Biologie

Cours 1Bases biologique du comportement Guerre entre différentes catégories de psychologues, distinction arbitraire, dont les grands débats sont :Nature / Culture Inné / AcquisGlobal / Analytique Animal / HumainConscient / Inconscient Corps / EspritNormal / Pathologique Déterminisme / Libre arbitre

Le débat entre inné et acquis – pour certaines personnes tout est acquis - n’a plus cours, mais celui sur la génétique et l’environnement si.

- Inné  : rôle exclusif des gènes- Acquis  : rôle exclusif de l’environnement (apprentissage) Les chercheurs pour faire la distinction entre inné et acquis font une métaphore : pour calculer la

surface d’un rectangle (comportement) il est nécessaire d’avoir la longueur (gènes) et la largeur (environnement). La position politique est-elle un facteur ? Partisan de l’inné à droite ? Partisans de l’acquis à gauche ?R. Tryon (1935) expérience des rats dans un labyrinthe, chercher de la nourriture dans le labyrinthe   :

Peut-on sélectionner génétiquement des animaux (rats «   brillants   » et rats «   médiocres   »plus aptes à réussir le parcours du labyrinthe   ?

On a un tableau avec le nombre d’animaux, le nombre d’erreurs (Impasses empruntées) et le nombre de générations. Au fil des générations le nombre d’erreurs diminuent car les générations qui faisaient le moins d’erreurs sont reproduites ensemble, de même pour ceux qui en font beaucoup. Ainsi de suite sur plusieurs générations. On constate que les enfants des rats qui ont fait beaucoup d’erreurs en feront encore beaucoup, et réciproquement, ceux qui en faisaient peu en font peu. L’intelligence des rats est-elle héréditaire ? M. Cooper & J. Zubeck (1950)   : reprennent cette expérience avec en plus, la question de l’environnement.

On fait donc une expérience avec deux cages, l’une cage dans un milieu normal avec jeux et congénères et l’autre cage dans un milieu « restreint » juste avec de la nourriture et à boire, sans activité. Ainsi qu’un troisième groupe de rats dans un milieu enrichi : beaucoup de rats et activités.

Conclusion : Dans l’environnement restreint les rats vont faire beaucoup d’erreurs qu’ils viennent d’une famille intelligente ou non. Dans l’environnement normal on retrouve le résultat précèdent, les rats brillants font moins d’erreurs que les médiocres et dans l’environnement enrichi, les rats médiocres vont avoir des résultats meilleurs que les rats brillants. L’environnement est un facteur aussi.

Psychophysiologie : étude du comportement humain en faisant référence aux structures du cerveau et aux processus de fonctionnement. Sans cerveau pas de pensée, pas de sentiments. Exemple : Une photo d’Homer sans cerveau et un IRM d’un cerveau : il n’y a pas grand-chose, comment il peut vivre comme ça ? Pourtant c’est un homme marié qui a un travail, certes il possède un QI faible mais ce n’est pas un idiot. Le cerveau est juste à côté.

Quels sont les liens entre les activités mentales et le cerveau ? Monisme  : l’activité mentale est le résultat de l‘activité biologique du cerveau sans laquelle

elle ne peut exister, lié l’un a l’autre. Dualisme  : discontinuité entre l’activité mentale et l’activité du cerveau, rien à voir les

deux. L’activité mentale est une essence différente de l’activité biologique.

Le système nerveux et le système hormonal sont la base de l’activité biologique des comportements dont nos pensées, nos connaissances et nos sentiments en résultent. S’il y a un dysfonctionnement biologique du cerveau – pathologie - alors il y a une modification de nos pensées, de nos sentiments et de nos comportements. Le lien entre l’activité biologique et notre expérience subjective permet de voir que la perception du rouge diffère selon l’individu et on se demande si l’activité biologique du système nerveux est la cause ou la condition de l’activité mentale et si on peut passer du biologique pour expliquer et comprendre les activités mentales ? La pensée ne se réduit pas à l’activité biologique.A un niveau pratique :

Le psychologue clinicien travail souvent en institution au contact du corps médical dont les connaissances en biologie sont alors indispensables pour interagir avec ses collègues et comprendre les troubles des patients pour faire la part des choses lors des entretiens : médicaments, maladies qui peuvent modifier les diagnostiques (exemple : patient atteint de la sclérose en plaque mais qui présente les symptômes de la dépression)

- Pathologie génétique (ex : trisomie 21 et différents syndromes) ? Neurologique (Alzheimer) ? - Effet des médicaments sur la cognition et les émotions ?

Plan du premier cours : Préambule 

Les différents niveaux d’organisation du vivant :- Concept clé- Caractéristiques des êtres vivants- Atomes et molécules- Cellules, tissus et organes- Système et organismes- Du groupe a la biosphère

Concepts clés : 1. De nouvelles propriétés émergent à chaque niveau d’organisation. Hiérarchie des niveaux

structuraux de l’atome à la biosphère. Le tout est plus que la somme des parties. 2. La cellule est l’unité structurale et fonctionnelle des organismes : tout être vivant à une base

cellulaire et toute cellule provient d’une autre cellule.3. Lien entre la structure et la fonction. L’étude d’une structure biologique donne des indices

sur sa fonction et sur son mécanisme et vice versa. 4. Les organismes sont des systèmes ouverts (besoin d’) qui interagissent tout le temps avec

l’environnement. Interaction entre les organismes, cycles des nutriments, de la matière et de l’énergie.

5. Les mécanismes de régulation assurent l’équilibre des organismes. Retro-activation, retro-inhibition. Comment réguler sa température ? Evaluer les températures du corps ou extérieur, faire du sport pour se réchauffer ou se mettre au soleil par exemple.

Les systèmes vivants ont trois grandes capacités : - Autoconservation  : se maintenir en vie de façon autonome (nutrition – assimilation –

excrétion – fabrication d’énergie) - Autorégulation  : coordonner, synchroniser et contrôler les mécanismes précédents de

façon autonome (régulation des gènes, systèmes nerveux et hormonaux.) - Autoreproduction  : reproduire de façon autonome un système ayant des capacités

d’autoconservation, d’autorégulation, d’autoreproduction (reproduction sexuée, reproduction asexuée)

1. Atomes  : noyau (protons(+) + neutrons (+-)) + électrons

Eléments chimiques : ensemble de variété d’un atome : 92 éléments naturels (voir table de Mendeleïev) dont 25 sont essentiels à la vie (attention aux carences de calcium, de fer et d’iode) et 4 représentent 96% de la matière vivante (Carbone C ; Hydrogène H ; Oxygen O et Azote N).

2. Molécules : liaisons d’atomes (eau H2O) ou d’ions (sel NaCi)- Inorganique  : sans carbone : eau, sels minéraux- Organique  : avec carbone : glucides, lipides, acides aminés (protides et protéines), acides

nucléiques (ADN, ARN) 3. Acide nucléiques  : ADN et ARN

ADN : acide désoxyribonucléique avec une double chaine de nucléotides composé d’acide phosphorique, d’un glucide (désoxyribose) et une base azotée (adénine, thymine, guanine, cytosine. AT – GC)

ARN   : acide ribonucléique L’ARN messager est la copie transcrite de l’ADN et permet la création des protéines avec une seule chaine de nucléotides composé d’acide phosphorique, de glucide (ribose) et une base azotée (les 4 sont : adénine, uracile, guanine, cytosine.)

4. Protéines  : - De structure (collagène, kératine)- De défense (anticorps)- Contractiles (dans les muscles)- Hormonales (insulines)- De stockage (ferritine)- Récepteurs membranaires- De transport (hémoglobine)- Enzymes

5. Cellule  :

- Membrane : échange et communication entre le milieu extra et intracellulaire.- Cytoplasme = hyaloplasme + organites (organites = mitochondries, noyau, réticulum) : lieu

de réactions métaboliques : catabolisme (produit de l’énergie avec de l’atp par les mitochondries, l’adénosine triphosphate) et anabolisme (coute de l’énergie).

- Noyau : contient l’ADN, lieu de la transcription (ADN > ARN)- Réticulum : lieu de la biosynthèse des protéines (ARN > protéine), maturation et transport

des protéines- Appareil de golgi : tri stockage par des vésicules, et libération des protéines (exocytose)

Les tissus : Constitués de plusieurs cellules ayant les mêmes fonctions :

Notion d’adhérence cellulaire Notion de différenciation cellulaire : Cellule somatique vs cellule germinale (ovules et

spermatozoïdes) Il va falloir que les cellules remplissent différentes fonctions, qu’elles choisissent sa spécialité.

Notion de communication cellulaire (émetteur, messagers et récepteurs)- Courte distance par substances chimiques dans le liquide extracellulaire- Longue distance par substances chimiques dans le sang. Ces substances chimiques influencent les cellules par l’intermédiaire de protéines réceptrices

dans leurs membranes. Par exemple la cellule va transmettre un message électrique à l’aide d’un neurotransmetteur qui va être libéré vers une autre membrane. La cellule va sécréter une certaine substance qui va être lâché dans le sang et touché les organes qui sont plus loin. Les organes :

- Association de tissus différents - Fonction émergeant de l’association des tissus

Tissu conjonctif : élastique qui maintient le tissu épithélial Tissu musculaire : mouvement de l’estomac, contracté pour brouiller les éléments Tout cela commandé par le tissu nerveux (principalement de neurones, de cellules nerveuses.)

Autant de neurones dans le système digestif que dans le système nerveux.

Les appareils (systèmes) : - Constitués de plusieurs organes- Contribuent à garder le milieu intérieur stable (homéostasie)

• Premier appareil : Tégumentaire (peau et annexes cutanées) : protection Digestif : ingestion, transformation des aliments, (+ système urinaire) : élimination des déchets

non assimilables. Système immunitaire : défense de l’organisme Squelettique : soutient et protection (crane pour le cerveau, la moelle avec la colonne vertébral) Musculaire : contrôle des mouvements (locomotion) Circulatoire : collecte, transport et distribution de substances Respiratoire : échanges gazeux. Reproducteur : fabrication des cellules reproductrices, reproduction gestation Endocrinien : régulation chimique Nerveux : réceptions des informations sensorielles, intégration et émission de commandes

motrices Sensoriels : acquisition d’information sur l’environnement et nos activités. Lien entre la peau et

le système nerveux.L’organisme :

Association de tous les appareils et systèmes. - Coordination assurée par des signaux chimiques et nerveux. - Nombreux échanges entre l’organisme et le milieu (toujours de nombreux échanges :

dépendance alimentaire, pour les animaux = chasser)- Maintiennent l’organisme en un état relativement constant ou modifient son état de façon

appropriée- La morphologie et la physiologie d’un organisme sont contraintes par le milieu dans

lequel il a évolué.Développement de l’organisme :Le noyau de l’œuf contient une moitié des molécules d’ADN des deux parents.

