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BacS–SujetdePondichéry2017

1èrePARTIE:(8points).Ledomainecontinentaletsadynamique.Ophiolitesetchaînesdemontagnes

Parmilesnombreuxindicesgéologiquespermettantdereconstituerlaformationd’unechaînedemontagnes,lesophiolitessontdeslambeauxdelithosphèreocéaniquequel’onpeutretrouverparfoisàplusde3000md’altitude.

Envousappuyantsurl’interprétationd’indicesgéologiques,reconstituerunscénariodelaformationd’unechaînedemontagnesexpliquantlaprésenced’ophiolites.

Votreexposécomporterauneintroduction,undéveloppementstructuré,uneconclusionetseraillustréd’unouplusieursschéma(s).

2èmePARTIE–Exercice1(3points).Génétiqueetévolution.LecridurhinolophedeMehely

Uneespècedechauve-souriseuropéenne,lerhinolophedeMehely(RhinolophusMehelyi),présentelaparticularitédepousserdescrisdetrèshautefréquencec’est-à-direextrêmementaigus,parrapportauxautresespècesdechauve-souris.

Onchercheàcomprendrecommentl’évolutionapuconduireàlatrèshautefréquencedescrisdurhinolophedeMehely.

CocherlabonneréponsedanschaquesériedepropositionsduQCM.

Document1:lescrisdeschauves-sourisLeschauves-sourisémettentdescrisaigusdontl’écholeurpermetdesesituerdansleur

environnementetdelocaliseravecprécisionlesinsectesqu’elleschassent.C’estcequel’onappellel’écholocalisation.

Pluslescrissontaigus,plusilssontatténuésaucoursdeleurpropagationdansl’airet,parconséquent,moinsilsportentloindanslemilieu.LahautefréquencedescrisdurhinolophedeMehelydiminuedoncl’efficacitédesonécholocalisationcequiréduitl’efficacitédelachassedesinsectes.

Onsaitaussiquelafréquencedescrisdeschauves-sourisestuncaractèrehéréditaire.Document2:comportementdefemellesderhinolophesdeMehelyconfrontéesàdescrisdedifférentes

fréquencesLesfemellesutiliséessontplacéestouràtourfaceàdeuxcompartimentscontenantchacunune

enceintequidiffusedescrisderhinolophesdeMehelymâles.Onnoteversquelcompartimentlafemelletestéesedirigelorsqu’elleentendlescris.

D’aprèsS.J.Puechmailleetal.,PlosOne,2014Document3:degrédeparentéentre28rhinolophesdeMehelymâlesetlesautresmembresdeleurcolonie,

enfonctiondelafréquencedescrisdecesmâlesLesrhinolophesdeMehelyviventgénéralementencoloniedeplusieurscentainesd’individus.On

prélèvel’ADNdesindividusd’unecolonieet,parcomparaison,onévalueledegrédeparentéentre28mâlesdelacolonieetlesautresmembresdecegroupe.

Unfortdegrédeparentéentreunmâleetlesautresmembresdelacolonieindiquequecemâleaeubeaucoupdedescendants.

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U.A.:unitéarbitraire

D’aprèsS.J.Puechmailleetal.,PlosOne,2014

QCM.Cocherlaréponseexactepourchaqueproposition1.Lesrésultatsexpérimentauxprésentésdansledocument2indiquentquelesfemellestestéesatterrissent:

□davantagedanslecompartiment1. □davantagedanslecompartiment2.□indifféremmentdanschacundesdeuxcompartiments. □exclusivementdanslecompartiment2.

2.Lesrésultatsdel’expérienceprésentéedansledocument2indiquentquelesrhinolophesdeMehely:□mâlessontattirésparlesrhinolophesdeMehelyfemellesémettantlescrislesmoinsaigus.□mâlessontattirésparlesrhinolophesdeMehelyfemellesémettantlescrislesplusaigus.□femellessontattirésparlesrhinolophesdeMehelymâlesémettantlescrislesmoinsaigus.□femellessontattirésparlesrhinolophesdeMehelymâlesémettantlescrislesplusaigus.

