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DS1 Classe de Terminales S CORRECTION Parentés Partie 2.1 : (5 points) Parenté entre êtres vivants actuels et fossiles - Phylogenèse – Évolution (Bac 2003 Amérique du Nord) a. En vous appuyant sur les informations extraites du tableau 1a, placez sur l'arbre phylogénétique 1b que vous aurez recopié, les innovations évolutives qui ont conduit à l'état dérivé des caractères considérés. b. Indiquez en justifiant votre réponse les caractères de l'ancêtre commun exclusif aux trois espèces : Lézard, Crocodile et Perroquet. Qa / 3pts et Qb / 2pts Document 1a : états de quelques caractères chez cinq espèces de Vertébrés Caractères Cheval Crocodile Lézard Perroquet Tortue Acide ornithurique 0 1 1 1 1 Amnios 1 1 1 1 1 Fenêtre anté-orbitaire 0 1 0 1 0 Fenêtre sous-orbitaire 0 1 1 1 0 Membrane nictitante 0 1 0 1 0 1 0 Plumes 0 0 0 0 : état ancestral (absence) et 1 : état dérivé (présence) Le tableau présente les caractères homologues étudiés dans leur état ancestral ou dérivé selon les taxons considérés. L'amnios est présent chez tous les taxons, ce caractère dérivé était donc déjà présent chez l'AC aux 5 taxons (AC1) et doit donc être positionné à la « racine de l'arbre » avant l'AC1 qui se situe au premier noeud. L'acide orniturique est présent chez le Cr, L, P et T ; donc chez AC2 leur ancêtre commun puisqu'il n'est pas partagé par le Cheval (chez qui ce caractère est à l'état ancestral). L'apparition de ce caractère est à positionner entre AC1 et AC2. La présence d'une fenêtre sous-orbitaire est partagé par Cr, L et P ; il était DS1TSPlaceHommeAnimal1011Cor.odt « Septembre 2010 » donc présent à l'état dérivé chez l'AC à ces trois espèces (AC3) et se positionne donc entre AC2 et AC3, la Tortue (et à fortiori le cheval) ne possède pas ce caractère. La présence d'une fenêtre anté-orbitaire et de la membrane nictitante sont partagés par le Cr et P de façon exclusive, ce qui induit que ces deux caractères était déjà présents chez leur AC exclusif (AC4) et on les positionnera entre AC3 et AC4. Enfin, la présence de plumes ne concerne que le P, ce caractère n'est donc par partagés par l'AC4 et se positionne postérieurement à celui-ci. Document 1b : arbre phylogénétique Présence de Plumes AC4 AC2 AC1 Présence d'une fenêtre antéAC3 orbitaire,d'une Présence d'une fenêtre membrane nictitante sous-orbitaire Présence d'acide orniturique Présence d'un Amnios L'AC aux trois espèces L, Cr et P possède par définition les caractères dérivés communs à ces trois espèces mais pas les autres caractères qui sont donc à l'état ancestral : Caractères dérivés présents = Amnios, Acide orniturique, Fenêtre sousorbitaire. Caractères encore à l'état ancestral = absence de fenêtre anté-orbitaire, de membrane nictitante et de plumes. Page 1 sur 3 DS1 Classe de Terminales S CORRECTION Parentés Partie 2.1 : (5 points) Parenté entre êtres vivants actuels et fossiles - Phylogenèse – Évolution (Bac 2008 Métropole) L'ancien système de classification reposait essentiellement sur des critères morphologiques et anatomiques. Ainsi, on regroupait sous le terme de Poissons des Vertébrés aquatiques munis de nageoires. Dans le cadre de la classification phylogénétique reposant sur des critères de parenté évolutive, le groupe des Poissons n'existe pas. A partir de l'exploitation du document : a. Déterminez, en le justifiant, qui du Requin ou du Rat est le plus proche parent du Saumon; b. Dites pourquoi le groupe des Poissons n'existe pas dans le cadre d'une classification phylogénétique. Document : arbre phylogénétique de quelques Vertébrés En gras et souligné : Vertébrés appartenant à l'ancien groupe des Poissons En italique : états dérivés des caractères étudiés d'après Comprendre et enseigner la classification du vivant. Belin. DS1TSPlaceHommeAnimal1011Cor.odt « Septembre 2010 » a) On nous propose ici de justifier qui du Requin ou du Rat est le plus proche parent du Saumon, d’après la classification phylogénétique. A priori, d’après l’ancienne classification, le Saumon et le Requin sont des Poissons, moins apparentés au Rat si on ne considère que le critère anatomique de possession de nageoires… Cet arbre phylogénétique montre des relations de parenté entre ces espèces ; chaque nœud correspond en effet à un ancêtre commun aux espèces situées sur les rameaux situés au-dessus du nœud. Ainsi, le Requin, le Rat et le Saumon ont un ancêtre commun possédant des vertèbres et des mâchoires. Par contre, le Rat et le Saumon possèdent un ancêtre commun plus récent, présentant un squelette osseux, caractère dérivé non partagé avec le Requin. Cela permet de justifier que