Le spermatozoïde et l’ovule vont fusionner pour donner un œuf qui se développera avec la division cellulaire pour donner un être avec 23 paires de chromosomes à son tour . Pour que les cellules se multiplient il faut qu’il y ait mitose. Toutes les cellules suivantes (cellules somatiques et germinales) auront les mêmes molécules d’ADN dans leur noyau sauf les gamètes (cellules reproductrices) qui en auront la moitié. Rôle biologique du développement : il assure une adaptation progressive aux milieux. Développement du système nerveux dès la troisième semaine embryonnaire mais le développement des prolongements de neurones et leurs connexions s’effectuent encore après la naissance. (Schéma au-dessus)Les connexions entre cellules nerveuses se modifient sous l’effet de la maturation, de la pratique et de l’apprentissage.Expérience   : élevage des chatons au début ils étaient attachés par un harnais, il ne voyait que des lignes verticales. Plus tard on leur met des lignes horizontales et ils ne les reconnaissaient pas ! Interactions entre les organismes d’une même espèce :

Il y a les organes qui sont des caractères génitaux primaires et ceux qu’on appelle secondaire comme la pilosité, la voix etc. par exemples :

- Les femmes préfèrent les voix les plus graves dans les périodes d’ovulation - Cris : signaux qu’il est un bon partenaire

- Cerf : bois-les plus développé qui auront un rapport - Les lions vivent en couple

Population : Groupement d’organisme de la même espèce qui est à la fois capable de se reproduire entre

eux (interfécondité) et de créer une descendance fertile, pas comme la fusion entre un cheval et un âne parce que le mulet ne peut pas se reproduire. Ces systèmes ont un ensemble de caractéristiques communes mais pas forcément tous les mêmes :

- Morphologiques,- Physiologiques,- Génétiques

Relations INTRA- Spécifiques  et inter spécifiques : Homme-homme / homme-femme / femme-femme. Ex : environnement favorable ; migration ; « société » Ecosystème :

Groupe de communautés biologiques différentes qui se partagent un milieu physique. Interactions entre les organismes et le milieu dû aux facteurs suivants la physico-chimique, la structure spatiale et au temps. Les femelles vont construire des nids et pondre des œufs. Les espèces ont entre elles une dépendance alimentaire et échangent de l’énergie et de la matière entre elles et avec leur milieu.

Besoins réciproques entre Végétaux et des animaux : Respiration des animaux (en haut) et végétaux (en bas) : production d’énergie avec des

molécules organiques et de l’oxygène. Seuls les végétaux à chlorophylle grâce à l’énergie solaire peuvent élaborer des molécules organiques à partir de minéraux en rejetant de l’oxygène par photosynthèse. Mitochondries qui permettent d’aspirer l’air, pour les plantes il y a les chloroplastes qui permettent la photosynthèse.

Relations interspécifiques : Chaines alimentaires

Les producteurs (végétaux chlorophylliens) : consomment les minéraux et élaborent la matière organique

Les consommateurs (animaux) : consomment végétaux ou/et animaux Les décomposeurs (bactéries, champignons), dégradent matières organiques de toutes

les catégories. Il y a toujours plus de représentants du niveau inférieur (ex : plus de végétaux que

d’herbivores). Avec environ 1% de la lumière visible, les producteurs fabriquent environ 170 mille milliards de tonnes de matériel organique par an. Il existe à chaque niveau de la chaine alimentaire une déperdition de la productivité énergétique, car elle est consacrée à la survie et au développement, des produits récupérés des producteurs aux consommateurs quaternaires.

La biosphère   : C'est l'espace de la planète occupé par les êtres vivants avec trois lignes de partage du ciel : Atmosphère, hydrosphère et lithosphère. Ecosphère = interactions entre biosphère et organismes vivants + photosphère (soleil)Les grands facteurs influençant la répartition et le fonctionnement des organismes vivants sont la disponibilité en eau et en hygrométrie, en lumière et à une température supportable. Structure fonctionnelles : les cycles biogéochimiques

- Le cycle de l’eau- Le cycle du carbone- Le cycle de l’azote

Il existe d’autres cycles par exemple les cycles du carbone et de l’oxygène sont liés par les fonctions de respiration et de photosynthèse ou le cycle de l’azote dépend des autres cycles (eau, oxygène, carbone…)

Cours 3   : Systèmes et appareils Homéostasie (rester le même) qui consiste à une inhibition de contact Morphogénèse (=changer d’état) c’est la différenciation cellulaire, le processus dans lequel la

cellule va se spécialiser, devenir un neurone, une cellule du foie. Exemple : Au niveau de l’organisme, le cheval au pas à allure symétrique à 4 temps égaux ; au trot à allure symétrique sautée à deux temps égaux et au galop à allure sautée dissymétrique a trois temps.

Régulation de la température corporelle, distinction entre les endothermes et les ectothermes ceux qui ne produise pas leur propre chaleur comme les serpents ou les lézards). Processus pour réguler la température (l’homéostasie) qui sont communs aux endothermes et ectothermes :

- Comportement (bains de soleil ; baignade)- Isolation (couche de graisse, poils, plumes)- Vasodilatation- Vasoconstriction- Halètement (chien qui tire la langue)- Sudation- Thermogenèse : augmentation du métabolisme frisson Spécialement pour les endothermesLorsqu’on a trop froid les récepteurs vont donner l’information au cerveau qui va envoyer

une réponse adaptée comme l’élaboration des frissons et créer un environnement plus chaud, stable. Message qui va être envoyé vers le cerveau, qui va élaborer une réponse par le cerveau qui va influencer sur certaines régions du corps : les vaisseaux sanguins etc. Qui va augmenter la température, ou la baisser. Appareil digestif : Ingestion, transformation des aliments, élimination des déchets non assimilables

Langues, dent, œsophage : goutent, mastiquent et conduisent les aliments broyés Estomac : broie et décompose les aliments Intestin grêle : bile produite par le foie, suc pancréatique et suc intestinal, qui

décomposent les aliments en nutriments, substances assimilables, passent dans le sang qui les distribue dans toutes les cellules.

Gros intestin : les substances non assimilables continuent au-delà de l’intestin grêle et sont évacuées par l’anus.

Digestion qui se fait par des batteries.

Système immunitaire : La première ligne permet de se défendre contre les virus, bactéries, lorsque celle-ci est franchie, la deuxieme ligne (la phagocutes) constitué à 60-70% de globules blancs prend le relais et détruit les éléments étrangers, et enfin, la troisième ligne intervient en dernier – immunité spécifique qui consiste à une réaction immunitaire séléctive envers un élément étranger qui va permettre la distinction du soi et du non soi grâce aux antigènes (Antigènes,anticorps, lymphocytes B et T). Les vaccins permettent une mémoire imunitaire des maladies.

Système cardio-vasculaire :Système de transport des liquides !

Cœur : Par ses contractions, il assure la circulation sanguine Artères : Paroi la plus épaisse la plus résistante Veine : Les grandes veines ont des valvules unidirectionnelles Capillaires : une seule couche de cellule permettant échanges entre les tissus et le sang. Inspiration : contraction du diaphragme et des muscles intercostaux causant l’expansion de la

cage thoracique. Expiration : relâchement des muscles et du diaphragme.

Deux systèmes de contrôle assurent l’homéostasie et la morphogènes Le système hormonal (endocrinien) et Le système nerveuxCommunications à langue distance / à courte distance Le système hormonal ou endocrinien : Système de communication « à longue distance ». Signal : hormones, substances chimiques sécrétées le plus souvent dans le sang par des cellules endoctrines constituant des glandes endocrines qui agissent sur des « cellules-cibles ».Glande endocrines : différentes des glandes exocrines (=glandes lacrymales, salivaires ou mammaires)Système hormonal schéma du corps et cerveau. A CONNAITRE PAR CŒUR !!Principales fonctions :

Homéostasie : température, glycémie… Nutrition : contrôle du métabolisme des divers tissus, prise alimentaire. Croissance : développement du squelette et des muscles. Reproduction : puberté, formation des cellules reproductrices, mais aussi cycles menstruels,

grossesse et lactation Stress : en préparant l’organisme à réagir Sommeil Comportement.

Les hormones sont reconnues par des « récepteurs » (=protéines, glucides) dans la membrane des cellules cibles. Effets à moyen ou long terme dans les tissus cibles. Dégradées et éliminées par les urines. Régulation de leurs concentrations dans le sang : excès ou manque dangereux pour la santé.

Glande Hormone EffetHypothalamus De libération ou d’inhibition Qui régulent l’adénohypophyseHypophyse Ocytocine Déclenche la contraction des muscles utérins

et des cellules des glandes mammairesADH hormone antidiurétique Stimule la réabsorption d’eau par les reins.

Adénohypophyse GH hormone de croissance Stimule la croissance (squelette, métabolisme)PRL prolactine Déclenche la production et la sécrétion de laitFSH hormone folliculostimulante

Provoque la maturation du follicule ovarien et la spermatogenèse

LH hormone lutéinisante Stimule la production d’hormones sexuellesDéclenche l’ovulation chez la femme

Epiphyse Mélatonine Rythmes circadiens (veille/sommeil)

Thyroïde calcitonine Diminue la calcémieTri-iodothyroninethyroxine

Stimulent le métabolisme

Parathyroïdes PTH parathormone Augmente la calcémieThymus Thymosine

Thymopoiétine Prolifération et maturations des lymphocytes T

Pancréas Insulineglucagon

Diminue la glycémieAugmente la glycémie

Surrénales : médulla surrénale

AdrénalineNoradrénaline

Augmente la glycémie, stimule le métabolisme, vasconstruction = sur le flux sanguin

Cortex surrénal GlucocorticoïdesMinéralocorticoidesgonadocorticoides

Augmentent la glucémine, stress, immunitéEquilibre hydrique…Déclenchement de la puberté

Testicules TestostéroneInhibine

Spermatogénèse, caractères sexuels secSpermatogenèse

ovaires ŒstrogènesProgestérone

Endomètre utérin, caractères sexuels secEndometreutérin

Toutes constituées diodes. Expérience des campagnols certains polygame, d’autre monogame. On lui injecte une hormone (cytosine) et il devient monogame. Pour les femelles ça déclenche leur comportement maternel. Les deux systèmes sont en interaction   :

Le lait sort seulement lorsque le bébé tète. La stimulation des tétons, la sécrétion d’ocytocine. Glandes thyroïdes et parathyroïdes (derrière celle de la thyroïde) Le thymus :

L’estomac :

Il faut qu’il y est un taux de glycémine stable. Qui vont permettre au foie d’absorber le glucose et de le stocker car il y a trop de sucre. Transformation du sucre. Rôle complémentaire de la thyroïde. Les personnes qui sont diabétiques : mauvais filtre du sucre. Les reins :

On peut distinguer deux parties : soit la médulla ; et le cortex. Glandes surrénales : Médulla surrénale : Cortex surrénal. Expérience du stress : jusqu’à un certain niveau, le stress est une bonne chose, le stress pousse les élèves à avoir des meilleurs résultats, au-dessus de ce point-là, ça fait perdre ses moyens, donc des résultats plus mauvais. Stress chronique = mauvais pour l’organisme ; va jouer un rôle sur l’immunité. Hormones : Influencent sur le fait qu’on ne stock pas la graisse au même endroit. La testostérone : hormone de croissance qui va jouer un rôle sur le dopage de même que la testostérone pour augmenter sa musculature.

