LORIGINE DES ESPÈCES LA TERRE PRIMITIVE ET LORIGINE DE LA VIE PHYLOGENÈSE Présenté par Karine...

L’ORIGINE DES ESPÈCES

LA TERRE PRIMITIVE ET

L’ORIGINE DE LA VIE

PHYLOGENÈSE

Présenté par Karine Dion

Évolution et diversité du vivant

L’apparition de nouvelles espèces au cours de l’évolution.

ANAGENÈSE CLADOGENÈSE

SPÉCIATION

Conception morphologique

Groupe d’organismes ayant la même apparence.

Conception

biologique

Groupe de populations dont les membres peuvent produire des descendants féconds entre eux et non avec les membres d’autres espèces.

Espèce ???

SPÉCIATION

Lorsque les individus de la même espèce ont une apparence différente.

Lorsque les individus d’espèces différentes ont la même apparence.

Problèmes !!!

Sturnelle des prés Sturnelle de l’Ouest

SPÉCIATION

Conception biologique ne peut pas s’appliquer:aux organismes à reproduction asexuée.aux fossiles.à deux populations géographiquement séparées.à des populations montrant un cline.

Problèmes !!!

SPÉCIATION

Isolement reproductif

Empêche deux espèces de se croiser et de produire des hybrides féconds, même si leur aire de distribution se chevauche.

1. Barrières prézygotiques

2. Barrières postzygotiques

SPÉCIATION

Isolement écologiqueOccupent des habitats différents.

http://www.discoverlife.org/nh/tx/Vertebrata/Mammalia/Muridae/Microtus/chrotorrhinus/

http://www.esigge.ch/primaire/4nature/07mammi/campagno/lorraine/campagno.htm

Barrières prézygotiques

SPÉCIATION

Isolement temporel

Ne se reproduisent pas en même temps.

http://www.chezrobert.4t.com/poisson.html http://www.chezrobert.4t.com/poisson.html

http://www.discoverlife.org/nh/tx/Vertebrata/Mammalia/Mephitidae/Spilogale/putorius/

http://www.blueplanetbiomes.org/spotted_skunk.htm

SPÉCIATION

Isolement éthologiqueComportement nuptial propre à chaque espèce.

SPÉCIATION

Nouveau moyen de séduction!

• Oiseau du paradis

• Drôle de moineau

Isolement éthologiqueComportement nuptial propre à chaque espèce.

SPÉCIATION

Isolement mécaniquePas la bonne forme.Principe de la clé et de la serrure.

Isolement gamétiqueLes gamètes mâles et femelles ne se rencontrent pas ou ne survivent pas.

SPÉCIATION

Déchéance des hybridesLa progéniture des hybrides est malingre ou stérile.

Fécondité réduite des hybridesLes hybrides ne produisent pas de gamètes fonctionnels.

Viabilité réduite des hybridesLes zygotes hybrides ne se développent pas normalement ou n’atteignent pas la maturité sexuelle.

Barrières postzygotiques

SPÉCIATION

Il y a 2 modes de spéciation:

1. Spéciation allopatrique

2. Spéciation sympatrique

SPÉCIATION

* LE PLUS IMPORTANT CHEZ LES ANIMAUX

Barrière géographique

SPÉCIATION ALLOPATRIQUE

A. harrisi A. leucurus

Grand Canyon

Cyprinodon diabolis

Death Valley

Comment savoir si les 2 populations ont aboutit à l’isolement reproductif ?

Les populations deviennent allopatriques

Les populations redevenues sympatriques sont « reproductibles ».La spéciation n’a pas eu lieu.

Les populations deviennent allopatriques

Les populations redevenues sympatriques sont « non reproductibles ».La spéciation a eu lieu.

L’anneau d’espèces nous démontre la spéciation en voie de réalisation

Radiation adaptative

Émergence de nombreuses espèces, en relativement peu de temps, à partir d’un ancêtre commun qui se répand dans de nouveaux milieux.

* LE PLUS IMPORTANT CHEZ LES PLANTES

Changement génétique amène un isolement reproductif

SPÉCIATION SYMPATRIQUE

Spéciation polyploïde chez les plantes

AUTOPOLYPLOÏDIE

Non-disjonction des chromatides soeurs

4n = 12Tétraploïde

2n = 6

Gamète anormal diploïde

Fécondation

Espèce A Espèce B

ALLOPOLYPLOÏDIE

2n = 10

Gamète normaln = 2

Hybride « stérile » qui se reproduit de façon asexuée pendant plusieurs générations

Non-disjonction Gamète

normal n = 5

Gamète normaln = 5

Gamète normaln = 3

2n = 4

2n = 6

Espèce C

Espèce A

Espèce B

2n = 4

Gamète normal

2n = 6

Gamète anormal diploïde

Non-disjonction

Gamète à 7 chromosomes

Hybride « stérile » qui se reproduit de façon asexuée pendant plusieurs générations

Fécondation

Gamète normal à 3 chromosomes

Fécondation

2n = 10

ALLOPOLYPLOÏDIE

Espèce C

Espèce A

Espèce B

Spéciation sympatrique chez les animaux

MICROÉVOLUTION

SPÉCIATION

MACROÉVOLUTION

SPÉCIATION

Les gènes régissant le développement jouent un rôle essentiel dans l’évolution.