le Saumon est plus proche parent du Rat (ancêtre commun exclusif, non partagé par le Requin) d’après la classification phylogénétique. b) Un groupe (sous-entendu monophylétique) dans une classification phylogénétique correspond à l’ensemble des espèces descendant d’un même ancêtre commun exclusif. Or ici, l’ensemble des poissons ne possède pas un ancêtre commun qui leur est exclusif, car il le partage aussi avec le Rat : cet ancêtre est commun à l’ensemble des Vertébrés et non seulement des Poissons. Le groupe des Poissons n’existe donc pas dans le cadre d’un classification phylogénétique. Page 2 sur 3 3 2 DS1 Classe de Terminales S CORRECTION Parentés Partie 2.2 : (10 points) Parenté entre êtres vivants actuels et fossiles - Phylogenèse – Évolution (bac S 2005 Amérique du sud) La classification des êtres vivants a été fondamentalement remaniée au cours de ces dix dernières années par l'utilisation de nouvelles méthodes de la phylogénie. De nombreux groupes de l'ancienne classification ont disparu : c'est le cas de l'ancienne classe des Reptiles. Après avoir repéré les différences entre les deux classifications (document 1) ; 1- Montrez que le groupe traditionnelle des Reptiles (Cr, To, L et S) ne repose pas sur l'existence d'un ancêtre commun. 2- Justifiez la place du Crocodile au sein des Archosauriens 3- Repérez sur l'arbre à quel(s) taxon(s) le Dinosaure s'apparente-t-il le plus puis justifiez cette parenté. Rappel : L'établissement d'une classification repose sur le partage d'un plus grand nombre de caractères dérivés, les espèces les plus proches étant celles qui partagent le plus grand nombre de ces caractères dérivés. Justifier l'abandon de l'ancienne classification des Reptiles revient à montrer l'existence de caractères dérivés à l'origine de nouvelles parentés jusqu'alors non prises en compte par la classification. Question 1 : /3pts L'ancienne classification montre que les Crocos (Cr) sont associés aux tortues (To), aux lézards (L) et aux serpents (S) et partagent un même AC. La classif phylogénétique montre que les Cr partagent un AC avec les dino (Di) et les oiseaux (O), AC qu'ils ne partagent pas avec les autres (L, S et To), ils forment les Archosauriens. L et S forment le taxon des Lépidosauriens dont ne fait pas partie la To. Lépidosauriens et Archosauriens partagent un AC qu'ils ne partagent pas avec les Chéloniens (To) CCL1 : la nouvelle classif montre que les Cr sont plus proches des O que des autres réptiles. O, Cr et Di partagent un AC différents que celui des To ou S et L. Question 2 : /4pts Justifier la place des Cr dans le groupe des Archosauriens revient à mettre en évidence qu'il partage l'AC aux Di et O et donc qu'il partage avec eux DS1TSPlaceHommeAnimal1011Cor.odt « Septembre 2010 » un ou plusieurs caractères dérivés que ne possèdent pas les trois autres espèces étudiées. La matrice (doc 2) indique que toutes les espèces possèdent une cavité amniotique (caractère dérivé). Tous sont donc des Amniotes et partagent tous un même AC. La matrice indique que les To n'ont pas acquis le caractère dérivé « fenêtre temporale » alors que les 4 autres espèces en possèdent 2 (caractère dérivé). Ainsi L, S, Cr et Di possèdent un AC que ne possède pas To. La matrice précise que les Cr et Di sont les seuls à posséder une fenêtre mandibulaire (caractère dérivé), ils ont donc un AC à l'origine du groupe des Archosauriens, qu'ils ne partagent pas avec S et L (qui possèdent le caractère ancestral). Le document 3 indique que l'oiseau actuel possède lui aussi une fenêtre mandibulaire (caractère dérivé), caractère présent chez Di et Cr. Ces trois espèces partageant ce caractère dérivé partage donc un AC qui se trouve être celui à l'origine du groupe des Archosaurien. CCL : la matrice et le document 3 conforte l'idée que le Cr appartient bien aux Archosauriens, au même titre que Di et O. Question 3 : /3pts La matrice (doc 2) indique que les Di ont acquis deux nouveaux caractères dérivés (trois doigts et un os du poignet en demi-lune) Le document 3 présente certains caractères dérivés des O et Di et indique que les Di et O possèdent un os du poignet en demi-lune, caractère dérivé absent chez les Cr. O et Di possèdent donc un AC qu'ils ne partagent pas avec le Cr. La présence d'un bréchet chez les O est un caractère dérivé qui (comme les plumes) ne permet pas d'établir de parenté, ces caractères étant spécifiques des Oiseaux. CCL : O et Di partageant un caractère dérivé que ne possède pas les Cr, ils sont donc les plus proches parents et partagent un AC exclusif non partagé avec les Cr. Page 3 sur 3
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