3.Legraphiquedudocument3indiqueque:□+unmâleémetuncriaiguplussondegrédeparentéaveclesautresmembresdelacolonieestfort.□+unmâleémetuncriaigu+sondegrédeparentéaveclesautresmembresdelacolonieestfaible.□-unmâleémetuncriaigu+sondegrédeparentéaveclesautresmembresdelacolonieestfaible.□lafréquenceducrid’unmâleestindépendantedudegrédeparentéaveclesautresmembresdelacolonie.

4.Lamiseenrelationdesdocuments2et3indiquequelesmâlesavecuncrià:□hautefréquencesontdavantagechoisiscommepartenairedereproductionparlesfemellescequileurconfèreunefaibledescendance.□hautefréquencesontdavantagechoisiscommepartenairedereproductionparlesfemellescequileurconfèreunedescendancenombreuse.□bassefréquencesontdavantagechoisiscommepartenairedereproductionparlesfemellescequileurconfèreunefaibledescendance.□bassefréquencesontdavantagechoisiscommepartenairedereproductionparlesfemellescequileurconfèreunedescendancenombreuse.

5.D’aprèsledocument1,lecriàhautefréquencedesrhinolophesdeMehelyestuncaractère:□apprisparlesjeunesrhinolophesdeMehelyparcequ’ilfavoriselachassedesinsectes.□apprisparlesjeunesrhinolophesdeMehelybienqu’ilsoitdéfavorableàlachassedesinsectes.□déterminégénétiquementetfavorableàlachassedesinsectes.□déterminégénétiquementetdéfavorableàlachassedesinsectes.

6.Lapersistanced’uncriàhautefréquencedegénérationengénérationchezlesrhinolophesdeM.résulte:□d’unphénomèned’apprentissage. □d’unehybridation.□d’unphénomènedesélectionnaturelle. □d’unphénomènededérivegénétique.

2èmePARTIE–Exercice2(EnseignementObligatoire).5pointsGénétiqueetévolutionUnenouvelleespèced’hominidé:l’Homonaledi

Enoctobre2013,uneéquipedescientifiquesaméricainsadécouvertdansunegrotted’AfriqueduSudplusde1500ossementsfossilisésappartenantàunequinzainedegrandsprimates.SelonLeeBerger,leresponsabledecetteéquipe,ils’agitd’unenouvelleespècedugenreHomo,baptiséeHomonaledi.

Mais,touslesspécialistesn’approuventpascetteclassification.C’estlecasdupaléontologuefrançaisYvesCoppensquidéclaraiten2015,danslescolonnesdujournalLeMonde:«L’Homoenquestionn’est,biensûr,pasunHomo(…)maisunaustralopithèquedeplus».

Àl’aidedel’exploitationdesdocumentsmiseenrelationavecvosconnaissances,montrerquelaplaced’HomonalediestencorediscutabledanslegenreHomo.

Votreréponseintégreraletableaucomparatifdonnéenannexe,quelesscientifiquesontcommencéàrempliràpartirdel’analysedesossementsretrouvésd’Homonaledi,etquevouscomplèterez.

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Document1:comparaisondudiamètredelapremièremolaired’Homonalediavecceluid’autres

espècesfossiles

Document2:comparaisonduvolumedel’encéphaled’Homonalediavecceluid’autresespècesfossiles

D’aprèsL.Bergeretal.,eLife,2015

Document3:quelquescaractéristiquesdesosdelajambed’HomonalediDocument3.a:vueantérieuredelapartiesupérieuredufémurd’unHomonaledi,comparéeàcellededeux

autresespèces

D’aprèslesitehttp://pourlascience.fr

Pourcomparercettepartiesupérieuredufémur,lesscientifiquesutilisentdeuxcritères:–latêtedufémurquipeutêtreréduiteouélargie,–lecoldufémurquipeutêtrecourtoulong.