Expérience caucasse : il s’est fait une mixture de testicule de chien et de cochon d’inde, et il voulait voir l’effet que ça faisait. Les oiseaux américains, on leur a implanté de la testostérone : ils vont avoir plus de partenaires, plus une seule, ils vont avoir un territoire plus grand, s’il y a un leurre, ils vont être plus agressifs face à lui. « L’homme devrait savoir que du cerveau et du cerveau seulement viennent nos plaisirs, nos joies, nos rire, nos plaisanteries, de même que nos peines, nos douleurs, nos chagrins, nos larmes… Ainsi de façon singulière nous acquérons sagesse et connaissance nous pouvons voir et

entendre, apprécier ce qi est intelligente ou sot, ce que sont le bien et le mal, ce qui est doux et ce qui est sans valeurs… » - Aristote

SCHEMA A GARDER EN TETE   !! Dans le système nerveux central, on retrouve le cerveau etc. Au niveau du système nerveux périphérique : des nerfs, plus d’autres structures : ganglions. Deuxième Subdivisons fonctionnelle. Système nerveux somatique : muscles striés : les muscles biceps, qui permettent la motricité. Soit ce sera les muscles lisses et les glandes avec le système nerveux végétatif. Il faut qu’il y est des récepteurs sensoriels qui concernent les deux. Il faut qu’il est y des récepteurs sur les biceps, la peau qui informent les biceps. Dans le système nerveux végétatif on peut encore diviser en deux : sympathique ; parasylpathique. Au niveau des synapses il va y avoir libération de produit chimique qui transmet le message à l’autre cellule nerveuse. Cellules du Système Nerveux : Le systèmes nerveux est constitué du tissu nerveux, composé de deux types de cellules : Cellules gliales (fondamentale) et neurones. Diffèrent type de neurones.

10X plus de cellules gliales que de neurones. Cellule gliales : Rôle de soutien –maintient les neurones entre eux - et myélinisation. Neurones peuvent générer un signal électrique. Grossièrement comment ça marche :

On va distinguer plusieurs parties   : Le SOMA (le noyau (là où il y l’ADN)). Deux types de bourgeonnement : les dendrites (plusieurs) : ramification (ressemble à des racines d’arbres) ; un axone (un seul) : plus gros que les dendrites qui relient le SOMA a un autre. Dendrites et soma : zone de réception de signaux provenant d’autres neurones. L’axone va être l’endroit qui va produire et propager le signal de l’influx nerveux vers d’autres cellules. Influx nerveux = signal de nature électrique appelé « potentiel d’action » (PA). Ce sont des dendrites qui vont accueillir le signal.Fonctionnement : Synapse = zone de transmission du signal de neurone en neurone. A l’arrivée d’un potentiel d’action (PA, de nature électrique), le neurone qui envoie l’information sécrète quelques molécules chimiques : les neuromédiateurs (ce qui est libéré) qui vont se fixer sur des récepteurs du neurone suivant. Celles-ci vont provoquer un changement d’état électrique du neurone qui reçoit l’information. Unidirectionnel =toujours dans le même sens. Dendrite, soma, axone.

Comment est organisé le système nerveux : Système nerveux central (encéphale, moelle épinière)

Hémisphère cérébraux. Derrière le tronc cérébral, il y a le cervelet. La moelle épinière est cachée la colonne vertébrale. Tout se ressemble, mais il va falloir s’en souvenir :

différente coupe (avant pour comprendre ce qu’il y avait dans le cerveau, pour l’étudier, imaginerie cérébrale, pour s’y retrouver) à connaitre à tout prix (contexte médical = neuropsychologue)

- Coupe horizontale : balle de rugby. - Coupe frontale : parallèle au front- Coupe sagittale : on va regarder comme si on coupait dans la longueur.- Coupe médiale : pile poil au milieu.

Système nerveux central, protégé par pleins de structures : ¨ Calotte osseuse : crâne (pour l’encéphale) et la colonne vertébrale (pour la moelle). Le cerveau et la moelle épinière sont protégés par les méninges (différentes membranes)

3 membranes : - Dure-mère, épaisse et resistante, accolée à la paroi osseuse- arachnoïde, moelle et spongieuse ; va circuler le liquide céphalo-rachidien.- pie (mère, très fine, pousse la surface cérébrale.

Le liquide céphalo-rachidien(LCR) et les vaisseaux sanguins se trouvent entre l’arachnoïde et la pie-mère. Ponction lombaire : il faut aller loin, aller jusqu’aux méninges pour prendre un peu de liquide pour savoir s’il est infecté lors d’une prise de moelle osseuse.LCR ou cérébro-spinal

Formé par les cellules du plexus, choroïde, situé entre les ventricules. Sécrété à l’intérieur du système nerveux et qu’à un moment, par un canal, de passer dans les méninges et tout autour du système nerveux central (protégé par les méninges, la calleuse osseuse) Production continue, volume totale : 125ml. Contient protéines, glucose, globule blanc. Fonctions : nutrition du SN ; protection contre les infections et les chocs.

Cours 6   : Système nerveux :

Le cerveau a besoin d’oxygène et de sang pour vivre, 20% de sang est expulsé du cerveau. A partir du moment où il y a un manque de sang dans le cerveau, cela va créer des séquelles irréversibles. Schéma SNC carré : Une autre façon de se représenter le fonctionnement du système nerveux. Le système nerveux s’centrale va accueillir l’information et va créer une réaction : action. Système qui réagit. Réponse qui va être envoyé vers un récepteur qui va effectuer la réponse. Moelle épinière partie du système nerveux qui est protégé par la colonne vertébral,

On va y retrouver des neurones, des cellules biliale comme dans le reste du système nerveux. On a les vertèbres, en dessous on a des protections (méninges) et sous ces méninges on a la moelle qui va être connecté à 31 paires de nerfs rachidiens, qui vont aller se connecter aux parties du corps les plus proches. Il y a un message sensoriel qui va être envoyé vers la moelle, puis renvoyé vers le cerveau, et la réponse du cerveau va passer par la moelle avant d’agir (relais). Sa deuxième fonction c’est de gérer la plupart des réflexes. (Ex : enlever la main quand on se brule) L’encéphale : C’est à la fois le cerveau et le tronc cérébral et cervelle. A gauche, coupe sagittaire. Le tronc cérébral gère les fonctions végétatifs (du moins en partie) il faut se le représenter comme ça cette année Cervelet : fonction motrice, l’équilibre, coordination. Le cerveau c’est ça qui récupère les informations sensoriels (intégration) confrontations de différentes informations pour élaborer une réponse motrice (généralement)

Un hémisphère cérébral (celui de toutes les couleurs) : différentes régions (lobes) le lobe frontale (à l’avant du cerveau) ; le lobe occipital à l’arrière. Frontière de scissure ; frontière entre deux lobes.

Photo de droite, on essaye de décomposer des fonctions cognitives (le langage) dès qu’on s’intéresse au cerveau, on essaye de localiser les différentes fonctions cognitives (par exemple de bas niveaux : l’audition ; les informations sensorielles acheminé par la rétine, c’est le cerveau qui les traite) Cela se situe à des endroits spécifiques du cerveau. Les aires motrices : lobe frontaux. Au niveau temporal, ce sera plutôt dans le lobe temporal. Il y a des aires où il n’y a pas de noms, dans la fonction cognitive du langage : au 19e siècle, un docteur Broca à étudier un patient (M. Leborgne) qui avait un problème sur le lobe temporal, il ne savait pas parler : il savait que dire ‘temps’ d’où son surnom. Vu qu’il n’arrivait pas à se faire comprendre, il comprenait très bien ce qu’on lui disait, par contre pour la production du langage, il ne pouvait dire autre chose que ‘temps-temps’ ; il y a une partie du cerveau qui est vraiment spécialisé dans la fonction du langage. Plus tard, un autre docteur, étudie un patient qui

avait un comportement différent, il racontait n’importe quoi parce qu’il était incapable de se comprendre. Le problème est alors dans la compréhension du langage. Donc il y a une région spécialisé dans la compréhension du langage. On pourra étudier des pathologies du a des disfonctionnement de la fonction cognitive éloignée. Dans chaque hémisphère il y a des fonctions cognitives spécialisées. L’hémisphère des gauches, pour la plupart des gens, c’est l’hémisphère gauche qui sera spécialisé par le langage et le reste par l’espace. A la partie la plus périphérique on a le cortex, et on a une coupe frontale, en gros les parties foncées c’est là où il y a les neurones, et on a la substance grise où c’est plus claire (neurones). On voit donc qu’à la superficie des hémisphères cérébraux, on a le cortex qui est une couche de neurones (six) qui joue un rôle majeure dans le traitement d’informations.

On va évaluer les fonctions cognitives déficientes comme une sorte d’enquête, pour proposer une prise en charge.

Système nerveux végétatif : il y a aussi le système nerveux le parasympathique et le orthosympathique ; il va contrôler l’activité des viscères. Bien sûr, il reste dépendant du système central, et globalement il y a en a un - orthosympathique - qui va préparer l’organisme à l’activité (stimuler certains viscère poumons et cœur pour que l’organisme puisse agir) ; et à l’inverse pour le repos c’est le système du parasympathique qui va inhiber l’activité du cœur.

SN périphériques prend en compte d’autres composants du SN centrale. Ils vont se connecter aux mêmes organes, et stimuler tel ou tel organe où inhiber l’action ; parasympathique : par le coté caudale de la moelle épinière qui par du front cérébral (nerf vague ; malaise vagal). Et le système orthosympathique passe par les nerfs rachidiens. De quoi sont faits les nerfs ? Ils sont composés d’axones et de neurones et de l’anémie (autour des deux). Mais par contre il n’y aura jamais de corps cellulaire (soma) ou de synapses. On a également des nerfs crâniens, dont la plupart sont implanté du tronc cérébral et vont être en charge de la tête et du cou, sauf le nerf vague qui va aller se connecter aux viscères. Système sensoriel :

Organes sensoriels sont des organes spécialisés. On va trier les différentes informations qu’on reçoit : extéroception : 5 sens. Proprioception : information sur la postions et les mouvements du corps et des membres : activités des viscères et les intérocepteurs qui permet de comprendre ce qu’il se passe en nous ; ce qui est viscérale. La stimulation physique, le traitement des informations par le cerveau et enfin la sensation. On est soumis à la subjectivité du sujet. Maintenant on a un bébé, comment faisons-nous pour connaitre les activités sensorielles du bébé ? Soit on les met dans un IRM (sauf qu’il bouge) ; alors on leur met une tétine dans la bouche, et on mesure le taux de sussions ; et il y a quelque chose d’extraordinaire, si on montre toujours la même chose (le même stimulus) à un même organisme, il va y avoir une habitude, et la réaction diminuera. (Mesure indirect). Il est important de reconnaitre deux stimulus différents (différences de sons, de fréquences, d’intensité) on va être capable d’identifier un stimulus, pour cela il faudra intégrer les différentes informations et on garde l’information pour reconnaitre l’interlocuteur. Il faut que notre cerveau fasse le lien. Il va falloir que les cellules transforment ce stimulus physique en signaux nerveux (opération de recodage) et un moment donné il faut que ces cellules transmettent des informations claires au système nerveux. On ne possède qu’un certain nombre de sens, les animaux en ont d’autres (les pigeons ont des neurones sensibles au champ magnétique terrestre).Cours 7 : Schéma système Sensoriels (les 5 sens)

Distinction entre organe sensorielle et la modalité sensorielle : anatomie et fonction. Perception qui vienne de l’extérieur (extéroception ; 5 sens) et intéroception (sensations viscérales). 4 types de comportements : stimuler un sujet et on lui demande s’il est capable ou non de savoir s’il y a une stimulation. On fait varier la stimulation. Le stimulus le plus bas détecté est le stimulus absolu. On nous présente deux bleus, à partir de quel moment on peut définir la différence entre les deux, seuil

différentiel : différence sur un seul critère, variation. Traitement de l’information qui est plus élaboré : identification. On a vu comment les réceptions étaient reçues par les récepteurs, et la traduction sensorielle : transformer le stimulus par un signal physique. Les organes sensoriels sont comme des filtres de la complexité des stimuli de notre environnement. On a 5 sens qui sont fait pour certains stimuli, et une gamme pour chaque sens. On va percevoir jusqu’à un certain niveau, et on ne va pas en dessous d’un certain seuil. Moyen pour filtré l’intensité.

