J.A. Lupión

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Science pour le monde contemporain

QUESTIONNAIRE THÈME 2

L´ÉVOLUTION

2013/2014

J.A. Lupión

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I) Histoire. 1- Construis un tableau avec les points de vue sur l´origine des espèces, des personnages traités jusqu´à maintenant.

2- Imaginez qu´un cinéaste ambitieux désire faire un film racontant, en fort accéléré, l´histoire de notre terre. Chaque épisode a une durée proportionnelle à la durée réelle des événements. La durée du film à la projection est de trois heures. Dans cette hypothèse, divise le film à quel moment commencent les différents éon et périodes, et avant le mot « fin », verrait-on les premier individus du genre Homo, apparus dans la réalité il y a environ 2,5. 106 ans ?

II) Fixisme et créationnisme. 3- Quelle contribution a fait Georges Cuvier, étant fixiste, à l´évolutionnisme ? 4- Après d´avoir vu ces vidéos, que pourrait faire la science pour réfuter ces opinions ?

III) Évolutionnisme:

� Définition. � Expériences.

5- Après de voir les suivantes expériences actuelles sur l´évolution, répond aux suivantes questions. A) Propose une explication raisonnable. B) Faites une description des espèces. C) Quelle est votre opinion sur l´introduction d´espèces dans des habitats nouveaux? D) Faites un petit travail d´une espèce invasive.

VI) Preuves de l´évolutionnisme. 6- Les débuts de la vie

6.1 Certains des plus anciens fossiles connus à ce jour (A) proviennent de silexites du groupe Warawoona en Australie datées de 3,6 Milliards d'années. De quel type d'organismes s'agit-il? Comparer avec des formes actuelles (B)

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6.2 Les premières fossiles connus (A) correspondent-ils aux premières formes de vie apparues sur terre? Pourquoi?

6- L'enregistrement géologique

6.1 Replacer les 4 figures ci-dessous dans un ordre chronologique et justifier vos choix. 6.2 Quels processus ont été mis en évidence?

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7- Relations biosphère-géosphère

7.1 Commenter la courbe de la biodiversité mondiale au cours des temps géologiques. Que peut-on déduire de cette courbe? Quelle est la signification des flèches rouges?

7.2 Commenter les relations entre les variations de la biodiversité et les courbes du climat, variation de niveau marin et vitesse d'expansion des dorsales océaniques.

7.3 Suggérer les raisons des relations de correspondance et/ou antagonisme entre les différentes courbes.

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8- Etude de la crise Permo-Trias.

Dans l'exercice précédent, vous avez mis en évidence l'existence de 5 grandes crises biologiques dans l'histoire de la Vie. La plus importante d'entre elles est celle de la limite entre le Permien et le Trias. Les documents présentés ci-dessous regroupent des données paléontologiques (A, B et C), géochimiques et paléogéographiques (D, E et F) de cette limite.

Le document A présente l'évolution du nombre de genres de brachiopodes et de bivalves avant et après la crise permo-triasique. Les brachiopodes et les bivalves sont des invertébrés marins benthiques, c'est-à-dire vivant sur les fonds marins. Les deux familles se retrouvent dans des endroits peu profonds, près du littoral.

8.1 Commentez l'impact de la crise permo-triasique sur ces deux familles en comparant l'évolution du nombre de genres avant et après la limite Permien/Trias.

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Le document B présente l'évolution des genres de différents groupes d'invertébrés marins au Permien et au Trias. Tous les invertébrés présentés sont des organismes benthiques sauf les Nautiloides et les Ammonites qui sont des organismes nectoniques (qui "nagent").

8.2 Caractérisez l'évolution de chaque groupe (extinction, raréfaction, radiation,...) entre le Permien et le Trias.

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Le document C présente les variations de la flore au Permien et au Trias. Les Glossoptéris et les fougères à graines sont des groupes de fougères qui se reproduisent par l'intermédiaire de graines. Les Lycopodes sont des plantes à racines, tige et feuilles mais sans fleurs ni graines; la reproduction étant assurée par des spores. Les Conifères sont un groupe de plantes à fleurs et à graine non enveloppée dans une membrane.

8.3 Discutez de l'impact de la crise sur le milieu continental en comparant l'évolution des différents groupes de végétaux. Calculez les taux d'extinction/apparition des groupes entre le Permien et le début du Trias.