Document3.b:longueurmaximaledutibiad’Homonaledi,comparéeàcelled’autresprimates

D’aprèsL.Bergeretal.,eLife,2015

Document4:piedd’Homonaledi,comparéàceluid’autresprimates

*ChezHomonaledi,lesosreprésentésenblancn’ontpasétéretrouvés.*Chezlegorille:

-lepremiermétatarsiens’écartedesautres,ils’agitd’uneadaptationaugrimperarboricole.-lestarsiensreprésententàpeine1/3delalongueurdupiedcontre1/2chezHomosapiens.

*ChezHomosapienslefaitquelestarsiensreprésententlamoitiédelalongueurdupiedrendcedernierrigidecequiconfèreuneaptitudeàlacourse.

D’aprèsL.Bergeretal.,eLife,2015ethttp://evolution-biologique.org

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Doc5:comparaisondel’arcadedentairedelamandibuleinférieured’H.nalediaveccelledetroisprimates

Leslignestracéessurlesarcades

dentairesreprésententlepositionnementdesdents(delacanineàladernièremolaire),surlamandibuleinférieure.Lacomparaisondel’arcadedentaireseréaliseenfonctiondececritère.Ainsi,lesdentssontpositionnéessoitsurdesdroitesparallèles,soitsurdesdroitesdivergentes(dedegrévariable).

D’aprèslesitehttp://elifesciences.org

Document6:l’importancedeladatationd’HomonalediLesfossilesd’Homonaledin’ontpasencorepuêtredatés.Or,cettedatationpourraits’avérer

déterminantepourlaclassification.Eneffet,sitouslespaléontologuess’accordentàdirequecettenouvelleespècen’appartientpasau

genreParanthropus,ilshésitenttoujoursentrelegenreAustralopithecusetlegenreHomo.Lafriseci-dessousindiquelespériodesd’existencesdesprincipalesespècesdechacundecestroisgenres.

P=genreParanthropus H=genreHomo A=genreAustralopithecus

D’aprèsLaRecherche,hors-sériemars-avril2016

Annexeàcompléter:tableauréaliséparlesscientifiques,àpartirdel’analysedequelquescaractèresissusdesossementsd’Homonaledi.

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Correction.

1èrePARTIE:(8points).Ledomainecontinentaletsadynamique.Envousappuyantsurl’interprétationd’indicesgéologiques,reconstituerunscénariodelaformation

d’unechaînedemontagnesexpliquantlaprésenced’ophiolites.

L’introductionetlaconclusionnesonticipasproposées.Attention,lesujetparle«d’interprétationd’indicesgéologiques»:ilfautdoncproposerdesexemplesconcrets.

1.Descriptiond’uncomplexeophiolitiquenonsubduit:leChenaillet.

Onpeuts’appuyersurunschémadumassifduChenailletpourledécrire.

LepanoramaduChenaillet(àreprésenterdanslesgrandeslignes:icic’esttropdétaillé)

Ils’agitd’uncomplexederochesdenatureocéanique.OnvoitdoncuneancienneLOavec,dehautenbas:- Desrochessédimentaires(parexempledesradiolaritesquisesontdéposéesàgrandeprofondeur).

EllesnesontpasenplaceauChenaillet(etsonthorspanorama,carplusàgauche).- Desbasaltesencoussins(refroidissementrapidedumagmaaucontactdel’eauocéanique)- Desbasaltesenfilons(alimentantlescoussins),traversantdesgabbros(assezclairsauChenaillet).

Basaltesetgabbrosontlamêmecomposition,seulelatexturediffère(refroidissementlentenprofondeur,surlesparoisdelachambremagmatique,doncgrenuepourlesgabbros;refroidissementrapideensurface,doncmicrolithiquepourlesbasaltes).

- Lemanteaulithosphériqueestreprésentéparlespéridotitesquel’ontrouveàlabaseducomplexe(serpentiniséesici).