Foetus de Chimpanzé

Foetus humain

SPÉCIATION

Salamandre fouisseuse Salamandre grimpeuse

SPÉCIATION

Carl von Linné

Il a désigné chaque organisme par deux mots latins, soulignés ou en italique. (Nomenclature binomiale)

Le premier mot désigne le genre.

Le second mot désigne l’espèce.

Felis silvestris

TAXINOMIE

Linné a classé les Linné a classé les organismes en organismes en groupes de plus en groupes de plus en plus généraux :plus généraux : les taxons.

TAXINOMIE

Un exemple du principe de la classificationL’ORIGINE DES ESPÈCES

RÈGNE : AnimalUn exemple du principe de la classification

EMBRANCHEMENT : ChordéUn exemple du principe de la classification

CLASSE:

MammifèresUn exemple du principe de la classificationL’ORIGINE DES ESPÈCES

ORDRE : Carnivores

FAMILLE : Canidés

GENRE : CanisUn exemple du principe de la classificationL’ORIGINE DES ESPÈCES

ESPÈCE :Canis familiarisUn exemple du principe de la classification

Un exemple du principe de la classification

DOMAINE: Eucaryote

REGNE: Animal

EMBRANCHEMENT: Chordé

CLASSE: Mammifères

ORDRE: Carnivores

FAMILLE: Canidés

GENRE: Canis

ESPÈCE: Canis familiaris

Anciennement: 2 règnes Végétal Animal

Maintenant: 3 domainesBactériesArchéobactériesEucaryotes

4 règnes Protistes Végétaux Mycètes Animaux

TAXINOMIE

Protistes

Eucaryotes

Règne fourre-tout

TAXINOMIE

Végétaux

Eucaryotes

Autotrophes

TAXINOMIE

Eumycètes

Hétérotrophes (par absorption)

Eucaryotes

TAXINOMIE

Animaux

Eucaryotes

Ingèrent la nourriture et la digère dans des cavités spécialisées

TAXINOMIE

LA TERRE PRIMITIVE ET

L’ORIGINE DE LA VIE

D’où vient la vie ???

LA TERRE PRIMITIVE ET L’ORIGINE DE LA VIE

ÉVOLUTION DE LA TERRE ET DE LA VIE

Il y existe une interdépendance de l’évolution terrestre et biologique.

Évolution physique

de la TerreÉvolution de la vie

conditionne

L’influence du déplacement des plaques tectoniques

La position des continents influence la répartition des organismes ainsi que leur évolution.

L’influence des changements de climat

Les changements drastiques de climat provoquent des extinctions massives mais aussi favorisent l’émergence de nouvelles formes de vie.

L’influence des changements de climat

L’influence des impacts de comètes avec la TerreL’extinction des dinosaures à la fin du Crétacé (-65 ma) serait dû à l'impact de plusieurs comètes

Cratère de Chicxulub (-65 ma)

L’influence de la photosynthèse sur l’atmosphère et la couche d’ozone

Photosynthétiseurs

Apparition de la couche d’ozone

Les organismes peuvent sortir des merset se disperser sur les continents

Rayons UV très nocifs pour l’ADN

Dégage de l’oxygène

Protège contre les UV

Diversification de la vie

La Terre primitiven’avait pas d’O2

L’influence des sociétés humaines sur l’habitat physique de la Terre

On estime l’âge de la Terre à environ

4,6 milliards d’années

Les plus vieux fossiles

Stromatolithes, vieux de 3,5 milliards d’années.

Organismes photosynthétiques ressemblant à des cyanobactéries

Bactérie ancienne (3,5 milliards d’années) Cyanobactérie actuelle

CONTEXTE HISTORIQUE Antiquité Grecque jusqu’au XIXième siècle

LA GÉNÉRATION SPONTANÉE

Épis de blé + Chemise sale + 21 jours

Souris!!!

ORIGINE DE LA VIE

CONTEXTE HISTORIQUE Au 17ième siècle

LA BIOGENÈSE

Francesco Redi

Vie Vie

ORIGINE DE LA VIE

Si la vie vient de la vie, d’où viennent les

premiers êtres vivants?