1. La vue   : La lumière comme une onde électromagnétique qui va varier suivant une longueur d’onde,

exprimé en nanomètre.

Spectre du visible, entre 400 et 800 nanomètres on va pouvoir voir cette partie de la lumière, en dessous de 400 on ne va pas pouvoir les percevoir (ultraviolets) ; certains oiseaux peuvent percevoir certains ultraviolets, et au-dessus de 800 non plus (infrarouges).

On va avoir trois caractéristiques : la luminosité (clarté), tonalité, saturation (plus ou moins blanc).

Schéma : Il y a une feuille qui va absorber toute les couleurs sauf le vert, c’est pour ça qu’on va dire qu’il est vert. Elle va arriver à l’œil, elle passe par la coré, le cristallin (il inverse l’image) et va jusqu’à la rétine, et on va voir comment l’information est traitée. L’image de l’objet va arriver au niveau de la rétine, stimule les cellules photoréceptrices, qui sont des neurones. Deux couches de cellules avant d’atteindre les photorécepteurs.

Il va y avoir deux types de photorécepteurs, il y a les cônes (10%, ce sont des cellules qui seront sensibles aux couleurs), et les bâtonnets (ils seront sensible à l’intensité lumineuse). Spécialisation des cellules dans certaines couleurs. Les personnes daltoniennes ont un type de cônes défaillants. Tous les cônes verts dysfonctionnant, ils vont donc moins distinguer le vert. L’information lumineuse arrive, et les photorécepteurs vont créer un signal électrique envoyé vers les ganglionnaires bipolaire en réponse. Les axones forment les nerfs optiques.

Pour la vision, notre champ visuel est séparé en deux parties. Lorsqu’on regarde un point précis, nos champs visuels et le milieu de ces champs se déplacent. Cela dépend du point de fixation. Pour chaque œil, ils vont traiter l’information de leur côté, pour renvoyer une réponse. Les informations du champ visuel gauche seront traitées par la partie droite (hémisphère droit) et inversement. C’est la partie arrière du cerveau qui va être spécialisé dans les informations visuelles : cortex visuel primaire. Si on nous crève un œil, on voit que d’un côté de l’œil. Si une partie des fibres se croisent, on va obtenir un hémaprosie bipolaire. Les informations arrivent d’un côté du cortex visuel primaire gauche ou droit suivant l’œil qui regarde.

Apres l’aire visuelle primaire (V1 ou aire striée) le traitement de l’information visuelle reprend deux voies :

- Voie dorsale : voie du « où » : espace et mouvement.

- Voie ventrale : la voie du « quoi » : qu’est que je perçois ?

Zones spécialisés dans le traitement de l’information. Si on a des lésions du cortex, qu’est-ce que ça donne : Une atteinte de la voie dorsale :

la simultagnosie  : ne peux pas voir simultanément deux choses, quand on leur présente un dessein entremêlé ce sont des personnes qui n’arriveront pas identifier ce qu’il se passe.

L’héminégligence  : littéralité sur un espace de la vision : la personne dit toujours une partie du dessin, en oubliant un côté, une partie de l’espace.

2. L’audition   :

C’est une vibration du milieu matériel (pas de son dans le vide) Paramètres de la perception auditive :

- Aptitude (intensité fort vs faible) par les décibels - Hauteur (grave ou aigu) hertz- Durée - Timbre (Deux instruments qui joue la même note,

L’oreille   :

L’oreille externe : pavillon, tympan, canal auditif L’oreille moyenne : marteau, enclume, étrier L’oreille interne : vestibule (équilibre, cochlée)Il y a un autre organe au-dessus de la cochlée (sert à l’audition), qui va former l’appareil vestibulaire

(équilibre, donne des informations sur la position de la tête). L’onde arrive jusqu’au tympan, fait vibrer le tympan, puis va faire vibrer les osselets (marteau, enclume, étrier) et vont faire vibrer le liquide qu’il y a dans la cochlée (endolymphe) et fait vibrer la membrane basilaire et dessus il y a des cellules cillées qui vont-elles-même formé des potentiels d’action : elles transforment les vibrations en signal électrique. Ces axones auditifs vont donner le nerf auditif.

Les voies auditives : Ca va arriver dans une partie du cortex cérébral qui va être spécialisé dans les informations auditives. Coupe frontale du cerveau.

Tout ce qui est situé en avant du lobe temporel va traiter les informations basses et tout ce qui est en arrière va traiter les sons graves. Depuis les récepteurs vers les cortex. Connaitre les trajets pas forcement de manières précises.

3. Sens chimiques  :

3.1. Le gout :Quatre qualités du gout : sucré, salé, acide, amer. Liées à différents types de molécules. Les

bourgeons gustatifs (récepteurs du gout) situées sur de papilles gustatives : fongiformes, caliciformes, follées. Dépendent de l’endroit où elles se trouvent dans la bouche.

Pour les voies sensorielles : les axones des bourgeons vont envoyer l’information vers le cerveau, jusqu’à présent il n’y avait qu’un air pour chaque organe pour les informations, ici il y en a trois rien que pour le gout. On ne retient pas le nom pour l’instant. Ces informations sensorielles vont arriver comme les autres au niveau du cortex, dans une partie spécifique qui s’appelle le cortex insulaire extérieur qui va traiter les informations gustatives.

3.2. L’odorat : Molécules odorantes proviennent de substances plus ou moins visibles. Nous permet d’obtenir

des informations sur un danger, sur un congénère. Chez les mammifères, on se rende compte qu’il cherche des informations en se reniflant. Chez les humains on ne se renifle pas en permanence :

Expérience   : On demande à des gens de porter un t-shirt pendant trois jours sans se laver, pour qu’il

s’imprègne de notre odeur, on a demandé à des femmes de juger de l’attractivité des odeurs. Elles les classaient, quelles odeurs étaient la plus attirantes ? Elles vont choisir l’odeur de ceux qui ont un système hymnaire le plus différents des leurs. On se sert de cette perception pour choisir son partenaire. Si elles feraient des enfants avec eux, ils auront des systèmes humanitaires assez robustes car il sera varié. (On a tous pris le t-shirt de notre partenaire pour sentir son odeur).

Les voies de l’olfaction : Face interne en bas, face externe en haut.

Le cortex piriforme face interne du cortex qui va traiter les informations de l’odorat, valable pour les deux hémisphères. Quelles sont les structures qui sont des organes sensorielles ? Et comment se fait le trajet ? A SAVOIR. Cavité nasale, épithélium olfactif bulbe olfactif etc… A SAVOIR.

4. Le toucher   : Plusieurs types avec plusieurs récepteurs sensoriels :

Pour un type de sensation on peut avoir plusieurs récepteurs sensoriels. Schéma de l’hémisphère droit. Les neurones qui sont situé dans la face interne du cerveau, vont recevoir les informations des organes génitaux etc. Plus on monte, plus on va sur les grosses parties du corps, puis plus on descend, plus on va sur des choses spéciales. Cartographie du corps. Information dans l’hémisphère droit du toucher de la partie gauche de notre corps, les nerfs se croisent pour le toucher aussi à un moment.

Toucher léger, pression, vibration, sensation thermique. Combinaison entre différents récepteurs. Sous l’épiderme à différent niveaux. Comment sont

acheminées les informations du toucher vers le cerveau ? (air spécialisé : l’air corticale de la somesthésie) :

- Sensation au niveau de la peau, tout ce qu’on ressent de la partie droit, traité par l’hémisphère gauche, les fibres se croisent. Sensorielles et moteur.)

- Informations acheminé après le croisement vers la zone spécialisé du cerveau.On a un sixième voir septième sens   : la proprioception  :

- Implique deux types d’informations relatives à la perception de nos membres et de nos mouvements dans l’espace (la kinesthésie)

- Les sensations vestibulaires : informations sur la position et le mouvement de la tête. La proprioception permet de nous maintenir en équilibre (un peu plus complexe car il y a le rôle du

cervelet en plus). On passe aux récepteurs sensoriels, et l’acheminement des informations vers le cerveau. Notre système nerveux central élabore une réponse qui nous permette de bouger lors d’un danger, d’une brulure, ou de digérer lorsqu’on avale quelque chose (chercher non).

Pour les informations, on sait que les informations viennent de l’extérieur pour aller jusqu’au cerveau. Les réponses sont élaborées par une partie spécifique du cerveau : aire motrice primaire. C’est le sens inverse que l’acheminement de l’information : la réponse va être propagé par le cerveau et va stimuler un muscle qui va lui permettre de se contracter, les réponses va se croiser, l’hémisphère gauche va contrôler la motricité de la partie droite de notre corps.

Cours 8   : Biologie évolutive :

Son but c’est de comprendre le monde vivant et son évolution. De comprendre les forces évolutives : changer les êtres vivants au fil du temps (théorie de Darwin ; les mutations ; sélection naturelle). C’est une science qui prend plusieurs domaines en mêmes temps : la génétiques, la paléontologie – étude des fossiles ; la morphométrie – la forme des sujets, la couleur ; l’éthologie – étude du comportement animal. La biodiversité c’est la diversité naturelle des êtres vivants. Certains travaillent sur ce sujet pour déterminer le nombre d’espèces sur terre – en ce moment il y aurait 9 millions d’espèces sur la terre, mais en général il y en a que 14% qui sont décrites soit 1.2 millions. On a besoin de classifier les organismes vivants, on appelle cette tâche la systématique. Date du 18e siècle, sous Carl Von Linné (1707-1778) et voir les photos sur coursenligne à insérer sa photo plus la

couverture de la systématique – ouvrage. Il a créé un catalogue des différentes espèces, première en 1835, il a révisé souvent ce système – il y a eu 13 ouvrages. Comment a-t-il fait pour les classer ? Il va classifier suivant leur morphologie – caractère externe d’un individu couleur et taille, et leur anatomie – on va disséquer l’animal, étudier les organes. La classification se fait alors par une hiérarchie des catégories : espèce, genre, famille, ordre, classe, embranchement et règnes – règne végétal ou animal. Le système a beaucoup évolué au fil du temps, la génétique à tout révolutionner dans la classification. Il n’y a pas de consensus au niveau des systématiciens. Classification simplifiée la plus récentes : Dans la catégorie des Procaryotes (bactéries) : On retrouve les Eucaryotes où il y a des

- Plante, - animaux, divisé encore en deux catégories : les invertébrés (pas de colonne vertébrale, les vers,

moustiques, crustacés, arachnides, insectes (3/4 des invertébrés) et les vertébrés qui ont une colonne vertébral (exemple : poissons, reptiles, les oiseaux, les amphibiens (grenouille), mammifères.)

