Chap 2- De la diversification génétique à l'évolution des espèces : ex de l'évolution humaine.

On a vu ds le chap précédent que des anomalies au cours de la x sexuée pouvaient mener à la création de nouvelles espèces ( hybridations, polyploïdies …). L’Homme est un vertébré, mammifère... et on sait que des duplications, mutations, transpositions pour les pigments rétiniens et la fusion chromosomique paire n°2 montrent le fort lien de parenté entre hommes et grands singes comme le chimpanzé. Or phénotypes restent différents voir film « Bonobo » ou entrée provocatrice avec « l’Homme descend du porc » (Le père de nos pères de Werber) ou « Mon enfant est un singe ». Quelle est la place de l’Homme parmi les Primates ? Comment la lignée humaine a-t-elle émergée ? Quelles sont les grandes étapes de son évolution ?

I- De la biodiversité chez les Primates à l'émergence de l'Homme : TP phylogène, anagene• Données anatomiques : L’Homme fait partie des grands singes ou Hominoïdes ont comme état dérivé propre «

absence de queue ou présence d'un coccyx» et sont cantonnés à l'Indonésie et l' Afrique équatoriale. Leur biodiversité actuelle est réduite et on ne connaît pas de fossiles de gorilles ou de chimpanzés. Truc savoir Règle 1 de parenté pour caractères anatomiques = on regroupe les espèces qui partagent un état dérivé du caractère qui leur est exclusif = partage d’un nœud ou ancêtre commun AC exclusif

• Les Hominoïdes font partie des Primates, dont les premiers fossiles datent de - 65 à -50 millions d'années , sont diversifiés et possèdent les états dérivés ongles et pouce opposable, yeux sur la face du visage.

• Données chromosomiques et génétiques : L’homme se distingue des autres Hominoïdes notamment par 2n = 46. Chez Homo sapiens, 46 chromosomes au lieu de 48 chromosomes chez autres grands singes car un chromosome n°2 résulte de la fusion (= translocation) de deux chromosomes ( 2 et 23 chez chimpanzé ). Avec le chimpanzé, treize chr sont entièrement identiques. Neuf autres diffèrent par des inversions de segments ou additions…Entre Go et H , 9 chr seulement sont identiques. Truc savoir Règle 2 de parenté pour molécules = plus les séquences sont similaires plus les espèces comparées sont proches , partagent un AC ( nœud) récent.

• 99 % d’identités génétiques avec le chimpanzé qui semble être l'espèce actuelle la plus proche de l'homme.• Données paléontologiques : Homme et chimpanzé partagent un ancêtre commun récent situé vers– 10 à – 7

MA ( -7 -6 MA fossiles Orrorin, Toumaï proches du DAC, dernier ancêtre commun). • Aucun fossile ne peut être à coup sûr considéré comme un ancêtre de l'homme ou du chimpanzé ( lié aux

découvertes, lieux de fossilisation, fragilité des os de primates)

II- Les étapes de l'hominisation depuis le « DAC » à Homme et Chimpanzé : la lignée humaineLignée humaine ou Homininés ou Hominidés au sens large définie depuis le DAC à homme et CH , depuis 8 MA environ, tous fossiles , 2 genres connus = Australopithecus et Homo, SAUF Homo sapiens, seule espèce actuelle.A- Repérage des états dérivés de l'homme moderne : poly anatomie comparée à savoir TBOn identifie les critères d'appartenance en comparant H et chimpanzés actuels.3 sortes de critères : anatomiques crâniens, post-crâniens et critères culturels et technologiques . Règle 3 de parenté pour fossiles : Tout fossile présentant au moins un des états dérivés de l'homme moderne appartient à la lignée humaine cad tous les ind situés à partir de –4 MA. B- Evolution des espèces au sein de la lignée humaine : TP fossiles Homininés- Phylogène

• Le genre Australopithecus regroupe des espèces très variées ayant vécu entre – 4 et – 1,5 MA. Si les caractères crâniens montrent plutôt des états + ou – primitifs, assez simiesques , les états dérivés liés à une bipédie imparfaite sont présents ( bassin large et court, trou occipital plus avancé..) ainsi que ceux liés à une utilisation et peut être lafabrication simple d'outils ( Pebble culture).

• Le genre Homo regroupe l'Homme actuel et des espèces fossiles variées ayant vécu entre – 1,8 – 2 ? MA et l'actuel. Tous se caractérisent notamment par une face réduite, un dimorphisme sexuel peu marqué sur le squelette, une bipédie permanente avec trou occipital avancé, et aptitude à la course à pied, une mandibule parabolique, forte capacité crânienne et production d'outils complexes et variés, des pratiques culturelles ( rites funéraires, arts) sont associées au genre Homo et ont du permettre une diversification des espèces par la variété des comportements et des apprentissages .

