines »N° 297 « les ancêtres des baleines »– N° 300 « la théorie synthétique revisitée » H. Le N° 300 « la théorie synthétique revisitée » H. Le

GuyaderGuyader– n° 305 « La plume et le dinosaure »n° 305 « La plume et le dinosaure »– N° 357 « Faits et causes pour l’évolution » P. PicqN° 357 « Faits et causes pour l’évolution » P. Picq– N° 366 « l’évolution des chats »N° 366 « l’évolution des chats »

« Pourquoi les oiseaux ont-ils des ailes ? » « Pourquoi les oiseaux ont-ils des ailes ? » Éditions Le Pommier.Éditions Le Pommier.

G. Lecointre « comprendre et enseigner la G. Lecointre « comprendre et enseigner la classification du vivant » - Éditions Belinclassification du vivant » - Éditions Belin

L. Allano et A. Clamens « l’évolution, des faits aux L. Allano et A. Clamens « l’évolution, des faits aux mécanismes » collection Ellipsesmécanismes » collection Ellipses

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Or, tandis que notre planète Or, tandis que notre planète obéissant à la loi fixe de la gravitation, obéissant à la loi fixe de la gravitation, continue à tourner dans son orbite, une continue à tourner dans son orbite, une quantité infinie de belles et admirables quantité infinie de belles et admirables formes, sorties d’un commencement si formes, sorties d’un commencement si simple, n’ont pas cessé de se simple, n’ont pas cessé de se développer et se développent encoredévelopper et se développent encore. .

Charles DARWIN, l’origine des espèces Charles DARWIN, l’origine des espèces

conclusionconclusion