- champignons, - protistes – parasite du sang (le paludisme)

Ce sont les procaryotes qui sont caractérisé par une cellule sans noyau ; les eucaryotes en ont un.Chronologie apparition de la vie sur terre   :

o 4 600 millions d'années : formation de la planète Terreo 3 500 millions d'années : apparition des bactéries (cellules procaryotes: sans noyau)o 3 000 millions d'années : apparition de la photosynthèseo 2 000 millions d'années : apparition deso 600 millions d'années : apparition d’animaux simpleso 65 millions d'années : disparition des dinosaureso 3-5 millions d'années : apparition de l’Homme

L’espèce (plusieurs définitions) : o la plus utilisée et acceptée est celle du concept biologie de l’espèce (MAYR) : une espèce

c’est une population ou un ensemble de population dont les individus peuvent ou potentiellement se reproduire entre eux et engendrer une descendance viable et féconde dans des conditions naturelles.

o Celle simplifiée et ancienne est le concept hypologique de l’espèce est basé sur le critère de la classification : permet de distinguer les différents types d’organismes vivants.

Chapitre 1. L’origine des espèces : les différentes théories.1. Le fixisme Photo de l’arche de Noé. Idée que tous les membres d’une même espèce découlent d’un même

couple fondateur. Les caractéristiques sont fixes, les individus ne changent pas, ils sont immuables. D’après la bible on peut estimer l’Age de la terre à 6000 ans. Georges Cuvier (1769-1832) ; il est dans l’anatomie comparée et la paléontologie au XIXe siècle et il travaille dans la région parisienne, et dans ses fouilles il va découvrir des fossiles de mammouth. Quand on est fixiste, comment expliquer ces espèces qui n’existent plus ? C’est simple, on explique cela par l’idée du catastrophisme, les espèces qui se sont éteintes ont dû disparaitre à cause des éléments, des changements géologiques, catastrophes géologiques. Il y a 2000 ans, la dernière catastrophe : le déluge où Noé emmène sur son arche, un couple de chaque espèce qui est telles qu’on les a créés au début. Cela s’oppose le transformisme.

2. Le transformisme Les espèces ne sont pas immuables. On peut avoir transformation des espèces au cours du temps

ainsi que d’autres conditions : il faut aussi des relations entre les espèces et en particulier il faut qu’on puisse trouver des formes fossiles intermédiaires. Il y a la question du temps qui explique le transformisme, puisque ce sont des phénomènes qui sont lents, on va s’appuyer sur des travaux d’un scientifique français, Dufond qui était passionné par la systématique, il fait aussi des découverte de fossile et selon lui, ce qui peut expliquer cela, c’est le temps qui est le grand ouvrier de la nature. L’âge

de la terre selon lui, n’est pas correct, et il faudrait le reculer à 100 000 ans. Il y a aussi la question des relations entre les espèces, Geoffroy St Hilaire – naturaliste français - il compare les différents animaux, il voit des liens entre eux par l’organisation du squelette. Il a vu des ressemblances, et plus tard, il a constaté d’autres liens, au niveau du développement embryonnaire ressemblance entre le poisson et l’homme dans le développement embryonnaire.

Il y a aussi l’aspect des formes fossiles intermédiaires avec le professeur Jean-Baptiste Lamarck qui s’intéresse au invertébré, plus précisément els mollusques. Il va les classer et comparer ceux qu’il trouve en profondeur et ceux à la surface et il va observer des formes graduelles entre les formes anciennes et les plus récentes. Première théorie de l’évolution cohérente à travers un ouvrage. Deux mécanismes pour expliquer sa théorie sont que tous les organismes vivants ont une tendance innée à acquérir plus de complexité. L’homme serait le fruit d’une évolution, de transformation, il se serait transformé au fil du temps, et l’homme actuel n’est qu’un état stationnaire et qu’il est encore amené à se transformer en une espèce encore plus parfaite. On met les hommes à part. Ces formes qui sont toujours rudimentaires vont-elles aussi se développer, devenir plus complexes, elles sont juste apparu plus tard dans l’histoire. On va avoir une adaptation à l’environnement qui est en perpétuel évolution

A l’origine des girafes possédaient un cou court, et petit à petit son cou va s’allonger pour obtenir de la nourriture plus facilement aux arbres. Héréditaire de la caractérapie (CHERHCER). On transmet ce gène aux générations pour leur permettre de survivre. Expérience de la souris pour réfuter cette théorie : on coupe la queue à des souris on les laisse se reproduire, et les enfants ont des queues (rien à voir:/). Cette théorie va disparaitre avec l’apparition de la théorie de Darwin. Darwin fait un tour de monde où il va prendre des notes, où il va faire des observations et il va visiter les iles Galápagos, il parle d’une ascendance commune des êtres vivants. Il va étudier les oiseaux et trouver 13 espèces de pinsons qui se ressemble beaucoup mais qui connaissent des disparités au niveau du bec, car cela dépend de ce qu’ils mangent.

Hypothèse 1 : théorie fixiste : 13 espèces, 13 créations nouvelles. Contre : ressemblance au pison continental malgré les conditions géologiques et climatiques

différentes. Hypothèse 2 : interprétation de Darwin :

Des populations de l’espèce continentale ont volé jusqu’aux nouvelles iles. Espèces apparentés car elles dérivent d’un ancêtre commun. Espèces différentes car adaptation à des milieux différents. Suivi l’ile où il se trouve, il va y avoir des modifications (descendance avec modifications !)

Il y a deux aspects à la descendance avec modifications, et comprendre la théorie de Darwin :- Une espèce peut donner naissance à plusieurs espèces, c’est ce qu’on appelle la spéciation. - Une modification lente d’une espèce pour s’adapter à une niche écologique. C’est-à-dire, un

environnement exploité par une espèce ; ne pas confondre avec milieu. Deux animaux qui partagent un même milieu, mais qui se partage un environnement l’un comme l’autre suivant une adaptation morphologique (la taille), physiologique et comportementale.

Continuité (parenté universelle)/Discontinuité (niches écologiques différentes)Pour comprendre la théorie de la sélection, il faut accepter le concept de la sélection naturelle :

Un couple d’éléphant (espèce à reproduction lente, en 500 ans => 15 millions d’éléphants) mais cela n’arrive pas à cause des ressources limitées : l’habitat, la nourriture, l’abri, l’espace => sélection. Au sein de ces espèces il va y avoir des variations de manières totalement aléatoires et héréditaires (se transmettent de générations en générations). Certaines variations sont un avantages (chance d’augmenter sa survie, souvent sélectionné) ou un inconvénient (vont s’effacer au fil des années car ne sert à rien). Ceux avec les variations avantageuses feront plus d’enfants. SELECTION NATURELLE :Variation –aléatoire + sélection – orienté

Cours 9 :

Théorie de Lamarck, ce sont les ancêtres qui évoluent. Transformation au niveau de l’individu sont transmise aux générations futures. Il n’y a pas sélection. Avec la sélection naturelle, exemple de la chauve-souris vampire qui se nourrisse avec du sang des mammifères, ce n’est pas la survie du plus fort, mais du plus adapté. Elles obtiennent un comportement altruisme, elles partagent du sang dans la bouche du congénère affamé. Sélection sexuelle : survie de la plus adaptée, accédée à la reproduction par la couleur du paon. C’est encore une partie importante de la théorie darwinienne.

3. Les théories en faveur de la théorie darwinienne .Deux types de preuves :

- Preuve en faveur du type évolutif – espèce pas stable dans le temps.- Processus en faveur du mécanisme évolutif : la sélection naturelle. Preuve pour l’ascendance commune :

Arguments anatomiques  : on dissèque un animal pour voir ce qu’il y a l’intérieur.

Similitude entre les cellules procaryotes – sans noyau et eucaryotes.

Chez tous les animaux on a un os interne et deux os qui les prolonge et pleins de petits os.

On retrouve des similitudes au niveau du squelette. Une structure identique pour des utilisations différentes. Ascendance commune donc.

Lorsqu’on fait une radio d’un serpent, on va trouver des membres postérieurs – même s’il ne les utilise pas, comme avec la baleine –qui était un animal terrestre avant.

Les organes vestigiaux.

Organes ou structures atrophiées nutrientaires qui n’a plus aucune fonction. Le cheval a plusieurs doigts qui ne sont plus fonctionnel, pour l’homme l’appendice qui n’a plus aucune fonction, mais qui devait en avoir pour les ancêtres suivant leur nourriture, ou au creux de l’œil la membrane fonctionnel chez d’autre animaux mais qui n’a plus aucune fonction, mais qui servait à protéger l’œil avec cette troisième paupière. Ou le fait de bouger les oreilles, les singes peuvent encore le faire.

Imperfections et aberrations

C’est le nerf (le larynx) qui permet de produire des sons, les mammifères en ont un , comme la girafe qui est un bel exemple d’imperfection, la distance entre le larynx et le cerveau est relié par un nerf, mais qui est de 30cm pour les autres mammifères, et fait 4 mètres pour la girafe.

Les poissons plats : la raie ou le requin cartilagineux, aplatissement dorso ventrale. Les sols et le turbo sont osseux et n’ont pas une symétrie parfaite, ils nagent avec des yeux de chaque côté. Un crane asymétrique, leur ancêtre était plus proche des poissons qu’on retrouve dans la mer. Migration des yeux de chaque côté de la tête.

Développement

La plupart de notre développement se fait dans le milieu aquatique. Arguments paléontologiques

Reste fossiles. Reconstitution de la ligné du cheval qui était tout petit au début de l’espèce, il devient alors de plus en plus grand et la morphologie change aussi. Il y a une modification au niveau de l’appareil locomoteur (il se repose sur un bois), et changement aussi au niveau de l’appareil masticateur (avec des tables d’usures qui permet de broyer de grosses quantités de l’herbe). FORET (feuilles) => Evolution non linéaire – on entend par linéaire, que si on reprend l’idée de Lamarck transformiste ou chaque espèce efface la précédente – Certaines proches se sont éteintes, ou d’autres ont évolué pour nous donner le cheval actuel (évolution buissonnantes)

Découvertes de formes intermédiaires entre les différentes formes – entre le poisson et l’amphibien qui pourront se développer sur la terre ferme, de même entre l’amphibien et les reptiles.

On découvre aussi, l’archéoptéryx entre le dinosaure et l’oiseau. On en a trouvé que 10 au monde.

Les cétacés sont retournés à la mer, par l’ancêtre qu’on a trouvé dans les fossiles qui a conduit à la baleine. On retrouve les formes intermédiaires avec les fossiles.

Données génétiques.

Darwin n’avait pas ces données à l’époque. L’ADN, le gène et le chromosome qui porte l’information génétique et est constitué de protéines et d’ADN : trois données importantes. Caryotype : carte d’identité chromosomique d’une espèce. 46 chromosomes par cellules chez l’espèce humaine.

Grandes similitude génétiques entre tous les êtres vivants « gène qui contient le développement embryonnaire ». On a des gènes communs avec différentes espèces. Un gène code pour un caractère, on a une présence dans notre patrimoine génétique de gène vertueux – qui ne code plus, qui sont sans fonction (360 gènes). Tous nos gènes n’ont pas forcement de fonction. Evolution du cheval qui a mis 50 millions années. Processus longue et lente évolution, générale à l’expérience humaine. MAIS il y a possibilité :

- de sélection artificielle : processus de tri pour l’accès à la reproduction, souvent aidé par l’homme (différentes races du chiens qui descendent du loup.

- quelques cas de sélection naturelle sur une courte échelle de temps

Papillon nocturne deux formes claires et sombres. Développement industriel au 19e siècle et rejets de pollution. Forme sombre dans les zones industrielles, et il cherche à se camoufler avec sa forme sombre.