ORIGINE DE LA VIE

** Théorie qui ne s’applique que dans les conditions de la Terre « primitive ».

L’ABIOGENÈSE

1. Évolution biochimique Apparition de molécules organiques (monomères/polymères)

2. Évolution pré-biologique Regroupements de molécules (formation de protobiontes)

3. Évolution biologique Apparition des cellules

ORIGINE DE LA VIE

1. Évolution biochimique

Les conditions sur la Terre primitive auraient favorisé la synthèse de composés organiques à partir de précurseurs inorganiques présents dans l’atmosphère et les mers.

ORIGINE DE LA VIE

2. Évolution pré-biologique

Les monomères dissous dans l’eau et peu concentrés ont pu se concentrer suffisamment et se polymériser grâce à 3 sources d’énergie possible:

1.Par la chaleur

2.Par l’argile

3.Par la pyrite

ORIGINE DE LA VIE

2. Évolution pré-biologique

Formation de protobiontes Regroupement spontané de monomères et de

polymères en gouttelettes.

Microsphères Liposomes Coacervats

ORIGINE DE LA VIE

2. Évolution pré-biologiqueLes protobiontes présentent certaines caractéristiques

du vivant:Membrane pouvant présenter une forme de sélectivité

Métabolisme rudimentaire

Une forme de reproduction

ORIGINE DE LA VIE

3. Évolution biologique

En trois étapes:

1. Cellules procaryotes hétérotrophes (fermentation)

2. Cellules procaryotes autotrophes ( chimiosynthèse puis photosynthèse)

3. Cellules procaryotes hétérotrophes (respiration cellulaire)

ORIGINE DE LA VIE

PHYLOGENÈSE

FOSSILS ET DATATION

Fossiles Vestiges ou empreintes d’organismes anciens conservés dans la roche.

Donnent de l’information sur: La taille de l’animal Son régime alimentaire Sa locomotion Son habitat Le moment où il vivait sur Terre

PHYLOGENÈSE

FOSSILS ET DATATION

PHYLOGENÈSE

FOSSILS ET DATATION

Fossiles organiques

PHYLOGENÈSE

FOSSILS ET DATATION

Fossiles minéralisés

PHYLOGENÈSE

FOSSILS ET DATATION

Fossiles minéralisés

PHYLOGENÈSE

FOSSILS ET DATATION

Pourquoi les archives sont-elles incomplètes?

1- L’organisme doit mourir dans des conditions favorables à

la fossilisation.

2- La strate contenant le fossile doit échapper aux

mouvements géologiques qui déforment les roches.

3- Il faut qu’un processus d’érosion ramène le fossile à la

surface.

4- Il faut que le fossile soit découvert!

PHYLOGENÈSE

FOSSILS ET DATATION

Datation relative

L’ordre dans lequel des groupes d’espèces apparaissent dans des strates successives.

Récent

Ancien

PHYLOGENÈSE

FOSSILS ET DATATION

Datation absolue

Datation radioactive (avec des radio-isotopes)

Isotope Demi-vie

Phosphore 32 14,3 jours

Tritium 12,3 ans

Carbone 14 5 600 ans

Potassium 40 1,3 milliards d’années

Uranium 238 10 milliards d’années

PHYLOGENÈSE

FOSSILS ET DATATION

Datation absolue

PHYLOGENÈSE

Campbell – Fig. 25.2

FOSSILS ET DATATION

Un organisme contient 12 mg de carbone 14. En admettant qu'il va se fossiliser, combien lui restera-t-il de carbone 14 dans 33 600 ans ?

Après 5600 ans il lui en reste la moitié soit 6 mg. Après un autre 5 600 ans il ne lui en reste que 3 mg.Après un autre 5 600 ans il ne lui en reste que 1,5 mg. Après un autre 5 600 ans il ne lui en reste que 0,75 mg. Après un autre 5 600 ans il ne lui en reste que 0,375 mg. Après un autre 5 600 ans il ne lui en reste que 0,187 mg.

Carbone 14

5 600 ans

Soient 6 demi-vies de 5 600 ans = 33 600 ans.12 mg x 1/26 = 12 mg x 1/64 = 0,187 mg

PHYLOGENÈSE

FOSSILS ET DATATION

Un fossile âgé de 33 600 ans présente combien de fois moins de carbone 14 qu'à sa mort ?

33 600 ans correspond à 6 demi-vies.

Chaque demi-vie réduit de moitié.

1/2 x 1/2 x 1/2 x 1/2 x 1/2 x 1/2 = 1/64

1/26 = 1/64

Carbone 14

5 600 ans

PHYLOGENÈSE

FOSSILS ET DATATION

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