Chapitre 6 : les êtres vivants au cours des temps.

Chapitre 6 : les êtres vivants au cours des temps.
Comment a évolué la présence d’êtres vivants sur Terre?
I/ Des groupes et des espèces sont apparus et ont disparu.
Voir activité 1.
Les fossiles retrouvés dans les roches sédimentaires nous renseignent sur la vie dans les temps
anciens.
Les groupes actuels d’êtres vivants sont apparus progressivement. Par exemple, les bactéries
sont apparues les premières il y a 3.8 milliards d’années, les Mammifères sont apparus il y a 205
millions d’années…
Les groupes d’êtres vivants apparaissent, se développent, mais ils peuvent aussi régresser et
disparaître. Les trilobites, les ammonites, les dinosaures… sont des groupes d’êtres vivants ayant
vécu dans le passé mais ils ont aujourd’hui disparu.
Dans chaque groupe, des espèces apparaissent et disparaissent régulièrement.
Comment expliquer la disparition des dinosaures ?
II/ La disparition des dinosaures serait liée à la chute d’une météorite.
Voir activité 2.
La plupart des dinosaures ont disparu brutalement de la surface de la Terre il y a 65 millions
d’années en même temps que de nombreuses autres espèces lors d’une crise biologique
majeure.
Cette crise serait liée à la chute d’une météorite de taille exceptionnelle au Mexique, ayant
entraîné un obscurcissement de l’atmosphère. Les végétaux nécessitant de la lumière pour vivre
auraient disparu quelques temps entraînant une forte perturbation de la chaîne alimentaire des
dinosaures qui auraient ensuite disparu.
Au cours de l’histoire de la Terre, d’autres crises biologiques seraient associées à des chutes de
météorites de grandes tailles mais aussi à des périodes de volcanisme très important ou à une
baisse rapide du niveau des mers entraînant d’importants changements climatiques.
5 CRISES BIOLOGIQUES
MAJEURES
Temps géologiques (millions d’années)
Evolution du nombre de familles d’êtres vivants sur Terre depuis 600 millions d’années.
Comment peuvent apparaître de nouvelles espèces ?
III/ De nouvelles espèces apparaissent lors d’apparition de caractères nouveaux.
La classification emboitée des êtres vivants peut se comprendre par l’apparition progressive de
caractères nouveaux (Voir activités 3, 4).
Tous les êtres vivants actuels ayant des cellules contenant de l’ADN proviendraient d’un ancêtre
commun possédant ces caractères. Les Vertébrés ayant tous un squelette interne proviendraient
d’un animal ayant développé ce caractère nouveau. De même, les Mammifères auraient comme
ancêtre un animal vertébré tétrapode, qui aurait développé les caractères poils et mamelles.
Plus les espèces possèdent de points communs (exemple : l’homme et le chimpanzé), plus elles
proviennent d’un ancêtre commun récent, et donc plus elles sont des proches cousines.
Comment peuvent apparaître de nouveaux caractères ?
IV/ De nouvelles espèces apparaissent lors de mutations de l’ADN.
Des mutations de l’ADN surviennent parfois créant des caractères nouveaux : squelette interne,
présence de poils, augmentation de la taille du bec, résistance à des insecticides…
Si ces mutations sont transmissibles aux descendants et avantageuses, les individus qui les
possèdent se reproduiront plus facilement. Un caractère nouveau va alors apparaître, pouvant
donner naissance à une nouvelle espèce.
Echelle des temps géologiques :
Milliards d’années
4
3
2
0
1
ZOOM
Ere
quaternaire
435 410
500
355
250
295
205
135
Paléocène
Paléogène
Crétacé
Trias
Permien
Carbonifère
Dévonien
Silurien
Ordovicien
Cambrien
540
Ere
tertiaire
Ere secondaire
Ere primaire
Jurassique
Millions d’années
0
65
Echelle des temps géologiques :
Milliards d’années
4
3
2
0
1
ZOOM
Ere
quaternaire
Millions d’années
435 410
355
295
250
205
135
65
Paléocène
Paléogène
Crétacé
Trias
Permien
Carbonifère
Dévonien
Silurien
Ordovicien
Cambrien
500
Jurassique
Ere secondaire
Ere primaire
540
Ere
tertiaire
0
Comment a évolué la présence d’êtres vivants sur Terre?
I/ Des groupes et des espèces sont apparus et ont disparu.
Voir activité 1.
Les fossiles retrouvés dans les roches sédimentaires nous renseignent sur la vie dans les temps
anciens.
Les groupes actuels d’êtres vivants sont apparus progressivement. Par exemple, les bactéries
sont apparues les premières il y a 3.8 milliards d’années, les Mammifères sont apparus il y a 205
millions d’années…
Les groupes d’êtres vivants apparaissent, se développent, mais ils peuvent aussi régresser et
disparaître. Les trilobites, les ammonites, les dinosaures… sont des groupes d’êtres vivants ayant
vécu dans le passé mais ils ont aujourd’hui disparu.