Globule en forme de fossile pour une personne atteinte de drépanocytose. Maladie génétique, qu’elle se transmet de manière héréditaire des parents aux enfants. Les gens qui sont porteurs de ces gènes vont être résistants au paludisme. Sélection naturelle.La théorie synthétique de l’évolution.Darwin ignoré les lois de l’hérédité à cette époque la (génétique mocrélieme). Théorie synthétique de l’évolution : on s’intéresse dans un premier point à la variabilité individuelle au sein des espèces (couleur des cheveux, des yeux etc.) et cela repose sur le mélange des gènes par la reproduction sexuée (lois de l’hérédité) / certains individus avec certains caractères seront sélectionné, et une apparition régulière de la nouveauté génétique : les mutations. Concept biologique de l’espèce et mécanisme de la spéciation. Concept biologique de l’espèce fondé de la reproduction et non plus sur la morphologie. Individu d’une même espèce forment une communauté reproductive à l’intérieur de laquelle les gènes peuvent être échangés (inter confondu). Développement au cours de la spéciation d’incompatibilités. Comportementales, automatiques, psychologiques ou génétiques qui vont empêcher le croisement entre différentes espèces.

Comment se forme deux espèces : - spéciation allo génique. - Spéciation paripatrique- Spéciation sympathique.

Questions : 1. La sélection est-elle le seul mécanisme en jeu dans l’évolution ?

Importance du hasard dans l’évolution moléculaire. Théorie neutraliste de l’évolution (1960) Chercher chercheur. Il parle de la mutation génétique qui si elle est avantageuse, les individus seront sélectionné et pourront survivre. Ceci d’un quelconque hasard plutôt qu’un avantage. L’évolution des espèces est peut-être dû à la sélection mais c’est plus du hasard selon lui. La sélection est un mécanisme comme un autre. Importance des catastrophes majeures (disparition des dinosaures, et c’est pour cela qu’il y a eu une expansion des espèces sur la terre). Contrainte du développement (mamelon chez l’homme = conséquence du développement dans l’embryon gêne)

2. A quel niveau la sélection agit-elle ?

Darwin : sélection agit au niveau des individus. Richard Dawkins (1976) sélection agit au niveau des gènes qui peuvent survivre à travers un grand nombre de corps successifs. Organismes individuels + véhicules construits par les gènes pour favoriser leur propagation.

Cours 10   : 3. L’évolution est-elle graduelle ?Pour Darwin, le gradualisme c’est un phénomène long et continue, alors que l’évolution ça prend

beaucoup de temps. Cet hypothèse est contredite par certains chercheurs qui a créé la théorie des équilibres ponctués, que l’évolution ne suit pas un rythme continue alors il s’appuie sur ses recherches, il analyse des séries fossiles, lorsqu’il forme les évolutions, il constate avec les fossiles que certains durent sur plusieurs siècles. Longues phases de stabilité qui s’oppose à des phases à modification rapide.

Théorie des équilibres ponctués, explique le manque d’intermédiaire et des alternances de « stabilité »  et de changements brusques.

4. L’adaptation individuelle ne se transmet-elle pas à la génération suivante ?On va reparler de Lamarck, les transformations qui s’opèrent chez l’individu se transmet à la génération future. Exemple : une famille au Pays-Bas durant l’hiver de 1944-45. Diminution alimentaire, tout le monde souffre, ces femmes enceintes vont donner enceinte à des bébés rachitiques, et ces enfants lorsqu’ils feront des enfants feront des bébés rachitiques. Naissance donc de bébés rachitiques sur plusieurs générations. Changements permanents dans le patrimoine génétique. On n’a pas abandonné l’idée que les choses qui se passent à l’individuel peut se transmettre aux générations futures et qu’il peut avoir modification du patrimoine génétique.

5. L’adaptation constante est-elle nécessaire pour survivre ?Il faut citer les espèces panchroniques (= fossiles vivants), depuis 400 milliards d’années on ne constate pas beaucoup de changements, donc on retrouve l’idée que toutes les espèces n’évoluent pas de la même manière et aussi rapidement.

6. L’adaptation conduit-elle à une complexité croissante des organismes au cours de l’évolution ?On retrouve encore la théorie de Lamarck. La complexité est arbitraire, pour aider

Adaptation des formes plus « simples » après des formes plus complexes. Le dauphin était un animal terrestre.

On retrouve le rat, l’homme et le chat. On a l’idée d’une complexité du système nerveux des mammifères et des comportements. L’évolution peut conduire à des formes plus complexes. Les bactéries pour Gould sont les grands gagnants de l’évolution. On peut citer les bactéries extrémophiles qui résistent à des conditions de vie mortelles pour la plupart des autres organismes (températures, profondeur, radioactivité, pression…).

Espèces complexes ‘faible proportion des organismes vivants. Certaines espèces en cours de disparition ; tous les grands primates sauf l’homme.

Chapitre 2 : la place de l’homme dans la phylogénèse. 1. Classification biologique des espèces.

Systématique : ensemble des méthodes pour classer le vivant. Classification traditionnelle ou classique qui a été dominante jusqu’aux années 50. On

parle de Carl Von Linné (fait partie du mouvement fixiste) qui classe les animaux et les plantes suivant leurs caractéristiques physiques ou morphologiques – leur similarité. Il classe l’homme

- dans le règne : animal, - l’embranchement : vertébré (axe fait de vertèbres) ; - ordre : primate –pouce opposable au niveau de la main.- Classe : mammifères qui sont des animaux qui possèdent des mamelles pour allaiter les petits. - La famille : l’homme est dans la classe des hominidés. - Genre : homo- Espèces : sapiens

Dénomination binomiale de l’espèce humaine : homo sapiens (Linné 1758)Ordre hiérarchique fondé sur des critères de ressemblances morphologiques sans établir de relation génétiques ou phylogénétique entre les espèces. C’est vraiment prendre en compte l’évolution des espèces pour les hiérarchisés les uns par rapport aux autres.

Classification phylogénique après 1950. Phylogénèse : histoire évolutive d’une espèce. Théorie de l’évolution de Darwin qui considère l’homme comme une espèce animal. Que l’homme a évolué à partir d’un ancêtre commun, il va développer cette idée dans une autre œuvre, paru en 1871 (CHERCHER LE TITRE DE L’ŒUVRE). Charles Darwin va connaitre les foudres des religieux, parce qu’il dit que l’homme descend du singe. Pour compléter, la phylogénèse rend compte des degrés de parentés entre les espèces et permet donc de comprendre leur histoire évolutive. Cette classification a remplacé la classification traditionnelle depuis les années 1950 par la découverte de la morphologie, l’anatomie, l’embryologie, la génétique, la paléontologie. Dans une deuxième partie on va s’intéresser à la place de l’homme dans la catégorie des primates.

2. La place de l’homme au sein des primates.

Ordre des primates plus de 200 espèces répertorié. Plusieurs catégories qui permet de les différenciés les uns des autres. Ensuite on a l’évolution chromosomique qui permet de les distinguer. Super famille des hominoïdes : on a vu qu’il existe différentes façons de classification, des paliers intermédiaires. Avant cette famille on a les grands singes. On retrouve dans cette super famille on retrouve notre famille. On retrouve des singes qui ressemblent à l’homme. Tout ce qui va les réunir c’est que les vertèbres terminales sont atrophiées pour former le cocsix. On retrouve deux familles qui en découlent :

1. La famille des hylobatidés. Il y a le Gibon, il habite en Asie, et il est principalement végétarien, il vie en couple et défend son

territoire. Il est monogame, les couples restent ensemble pendant très longtemps. 2. La famille des hominidés

• L’orang outan, il habite à Sumatra. Il y a en 6000. On a un système ici de polygyne, il va avoir plusieurs partenaires femelles, et il à une vie solitaire, il retrouve la femme seulement pour s’accoupler.

• Le gorille, qui vit à l’ouest africain, et à l’est africain et il est principalement végétarien et mange parfois des insectes. En ce qui concerne sa vie, il vit en groupe avec un mâle dominant qui va assurer toutes les copulations, seuls les males dominants vont pouvoir s’accoupler – société type harem.

• Le chimpanzé, que l’on retrouve aussi en Afrique équatorial. Estimer à 1 million d’individu. Il est végétarien, et il est aussi omnivore car il y a beaucoup de viande dans son régime, il se regroupe pour aller chasser. Il vit en groupe plus conséquent que le gorille, jusqu’à 80 individus où on retrouve des liens très fort entre les mâles, ce sont les femelles qui vont changer de groupes. On a aussi des males dominants qui vont eux aussi assurer les actes sexuels. Une espèce polygame à la fois polygyne et polyandrie.

• Le bonobo, souvent placé avec le chimpanzé. Cela fait peu de temps qu’on a séparé les deux espèces. Il mange de la viande mais est principalement végétarien. Il est aussi un animal qui change de partenaire sexuelle rapidement. (Jusqu’à 100 individus dans le groupe).

L’homme présent sur tous les continents, qui est omnivore et qui est monogame mais aussi polygame avec plus de polygynie et peu de polyandrie.

Classification des hominoïdes. On place l’homme a part, mais maintenant on réalise qu’il y a plus de liens entre l’homme et le chimpanzé que entre le chimpanzé et le gorille.

3. Reconstitution de l’histoire évolutive de l’homme. On va se servir des espèces actuelles et on va étudier les caractères actuels de l’homme. On va

définir les caractéristiques de la lignée humaine avec la méthode de l’utilisation des données actuelles (morphologies, anatomies, génétiques et ethnologies…). La première étape est de définir les critères qui nous distinguent des singes anthropoïdes. Ce sont les critères morphologiques et anatomiques (le squelette) et la bipédie exclusive : l’idée qu’on se déplace sur nos membres postérieurs, et il est exclusif chez l’homme modernes. Pour les singes anthropoïdes il s’agit d’un bipède occasionnel. Modification en rapport avec l’ascension du bipède exclusif au niveau de la colonne vertébrale, du bassin, des membres, du crâne et de la mâchoire.

Idée qu’on a 4 courbures pour protéger et amortir les chocs de pression sur la colonne vertébrale

alors que chez le chimpanzé on retrouve qu’une seule courbure.

Chez l’homme moderne le bassin est plus large et court. Au niveau du bassin, le fémur forme un angle alors qu’il est parallèle au bassin chez le chimpanzé.

Les membres. On voit que suivant le mode de déplacement on pas la même longueur des membres (la brachation)

On retrouve les mains des différentes espèces. Les pouces opposables. Par rapport aux autres singes, l’homme est libéré au niveau de la main pour travailler.

Voute plantaire, avec le pouce collé au pied, alors que pour les autres singes il ressemble beaucoup à la main. Chez les animaux le trou obsipical est à l’arrière, on a eu une évolution, le trou avance au centre du crâne.

La capacité crânienne, pour l’homme est plus importante que pour les autres singes. 1400 pour l’homme. Pour le crâne on constate que le crane est aplati et qu’il n’y a pas de front chez les singes anthropoïdes. Les crêtes osseuses permettent de maintenir la tête de manière horizontale puisqu’il faut maintenir la tête au-dessus du corps, car la colonne vertébrale ne va pas jusqu’au-dessus. Prognathisme qui est du à leur mode de nourriture, mâchoire en avant. La mâchoire en forme de U chez le chimpanzé et en V pour l’homme.