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9- Où chercherais-tu des fossiles plus anciens, sur 3 ou sur 5 ? Pourqoui ?

10- Quelle est la différence entre les espèces de l’image a et de l’image b ? a)

b) 11- En regardant le dessin ci-dessous, expliquez la loi de Haeckel : « L'ontogenèse récapitule les grands traits de la phylogenèse ».

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12- V/F

1. Tout animal unicellulaire issu de la reproduction asexuée, provient d'une cellule unique, l'œuf.

2. L'ontogenèse est le passage d’un individu jeune à l'individu adulte capable de se reproduire.

3. Plus deux lignées seront apparentées, plus les étapes embryonnaires se ressembleront.

4. Les différences ou ressemblances ontogénétiques entre lignées, sont autant un récapitulatif de leur parcours phylogénique commun que de leurs séparations à un moment donné.

13- Observe el dessin et répond :

a) Comment interprète tu la présence du coccyx au être humain ?

b) Le coccyx, a t´il une utilité aujourd´hui ? c) Indique d´autre organe vestigial au humain.

14- L'image ci-dessus représente trois états successifs de la patte d'un fœtus de cheval moderne. Qu’est-ce qu’on y observe ?

Légende : 6 semaines, 2 mois et 5 mois 15- Des organes analogues ou homologues ?

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16- Les membres antérieures représentés ci-dessous à quoi servent-ils ?

Tortue Gorille Grenouille Baleine Lamantin

L'avant-bras est colorié de rouge. Tu dois colorier le radius, le pouce, les carpes, ainsi que les osselets du poignet. 17- Essayez d’expliquer le dessin ci-dessous

18- À toi de mettre en rapport : a. Les amphibiens b. Les premiers chordés c. Les poissons vertébrés d. Sans mâchoires, sans pattes, avec une notochorde ou "épine dorsale" non ossifiée,

vivant dans l'eau et respirant par des branchies. e. Avec deux mandibules, une épine dorsale ossifiée, quatre membres, vivant dans l'eau

et dans l’air et respirant d’abord par des branchies et après par la peau et les poumons. f. Avec deux mandibules, une épine dorsale ossifiée, des nageoires, vivant dans l'eau et

respirant par des branchies

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19- À réfléchir : « Lorsqu’un embryon d’oiseau est traité avec de l’acide rétinoïque, les écailles sur la partie supérieure des pattes se transforment en plumes ». 20- Pourquoi les poux des camélidés démontrent l'origine commune à tous les camélidés? 21- Les connais tu ?

De gauche à droite: Geospiza magnirostris, G. fortis, G. parvula, Certhidea Olivacea

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V) Lamarck: Transformisme et VI) Darwin/Wallace: Théorie de l´évolution.

22- Expliquez la théorie de Darwin. 23- Lamarck a utilisé comme exemple de l´origine des girafes pour expliquer sa théorie:.

a) Quelles furent ses idée pour expliquer l´origine des girafes. b) Quel fut l´explication selon le darwinnismo pour expliquer le même fait ?

24: Explique le processus du changement des espèces domestiques.

Dans le suivant texte on peut voir le processus évolutif d´un animal très

proche aux humains. Lit le et réponds les suivantes questions. “Les poules ont des ailes si petites comparées à leur corps, qu´elles se

peuvent pas voler. Cela est due a que son ancêtre a laissé de voler, et en conséquence il n´utilisait plus ses ailes et celles ci réduisent sa taille. De cette façon, génération à génération toutes les poules ont finies par avoir

de petites ailes. a) Comment expliquerait le lamarckisme l´évolution de cette espèce? b) Est t´il le texte rigoureux dans des affirmations comme « son ancêtre a laissé de voler, et en conséquence il n´utilisait plus ses ailes et celles ci réduisent sa c) Explique le avec des autres thermes évolutif.

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25. Avec les suivantes images, on observe de différents insectes: Un scarabée, un insecte et mante religieuse.

a) Pourquoi il y a des occasions où il intéresse attirer l´attention, et d´autres passé inaperçu? b) Interprète la coloration dans chaque cas.

26. Observe les suivants becs d´oiseaux: martin pêcheur, pinson au gros-bec et avocette. a) Pourquoi sont ils si différents? b) La forme du bec a t´il une fonction adaptative?

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VII) L´évolution après Darwin. 27- Entre les espèces actuelles il y a quelle une qui, comme Nautilus, ont restées stable durant beaucoup de millions d´années. Quelle théorie évolutive explique mieux ce fait ?