Cecomplexeophiolitiqueaétécharriéau-dessusdelaLClorsdelaphasedecollision(cen’estqu’unenappedecharriageparmid’autres),témoignantdel’ancienocéanditAlpin.Ilprésentequelquesminérauxmétamorphiques(amphiboles,etminérauxduFSVcommelachlorite)signifiantqu’ilestrestéensurface.OnpeutaccompagnerparundiagrammePT(voirci-dessous).

2.Descriptiond’uncomplexeophiolitiquesubduit(Queyras):

Danscecomplexeophiolitique,onretrouvedesminérauxdumétamorphismequ’onnetrouvepasauChenaillet(définirlemétamorphisme):

- MinérauxduFSB,commeleglaucophane.- EventuellementdesminérauxduFEcommelajadéite,legrenat.- UndiagrammePTmontrequecesontdesfacièsdugradientHP-BT:cesophiolitessontdoncpassées

enprofondeur,témoignantduprocessusdesubductiondel’ancienocéanAlpin(40à50kmdeprofondeur).

DiagrammePT

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2èmePARTIE–Exercice1(3points).Génétiqueetévolution.1.Lesrésultatsexpérimentauxprésentésdansledocument2indiquentquelesfemellestestéesatterrissent:□davantagedanslecompartiment2.

2.Lesrésultatsdel’expérienceprésentéedansledocument2indiquentquelesrhinolophesdeMehely:□femellessontattirésparlesrhinolophesdeMehelymâlesémettantlescrislesplusaigus.

3.Legraphiquedudocument3indiqueque:□+unmâleémetuncriaiguplussondegrédeparentéaveclesautresmembresdelacolonieestfort.

Notezlabourdedusujet:laproposition3eststrictementidentique,doncjusteaussi!

4.Lamiseenrelationdesdocuments2et3indiquequelesmâlesavecuncrià:□hautefréquencesontdavantagechoisiscommepartenairedereproductionparlesfemellescequileurconfèreunedescendancenombreuse.

5.D’aprèsledocument1,lecriàhautefréquencedesrhinolophesdeMehelyestuncaractère:□déterminégénétiquementetdéfavorableàlachassedesinsectes.

6.Lapersistanced’uncriàhautefréquencedegénérationengénérationchezlesrhinolophesdeM.résulte:□d’unphénomènedesélectionnaturelle.

2èmePARTIE–Exercice2(EnseignementObligatoire).5pointsGénétiqueetévolution

Onchercheàmontrerquelaplaced’HomonaledidanslegenreHomo,espècedécouvertepardesscientifiquesaméricains,estencorediscutable.LesujetdemandedecompléterletableauETdefaireuntexte.Cependant,letexteàbâtirn’apportepasd’informationnouvellehormisladatation,etn’afinalementquepeud’intérêt.Document1.Encequiconcernelediamètredelapremièremolaire,onvoitqu’ilestassezfaible,danslafourchetted’Homoheidelbergensis.LesautresHomoetlesaustralopithèquesontundiamètresupérieur.Bref,cecaractèren’apportepasbeaucoupd’aideàlarésolutionduproblème.Document2.Levolumeendocrâniendufossileestfaible,àl’instardeceluidesdeuxespècesd’australopithèquesprésentées.Ilestplusfaiblequelestroisespècesd’Homoreprésentées.Encoreunchoixambigu,puisqu’onneconnaîtpaslatailledufossile(enfait1m50aprèsrecherche).Document3a.Latêteetlecoldufémursontprochesdeceuxdel’australopithèque(pastrèsévidentsurl’image).Document3b.Lalongueurmaximaledutibiarecoupecellededeuxespècesd’Homoetd’uneespèced’autralopithèque.Cecritèrenesembleunefoisdepluspasévident.Enplus,H.floresiensisquisesituedansdeslongueurstrèsbassesétaitplutôtdepetitetaille!Document4.Legrosorteilestdansl’axedupied,etnonséparédesautrescontrairementaugorilleetaustralopithèque(doncnonopposableetpeuadaptéàl’arboricolisme).Parailleurslestarsiensreprésententunpeumoinsdelamoitiédupied(onvadireentre1/3et½devisu).Celasembleallerdanslesensd’uneaptitudeàlacourseàpied,maisonn’apasaccèsàlaprésenceouàl’absenced’unevoûteplantaire.Document5.L’arcadedentaireestparabolique,commepourHomosapiens.Document6.Lesfossilesn’ontpasétédatés.Sisonâgeestiméétaitplusvieuxque2,5Ma,ceseraitprobablementunAustralopithecus.S’ilestplusjeune,c’estprobablementunHomo(lesaustralopithèquesnedépassantpas2,2Mapourlesplusrécents).Apportdesconnaissancesquipeuventservirici(ilfautquandmêmeenplacerunpeu).*LesreprésentantsdugenreHomosecaractérisentparlescaractèressuivants(choisirceuxquisontutiles/documents):