 

On retrouve le caryotype de l’homme, on retrouve 46 chromosomes organisés en pair et que chez les autres représentant des hominoïdes – chimpanzé, gorille, orang outan, bonobo - on en retrouve 4 de plus. Notre chromosome 2 est issu de la fusion de deux chromosomes qui existent chez le chimpanzé. On observe que les bébés des singes ressemblent plus aux hommes, on constante que entre l’homme et le chimpanzé on a 99% de gènes en commun Retenir que les caractéristiques néoténiques, l’homme c’est un singe qui sait jouer avec les plaisirs. Ce qui nous distingue du singe c’est la morphologie et l’anatomie. Il y a aussi d’une part l’idée qu’on a un langage articulé. Et d’autres parts développés des activités industrielles variées. On a déjà vu des films avec des zoos où les primates communiques avec des sons, seul l’homme est capable d’apprentissage vocale – imiter les sons formulé par les autres

individus. La définition du langage c’est l’idée d’un nombre fini de son qui peuvent donner une infinité de mots, c’est ce qui caractérise notre espèce. Pourquoi l’homme en est capable et pas les singes ? Grace à l’organe du larynx qui est descend au cours du développement, qui permet de produire davantage de son. Apprentissage qui a été favorisé par cette modification morphologique. Il y a aussi l’absence des capacités cognitives – l’organisation des idées.

Les activités industrielles variées : les singes sont capables d’utiliser des pierres pour casser des noix. On a aussi un singe qui utilise des feuilles pour se protéger de la pluie. Idée de culture chez les singes anthropoïdes et que l’homme reste le seul à développer une industrie développé et complexes et variés.

Cours 11   : A la recherche du dernier ancêtre commun, si on s’intéresse aux primates, il apparaisse il y a 70 millions d’années, et la disparition des dinosaures a eu lieu en 65 millions d’années qui a créé une explosion d’espèces, dont les primates.

Les premiers anthropoïdes – singes à apparence humaine apparaissent il y a 30 millions d’années, qui sont els ancêtres des hommes des Oran outan, des chimpanzés, des bonobos et des gorilles. Il a 17 millions d’années, il y a eu un passage de certains hominoïdes lors de la collision des plaques tectonique l’Afrique et de l’Asie et donc après cela, l’élément majeur pour comprendre l’évolution de notre espèce, il y a 8 millions d’années, on va avoir une séparation entre l’Afrique et ; qui crée une zone de foret où on retrouve des singes adaptés au milieu boisé tel que les gorilles et les chimpanzés et à l’est de ce rift – de cette barrière géographique, on va voir un changement de climat, donc apparition de la savane – milieu ouvert/grandes prairies où pour évolué les singes vont devoirs se dresser, et devenir bipède et donc on va retrouver de nombreux fossiles d’hominidés, et des outils à côté d’eux et on le verra aussi des traces d’indiquer que certaines de ces formes possédaient le langage articuler : tous pense à croire que c’était l’époque d’apparition des premiers hommes. Théorie de l’East side story de Yves Coppens en 1981 qi a tenu pendant plusieurs années (jusqu’en 1995) car on a retrouvé des fossiles qu’a l’est du rift mais on a retrouvé un fossile plus ancien à l’ouest et qui est encore accepté.

On a vu que ce qui va caractériser en premier lieu l’humain c’est cette bipédie, on retrouve le nom d’anciens hominidés qui ont disparu et qui présente la même caractéristique de la bipédie. Exemple du Sahelanthropus tchadensis qu’on a découvert en 2001 au Tchad baptisé « toumai », on a retrouvé que quelque reste de mâchoire, de crane et c’est avec l’examen de ces restes qu’on va essayer d’en savoir plus sur son comportement c’est le plus ancien primate bipède car c’est le premier (position centrale du trou occipital qui nous a permis de déterminer qu’il était bipède. Il a vécu il a 7 million d’années, il y a des controverses pour savoir si c’est le dernier ancêtre commun entre les chimpanzés et l’humain, mise à mal par la génétique, on en a déduit que le chimpanzé et l’humain se sont séparé il y a 6 Million d’années. Et ceux qui sont pour, utilise la caractéristique de la bipédie. Et le genre australopithèque, qui aurait vécu 4 à 1 million d‘années avant notre ère, dont les caractéristiques sont un cerveau peu volumineux et une locomotion mixe – il se déplace par leur membre postérieur (bipède) et qu’il se déplace aussi dans les arbres (tractation). On a trouvé plusieurs fossiles donc plusieurs espèces, le plus connu est « Lucy » qui a été découverte en Ethiopie en 1974 et ce fossile est important car on a trouvé 40% du squelette et en déduire plusieurs choses : elle a vécu il y a 3MA et confirmé donc quelle était bipède et arboricole et que c’était une femelle de 20 ans. A cette époque on n’a pas encore d’industrie lithique (ensemble des objets en pierre transformés intentionnellement par les humaine) a côté des fossiles des australopithèques. De même avec le genre paranthropes qui est retrouvé en Afrique entre 2,7 et 1 MA avant notre ère dont le cerveau est peu volumineux et qu’il est seulement bipède et un fort dimorphisme sexuel, c’est-à-dire que les male sont plus gros que les femelles, ce qui va les distingué des australopithèques, c’est qu’ils sont plus robustes et ils sont encore récemment classé dans cette catégories d’australopithèques robustes, on voit de plus en plus apparaitre les formes humaines du visage, ils ont un fort appareil masticateur habitué à la consommation de tubercules – pour trouver la

nourriture on va creuser la terre pour récupérer les racines. On ne sait avec certitude s’ils possédaient une industrie lithique car on a trouvé des outils à côté d’eux sans être certains que c’était eux qui les avaient fabriqués.

L’homo habilis (l’homme habile) qu’on va retrouver en Afrique entre 2.5 et 1.8 MA avant notre ère, on va voir le début du développement du cerveau qui est un peu plus gros qu’un singe anthropoïdes et ils sont bipèdes seulement et il y a encore un grand dimorphisme sexuel et ils sont omnivores d’après leur dentition et probablement charognard que chasseur. Ainsi on voit qu’il possédait le langage articuler avec l’analyse des cranes dans les aires « Broca » et « Wernicke »

Vie en petits groupes, premiers outils, premières preuves d’une industrie lithique mais ces objets tranchants sont classés dans la catégorie de l’industrie Oldowayenne. L’homo ergaster (l’homme artisan) que l’on retrouve aussi en Afrique en 1.8 et 1 MA avant notre ère et la capacité du crane est encore supérieur ainsi que pour le dimorphisme. Il a le début de la chasse – qui remplace le coté charognard- avec les outils qui se perfectionne avec l’homo ergaster qui invente le biface qui caractérise l’industrie acheuléenne. L’homo erectus (l’homme dressé), de plus en plus humain, on le retrouve en Asie entre 300 000 ans et 1MA avant notre ère, il a toujours les sourcils en avant, on l’a appelé erectus parce qu’il était le premier fossile trouvé d’un humain débout, la capacité crânienne est plus importante que les formes précédentes. Et bien sur sa caractéristique c’est la domestication du feu pour cuire les éléments et parer aux prédateurs et la fabrication des armes. Qui profite de la cueillette, nomade et vie dans des grottes ou cabanes, on voit le début d’une culture avec des outils différents suivant où ils se trouvent, transmission du savoir aux enfants. Le fossile le plus ancien est l’homo héldebergensis. Présence en Europe et en Afrique en 600 000 et 200 000 ans avant notre ère et la capacité crânienne est toujours plus importante et son corps est plus compatible avec les climats froids, il est chasseur de gros gibier et il invente l’industrie acheuléenne. C’est l’ancêtre commun entre l’homme moderne, notre espèce, et l’homme de Neandertal, considéré comme une sous espèce que l’on retrouve en Europe et en Asie occidentale entre 250 000 ans et disparue 28 000 ans avant notre ère. C’est le premier fossile que l’on a découvert en Neandertal en Allemagne en 1856 et on a d’abord pensé qu’il s’agissait d’un homme moderne informe et c’est en en trouvant d’autre qu’on a su qu’il s’agit d’une espèce éteinte, sa capacité crânienne est plus volumineux que l’homme moderne, sons bourrelet sus-orbitraire est toujours prohiminant. On sait qu’il était présent avant l’homme moderne car il était trapus pour se couvrir du froid, il vivait de la pèche, il se nourrissait de coquillage et il cueillait, chassé, (omnivore) il avait le culte des morts avec de nombreuses sépultures, utilisation des pigments (apparition de l’art) et la fabrication et port d’habits. Industrie moustérienne caractérise l’homme de Neandertal et plus récemment on voit apparaitre une forme d’outils plus développe qui s’appelle le châtelperronienne qui était plus sophistiqué, avec des outils spécialisé comme les grattoirs, les burins etc. ils utilisent les os et l’ivoire et il fabrique des objets des parures, on se demande s’il n’y a pas eu une acculturation de l’homme moderne sur les derniers néandertaliens. Il à 35 000 ans on voit apparaitre enfin la forme actuelle de l’homme l’homo sapiens sapiens (l’homme savant) ou ce qu’on appelle couramment l’homme de Cro-Magnon. Cerveau un peu plus gros que celui de l’homme, ce qui le différencie c’est un front haut, on voit disparaitre cet arcade sourcilières qui a caractérisé toutes les autres espèces, des dents de plus en plus petites et on voit apparaitre le menton (qui caractérise l’homme moderne) ; on lui doit le langage articuler, une sédentarisation, une domestication de la faune et de la flore. Industries lithiques qui se succèdent. Avec l’art et les grottes de Lascaux. Homo floresienis découvert en 2003, crane plus petit et il aurait apparu 95000 et 17000 ans avant notre ère, on le retrouve en ile de flores, en Indonésie, qui a une petite taille avec un petit cerveau, ces « hobbits » vivaient avec d’autres petits animaux, des , petits éléphants, maitrise le feu, fabrication d’outils, chasseur et ont disparu à cause d’une éruption volcanique.

Grande étapes de l’hominisation, il y a la bipédie, le développement du cerveau même si le cerveau moderne est plus petit que celui de l’homme de Neandertal et une importance sur la ontogénèse, le développement personnel qui s’effectue de la naissance et la phylogénèse. Importance de la transmission culturelle avec le langage articulé et la fabrication d’outils ainsi que la maitrise du feu, sépultures et rites funéraires et l’art, l’expression de la pensée symbolique Classification des hominidés humains, pas de chainon manquant, certaines de ces forces se sont éteintes ans laissé de descendant donc c’est une évolution buissonnante et non linéaire, l’une ne descend pas d’une autre, il y a eu coexistence entre deux formes, l’australopithèque a vécu en même tant que homo habilis.

Origine africaine de l’homme moderne du genre homo (homo habilis) et il y a une première migration d’erectus de l’Afrique vers l’Asie il y a 2 MA et deuxième migration d’erectus de l’Afrique vers l’Europe il y a 1 MA. Entre 500 000 et 200 000 ans avant notre ère, on a vraiment une transformation des fossiles durant ce lapse de temps où on va vers la mode moderne « sapientisation ». Il faut attendre 100 000 ans avant notre ère pour qu’il y a ait une même observation observé en Asie et au moyen orient et seulement 40 000 ans pour l’Europe (homme de Cro-Magnon).