• Origine très récente de Homo sapiens ( 300 000 ans seulement)rem : toutes les populations possèdent les mêmes gènes, avec des allèles présentant des fréquences variables, suite à l'éloignement géographique. Ceci montre que toutes les populations actuelles seraient issues d’une même population ancestrale qui n’aurait compté que quelques milliers ou dizaines de milliers d’individus. Il s’agirait d’une nouvelle espèce apparue vers – 300 000 ans en Afrique ou au Proche-Orient et qui aurait colonisé tous les continents en remplaçant H erectus et H. neanderthalensis. Ceci expliquerait pourquoi il n’y a pas d’allèles particuliers capables de spécifier une population. Evolution buissonante caractérise la lignée humaine car il existe de nombreuses espèces fossiles, parfois contemporaines durant un certains laps de temps. Connaître un exemple d'arbre BUISSONNANT , débat toujoursd'actualité.

III- Mécanismes possibles à l'origine de l'émergence de l'homme : p 78-79site : http://www.discip.crdp.ac-caen.fr/svt/cgaulsvt/travaux/evolhomme/A- Rôle des gènes du développement : rappel : fusion chromosomique sur le N° 2 ( passage de 48 à 46 chr)

• Moins de 1 % de différences génétiques entre bonobos, et H, se distinguent surtout par des différences dans la durée et la vitesse d'expression de certains gènes du développement.

• Le phénotype humain, comme celui des grands singes, s'acquiert au cours du développement pré et postnatal, sousl'effet de différences de vitesse d'expression ( accélération ou ralentissement ) OU de différences de durée d'expression des gènes du développement. Ces modifications de la durée ou de la vitesse d'expression de gènes du dév constituent l'hétérochronie qui peut aboutir à des formes néoténiques comme l'homme. Il s'agirait d'une forme adulte capable de se reproduire mais ayant conservé des caractères juvéniles ( gros cerveau, peude poils, bipède, longue période juvénile favorable aux apprentissages ). Qq mutations sur gènes de dév pourraient expliquer des différences phénotypiques majeures, avec allongement de la période des apprentissages.

B- Rôles des apprentissages et du milieu : • certaines conditions du milieu avantagent des individus porteurs de certaines mutations ayant la meilleure

chance de survie dans les conditions du moment. ex lactase persistante chez les chasseurs-éleveurs, acquisition de la bipédie dans un contexte d’assèchement….

• apprentissages, la transmission des savoirs permettent aussi d'assurer un avantage de survie, d'autant que la période d'apprentissage est allongée ( 20-25 ans au lieu de 5 ans environ)

Conclusion générale : Les A possèdent les caractères dérivés de la lignée humaine en rapport avec la bipédie. Les espècesdu genre Homo possèdent en outre les caractères dérivés crâniens et ceux liés à l'industrie lithique. Epilogue : Evolution buissonnate de la lignée humaine = plusieurs scénarios expliqueraient l'émergence de la lignée humaine en Afrique . La bipédie marquerait le commencement de la lignée humaine. Les mains libérées par la bipédie auraient permis ensuite le développement conjoint du cerveau et de l 'habileté manuelle. On retient en l'état actuel des connaissances, l'idée d'une bipédie originelle même imparfaite de nos ancêtres dès – 6 ou -7 MA. Si l'environnement autour du rift est-africain a pu influencer l'émergence de la lignée humaine, on peut noter avec un peu de dérision, qu'actuellement c'est l'homme qui influence son environnement, et donc son propre avenir = Anthropocène !East Side story ( Yves Coppens) après la formation du rift est africain, vers -8 Ma, la population d'ancêtres communs aux Homininés se divise, la population à l'ouest du rift évolue vers un mode de vie arboricole dans la jungle, type grands singes, celle à l'est vers une station bipède dans un contexte d'assèchement, d'ouverture du milieu ( savanes).West Side Story avec la découverte récente de Toumaï -7 Ma( « espoir de vie ») et Abel ( A. bahrelghazali, -3,5Ma) qui montre un contexte semblable d'assèchement au Tchad et qui suggère une symétrie par rapport au rift du développement d'individus bipèdes à l'origine. Il ressort ds tous les cas que le caractère bipède serait peut être finalement un état ancestral qui se serait maintenu et développé dans un contexte environnemental d'assèchement.