VIII) L´évolution humaine.

28- Faites un tableau avec les caractéristiques des Homos à partir de H. ergaster 29- Explique les dessins ci-dessous.

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30- Faites une comparaison entre l’homme et le chimpanzé (le crâne, le cerveau, la colonne vertébrale, les membres, le bassin, les pieds, les mains, l’accouchement..) Placez les différences sur un dessin. Anatomie comparée.

- Plus grands que nos prédécesseurs. - La bipédie - Le développement du néocortex - Le front fuyant, le front relevé. - La face plus plate (aplatissement). - Diminution de l’olfaction, le nez non fendu et étroit, les narines sont ouvertes

vers le bas (va de pair avec un raccourcissement du museau). - La lèvre supérieure mobile. - L’arcade dentaire - Les prémolaires et les molaires moins massives et moins différenciées. Les

dents humaines sont beaucoup plus homogènes que les dents simiennes - La colonne vertébrale de l'homme présente 4 courbures alors que le

chimpanzé a une colonne vertébrale à 1 courbure - Le bassin de l'homme est particulièrement élargi par rapport à celui du

chimpanzé - Le rapport membres postérieurs sur membres antérieurs est supérieur à 1

chez l'homme et inférieur à 1 chez le chimpanzé (réduction de la longueur des m. a.)

- 2 os séparés à l’avant-bras et à la jambe, articulation du coude et des genoux. - La rotation de l'arrière vers l'avant du crâne du trou occipital (moelle épinière)

observée chez Australopithecus afarensis et plus encore chez Homo erectus, a permis la mise en place d'une colonne vertébrale verticale. (La tête en équilibre au sommet de la colonne vertébrale.)

- Le volume du crâne de l'homme est nettement supérieur à celui du chimpanzé. Ce qui est certainement responsable du plus grand développement des aires corticales d'association et de l'aire visuelle (développement du néocortex). (Cerveau développé et complexe)

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31- Les primates marchent à quatre pattes, quand avons-nous eu des constances de l´apparition de la bipédie ?

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Quelques définitions :

Evolution : l’évolution est le processus par lequel de nouvelles espèces apparaissent et d’autres disparaissent au cours du temps. Groupe : Tout ensemble d'organismes vivants ou fossiles partageant des attributs communs exclusifs. Sédiment : dépôt formé de particules minérales solides (grains de sable, fragment de coquilles). Roche sédimentaire : roche résultant de la transformation de matériaux accumulés au fond des mers ou des lacs. Fossile : reste ou trace d’un être vivant conservé dans une roche. Ammonite : groupe fossile de Mollusques Céphalopodes, aujourd’hui disparu. La seiche, le calmar sont des céphalopodes actuels. Actualisme : principe selon lequel l'étude des phénomènes géologiques actuels nous informe sur les événements passés car ceux-ci se sont déroulés en suivant les mêmes "lois". Strates : couches de roches sédimentaires empilées les unes sur les autres.. Grés : roche sédimentaire provenant de la consolidation de sédiments argileux et calcaires. Grès rose. Marnes : roche sédimentaire provenant de la consolidation de sédiments argileux et calcaires. Cambrien : nom donné à la période géologique comprise entre – 550 millions d’années et – 500 millions d’années. Dévonien : période comprise entre – 410 et – 360 millions d’années. Carbonifère : nom donné à la période géologique comprise entre – 360 millions d’années et – 295 millions d’années. Crétacé : période comprise entre – 135 et – 65 millions d’années. Paléontologue : scientifique qui étudie les fossiles. Groupe fossile : groupe d’organismes, aujourd’hui disparus. Dinosaures : groupe de reptiles fossiles. Plan d'organisation : disposition des organes les uns par rapport aux autres. Genre : ensemble d’espèce, animales ou végétales, qui possèdent le plus de caractères en commun. Arthropodes : ensemble des êtres vivants caractérisés par un corps divisé en segments dont chacun porte une paire d’appendices articulés (antennes, mandibules, pattes). Tétrapode : vertébré dont le squelette interne comporte deux paires de membres munis de doigts. Evoluer : changer, se transformer au cours du temps. Lignée : ensemble des espèces proches, issues d'un ancêtre commun qui leur est exclusif. Biodiversité : nombre d'espèce dans un milieu donné.

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