Théorie différents à partir de fossiles identiques, les trois théories on aura tout d’abord la théorie monocentriste « out of Africa » ou l’arche de Noé qui a été dite par Howells, Stringer, Andrews en 1959, théorie qui dit que vers 200 000 et 100 000 ans on a l’apparition d’homo sapiens en Afrique qui sur plante les populations archaïques issues de l’homo erectus. Les arguments en faveur sont les analyses génétiques, tous les êtres humains, descendent d’un ancêtre commun africain commun vieux de 150 000 ans, la plus accepté. Et les contre car il n’y a pas d’intégration des formes intermédiaires qu’on a retrouvé entre erectus et sapiens. La seconde théorie est celle du pluricentriste ou multirégionale de Wedenreich en 1947, qui consiste à dire que toutes les populations du globe dans les différentes régions du monde sont apparus en même temps et évoluer vers l’homme moderne. Il y a peu de pour, et les contre sont qu’on ne voit pas une évolution d’une espèce sur différent endroit du globe, et que l’ancêtre moderne daterait de 2MA ce qui est contradictoire avec les modèles génétiques. Et la dernière théorie est celle intermédiaire énoncé par Smith et Braluer où il y aurait des échanges et des migrations régulières depuis 2MA et que la dernière seraient depuis l'Afrique il y a 150 000 ans qui

aurait laissé plus de trace dans notre patrimoine génétique. Pour : intègre l’idée d‘un ancêtre commun il y a 150 000 ans et intègre les formes intermédiaires entre erectus et sapiens.

Différents mouvements des migrations de l’homo sapiens sapiens avec une migration plus tard en Europe car c’était un climat très froid et qu’il fallait s’adapter. On évoque la possibilité d’hybridation interspécifique entre certaines espèces d’hominidés contemporains ont pu se reproduire entre elles et donc on a un mélange génétique qu’on appelle hybridation et donc certaines formes intermédiaires pourraient être des hybrides. Est-ce que monsieur Neandertal ont pu séduire madame de Cro-Magnon ?

Cours 12   : Derrière cette théorie, il y a l’idée d’accouplement entre les espèces, mais est-ce le cas avec le Neandertal ? Il y a eu un isolement géographique pendant des années et quand ils se sont revu il y a40MA ont-ils pu se reproduire ? Et puis ont-ils pu de nouveau s’isoler pour se reproduire ? On parle de sous espèce de l’homme moderne et de l’homme de Neandertal, ce dernier connait pas mal de controverse, suivant les méthodes employés pour en parler on utilise le terme d’espèce et de sous espèce. Parmi les classifications, on trouver l’homme moderne comme une sous espèce de l’homo sapiens. Dernière l’idée d’espèce, il y a l’idée que les espèces peuvent se reproduire dans des milieux naturelles, et engendrer une descendance viable et féconde. On a des différences de cranes, de morphologie, donc on utilise une méthode typologique pour les distinguer entre elles, mais on pourrait les classer dans la même espèce « sapiens » s’ils ont pu se reproduire entre eux. Cette définition est difficile à tester sur les espèces disparues. Concept de sous espèce c’est l’idée que la spéciation est en cours, et qu’il n’y a pas forcement d’isolement reproducteur, ce concept est flou. Neandertal a pu s’accoupler avec Cro Magnon ? :Arguments morpho-anatomiques : Découverte au Portugal, de l’enfant de Lagar Velho, et à partir de ce squelette, les anthropologues pensent avoir un hybride sapiens-néanderthaliens, car ils possèdent des caractéristiques des deux espèces sur le squelette, au niveau du crâne. De même ils ont retrouvé des corps des deux espèces pas loin, et ceux qui s’y oppose disent que les caractéristiques morphologiques sont moins marqués chez un enfant que chez un adulte, donc on a peut-être là, juste une forme de transmission. Les arguments génétiques : sur des ossements de 44 000 ans, il y a quelques laboratoires qui travaillent sur les os de l’homme de Neandertal pour le comparer avec l’ADN des hommes modernes, et on retrouve des trucs communs, tels que certains gènes pour le développement du cerveau. Certains disent que cet Adn commun est la preuve d’un croisement entre les deux espèces et les controverses sont que cela provient peut être d’un ancêtre encore plus lointain. Ces arguments sont utilisés aussi pour répondre à cette question d’un croisement.Les hypothèses de sa disparition sont qu’ils y a peut-être eu des accouplements féconds avec l’homo sapiens, et vu que l’homo sapiens était plus important en nombre que l’homme de Neandertal. Ou alors il y aurait des accouplements entre l’homme de Neandertal et cro magnon, et aurait donné des hybrides stériles qui n’auraient pas pu se reproduire, donc extinction de l’espèce. Cette stérilité on peut l’observer chez différente espèces animales : Tigre + Lion = Tigron. Lion + Tigresse = Ligre. Forme qu’on peut obtenir en captivité, qui est stérile. Ou alors le Cheval + Anesse = Bardot ou un Ane et une jument = Mulet. On les produit car ils sont plus robuste pour certaines taches mais toujours stérile. On voit que le croisement est possible mais qu’ils ne possèdent pas le même nombre de chromosomes : Ane (62 chromosomes) + Jument (64 Chromosomes) = Mulet (63 chromosomes). On à un nombre impair de chromosomes donc ils sont stériles. Hybride homme chimpanzé ? Pas de preuve scientifique qu’il existe, et si ces expériences ont été mené c’est qu’elles sont possibles techniquement. Et ces hybrides ont un intérêt thérapeutique, mais il y a des problèmes éthiques.

IV. Evolution de la population humaine.Grandes diversité des différents caractères humains, mais on a cependant peu de diversité génétiques entre humains.Planche 22. Il y a eu une apparition et expansion très récente à partir d’une population peu nombreuse. Mais cependant l’évolution continue encore…

Chapitre 3 : Comportement animal et évolution.1. Histoires de l’étude du comportement animal avec les différents courants de pensée.

Planche 1.

En France, deux écoles opposées avec Cuvier qui était pour la psychologie comparative avec l’étude des animaux en laboratoires. Et de l’autre côté de St Hilaire, qui lui trouve plus intéressant d’étudier les animaux dans leur milieu naturel et apparition de la notion de l’éthologie. Depuis longtemps, on s’intéresse à ce qui est le propre de l'homme, ceux qui ont continuité entre l’homme et l’animal, ceux qui au contraire montre une discontinuité et ceux qui ont une autre méthode d’approche.

Continuité radicale entre l’homme et l’animal. Georges romanes est le fondateur de la psychologie comparative, il faut citer ‘l’inférence subjective » selon ce principe on peut attribuer aux animaux nos propres états mentaux lorsque ceux-ci manifestent des comportements comparable aux hommes. La dérive de cette théorie est l’anthropomorphisme est de donner aux comportements humains un caractère animal. Il donne à leur animal des états mentaux qui sont propres à l’humain, avec les animaux de compagnie. La deuxième approche est celle de la discontinuité, on retrouve René Descartes, qui définit les animaux machines, il considère les animaux comme de simples automates dépourvu de sensibilité, d’émotions, de volonté. Là aussi, on voit apparaitre les notions d’instincts et de reflexe qui gouverne le comportement animal. Et selon lui, seul l’homme avec l’aide du langage à accès à la cognition et que le comportement animal ne peut rien nous apprendre sur l’homme. La troisième approche est celle de l’évolutionnisme, où on retrouve une continuité où on dérive d’un même ancêtre commun, et une discontinuité où on a tous des caractères spécifiques. On retrouve Charles Darwin qui dans « la filiation de l’homme et la sélection lié au sexe » 1871, montre la continuité entre l’homme et l’animal, et montre la sélection naturelle. En 1872 dans un autre ouvrage il dit qu’on a besoin de comparaison entre l’homme et l’animal. A l’origine de cette théorie, on a l’idée que l’homme est comme chaque espèce animale un produit d’une longue histoire évolutive, et on possède un héritage commun avec d’autres espèces et on a une discontinuité car on à une niche écologique particulière c’est à dire son environnement pour survivre.Parmi les différents courants de pensée, on retrouve l’éthologie naturaliste : on fait des études de terrain dans des contextes les plus objectifs possible, dans cette démarche il y a l’idée que les comportements sont adaptés et sélectionné au cours de l’évolution. Dans lequel on retrouve Frisch, Lorenz et Tinbergen, avec le prix Nobel de la médecine et de la physiologie en 1973 et le débat entre l’inné et l’acquis.

2. Comportement humain et évolution, L’étude du comportement humain apporte l’idée que les racines de la cognition humaine ne sont pas nées des comportements animaux. Par exemple, la mémoire qui nécessite tout de même une réflexion intense de la part de l’animal, ils sont capables de se souvenir de ce qu’ils ont caché comme nourriture et où et ils vont consommer en priorité les aliments périssables. Ils peuvent alors répondre la question « quoi, quand et où ». De même la fabrication d’outils, les chimpanzés utilisent des cailloux pour casser des noix. Par exemple, la planification, ils vont minimiser les déplacements de où ils ont cachés les outils, ils ont une carte mentale de l’emplacement des outils et des arbres. Les chimpanzés peuvent mentir à ceux qu’ils considèrent comme méchant. Beaucoup de nos facultés cognitives sont issues d’une longue histoire évolutive. Prédisposition innées qui peut être dû à des niches écologiques particulières. Exemple, reconnaissance des visages par le bébé humain, car notre cerveaux peut enregistrer des centaines de visages dès la petite enfance et on voit l’importance de la reconnaissance individuelle pour la vie sociale. Et une autre tâche qui parait complexe c’est que certains animaux peuvent retenir les constellations d’étoiles pour se guider dans la nuit, et pour certaines migrations. Les oiseaux qui naissent en Europe, vont observer le ciel et donc l’apprendre dans leur nid et on a une rotation du ciel nocturne, et ils vont apprendre la rotation du ciel. Ce sont des tâches complexes mais que l’apprentissage est facilité par des circuits nerveux « innés » et programmé pour enregistrer un certain type d’information. Culture animal (la culture comprend les connaissances, le savoir-faire et la tradition), qui se transmet de générations en générations et non par héritage génétique. La fabrication d’outils à des différences régionales suivant les espèces, transmission d’une manière de faire, on n’a pas de preuve que c’est la maman qui lui apprend, mais plutôt que c’est lui qui observe. Certaines espèces d’oiseaux apprennent à chanter comme les autres, alors que le coq ‘n’apprend pas à chanter c’est dans ses gènes. L’éthologie

humaine, observation naturaliste du comportement d’individus qui appartiennent à notre espèce dans leur milieu naturel. Exemple : comportements en groupe (école, travail, transports…) Mise au point de certaines méthodes d’observation ou des utilisations de produits et l’éthologie s’occupe aussi des comportements de consommateurs. La psychologie évolutionniste est un courant récent, principalement anglo-saxon et s’intéresse principalement à l’espèce humaine depuis son apparition. Les mécanismes psychologiques : l’adaptation sélectionnée au cours de l’évolution. Les autres organes tels que le cerveau est le fruit d’une sélection. Certains de ces mécanismes ne sont plus adaptés (tendance à consommer du sucre et des graisses) pour la définir plus précisément, la psychologie classique s’intéresse à des mécanismes à invention culturelle tel que la lecture, la musique alors que la psychologie évolutionnisme s’intéresse plus à la survie, à la reproduction. Cette psychologie a des méthodes : identifier un problème adaptatif rencontré par nos ancêtres, envisager des mécanismes pouvant résoudre ce problème et de recueillir des données empiriques susceptibles de tester l’existence de ces mécanismes. Exemple comment nos ancêtres ont identifié leur parent pour éviter la consanguinité qui est du à l’attachement long entre la mère et l’enfant, recueillir des données sur l’attachement mère – enfant et les mettre en relation avec l’aversion sexuelle et le comportement.