- faceréduite(prognathismeréduitouabsent)

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- bipédie(nombreusesadaptationsquipermettentlabipédie:trouoccipitalcentré,bassinlargeetcourt,coldufémurlong…).Aptitudeàlacourseàpied(vouteplantaire).

- mandibuleparabolique,- (développementduvolumecérébral)- dimorphismesexuelpeumarquésurlesquelette.- Productiond’outilscomplexesetvariétédespratiquesculturelles.

*Iln’estpastoujoursfacilederelierunfossileaugenreHomo:denombreusesespècesdifférentes,possédantdiversdegrésd’évolution(mosaïquedecaractères),ontcohabitéenmêmetemps:onparledecaractère«buissonnant»delalignéehumaine.*Laconstructiondel’arbrephylogénétiquedugenreHomoestcontroverséedansledétail.

Tableaucomparatifpossible Caractèresd’H.naledise

rapprochantd’AustralopithecusCaractèresd’H.nalediserapprochantd’Homo

Tête

BSOdéveloppéInclinaisondelafacemontrantunfortprognathisme

Organisationdel’épaule Articulationdel’épauleorientéeverslehaut(adaptéàl’arboricolisme,maiscen’estpasindiquédanslesujet!!!)

Organisationdelamain Premièrephalangedesdoigtsincurvée

Osformantlepoignetetlapaumedeformeévoluéeadaptéeàlamanipulationd’outils

Diamètredelapremièremolaire Auxalentoursde12mmVolumeendocrânien Entre400et600cm3 TêtedufémurColdufémur

RéduiteLong

Longueurmaximaledutibia 330mmPied Métatarsienscollés

AptitudeàlacourseàpiedArcadedentaire parabolique

Conclusion:Homonaledi,commedenombreuxreprésentantsdelalignéehumaine(australopithèquesouHomo)présenteunemosaïquedecaractères(certainsétant«évolués»d’autresplusarchaïques),certainsprochesdesHomo,d’autresdesaustralopithèques.Lanon-connaissancedesonâgeajouteàl’ambiguité.Homo,Australopithecus?D’autresrecherchessupplémentairesdevrontêtrefaitespourconfirmerl’hypothèsedeLeeBerger.Note:unarticlerécentparudansleMondeindiquequecethominidéauraitvécuilyaentre236000et335000ansetauraitpuêtrecontemporaindespremiers«Homosapiens».Donc,ceneseraitpasunAustralopithèque.Voirliensci-dessousLienspourensavoirplus:http://www.lemonde.fr/sciences/article/2017/05/14/homo-naledi-un-cousin-sud-africain-pas-si-age_5127559_1650684.html(accèspayant)http://www.hominides.com/html/actualites/homo-naledi-estimation-250000-ans-1130.phphttp://www.hominides.com/html/actualites/homo-nadeli-mosaique-evolution-0956.php