Dans chaque groupe, des espèces apparaissent et disparaissent régulièrement.
Comment a évolué la présence d’êtres vivants sur Terre?
I/ Des groupes et des espèces sont apparus et ont disparu.
Voir activité 1.
Les fossiles retrouvés dans les roches sédimentaires nous renseignent sur la vie dans les temps
anciens.
Les groupes actuels d’êtres vivants sont apparus progressivement. Par exemple, les bactéries
sont apparues les premières il y a 3.8 milliards d’années, les Mammifères sont apparus il y a 205
millions d’années…
Les groupes d’êtres vivants apparaissent, se développent, mais ils peuvent aussi régresser et
disparaître. Les trilobites, les ammonites, les dinosaures… sont des groupes d’êtres vivants ayant
vécu dans le passé mais ils ont aujourd’hui disparu.
Dans chaque groupe, des espèces apparaissent et disparaissent régulièrement.
Comment a évolué la présence d’êtres vivants sur Terre?
I/ Des groupes et des espèces sont apparus et ont disparu.
Voir activité 1.
Les fossiles retrouvés dans les roches sédimentaires nous renseignent sur la vie dans les temps
anciens.
Les groupes actuels d’êtres vivants sont apparus progressivement. Par exemple, les bactéries
sont apparues les premières il y a 3.8 milliards d’années, les Mammifères sont apparus il y a 205
millions d’années…
Les groupes d’êtres vivants apparaissent, se développent, mais ils peuvent aussi régresser et
disparaître. Les trilobites, les ammonites, les dinosaures… sont des groupes d’êtres vivants ayant
vécu dans le passé mais ils ont aujourd’hui disparu.
Dans chaque groupe, des espèces apparaissent et disparaissent régulièrement.
Comment expliquer la disparition des dinosaures ?
II/ La disparition des dinosaures serait liée à la chute d’une météorite.
Voir activité 2.
La plupart des dinosaures ont disparu brutalement de la surface de la Terre il y a 65 millions
d’années en même temps que de nombreuses autres espèces lors d’une crise biologique
majeure.
Cette crise serait liée à la chute d’une météorite de taille exceptionnelle au Mexique, ayant
entraîné un obscurcissement de l’atmosphère. Les végétaux nécessitant de la lumière pour vivre
auraient disparu quelques temps entraînant une forte perturbation de la chaîne alimentaire des
dinosaures qui auraient ensuite disparu.
Au cours de l’histoire de la Terre, d’autres crises biologiques seraient associées à des chutes de
météorites de grandes tailles mais aussi à des périodes de volcanisme très important ou à une
baisse rapide du niveau des mers entraînant d’importants changements climatiques.
Comment expliquer la disparition des dinosaures ?
II/ La disparition des dinosaures serait liée à la chute d’une météorite.
Voir activité 2.
La plupart des dinosaures ont disparu brutalement de la surface de la Terre il y a 65 millions
d’années en même temps que de nombreuses autres espèces lors d’une crise biologique
majeure.
Cette crise serait liée à la chute d’une météorite de taille exceptionnelle au Mexique, ayant
entraîné un obscurcissement de l’atmosphère. Les végétaux nécessitant de la lumière pour vivre
auraient disparu quelques temps entraînant une forte perturbation de la chaîne alimentaire des
dinosaures qui auraient ensuite disparu.
Au cours de l’histoire de la Terre, d’autres crises biologiques seraient associées à des chutes de
météorites de grandes tailles mais aussi à des périodes de volcanisme très important ou à une
baisse rapide du niveau des mers entraînant d’importants changements climatiques.
Comment expliquer la disparition des dinosaures ?
II/ La disparition des dinosaures serait liée à la chute d’une météorite.
Voir activité 2.
La plupart des dinosaures ont disparu brutalement de la surface de la Terre il y a 65 millions
d’années en même temps que de nombreuses autres espèces lors d’une crise biologique
majeure.
Cette crise serait liée à la chute d’une météorite de taille exceptionnelle au Mexique, ayant
entraîné un obscurcissement de l’atmosphère. Les végétaux nécessitant de la lumière pour vivre
auraient disparu quelques temps entraînant une forte perturbation de la chaîne alimentaire des
dinosaures qui auraient ensuite disparu.
Au cours de l’histoire de la Terre, d’autres crises biologiques seraient associées à des chutes de
météorites de grandes tailles mais aussi à des périodes de volcanisme très important ou à une
baisse rapide du niveau des mers entraînant d’importants changements climatiques.
Activité 1 : critique d’une théorie hasardeuse.
Théo s’est couché très tard hier soir, captivé par un site internet expliquant que tous les organismes
vivants auraient été créés en même temps, que la Terre aurait été créée entre 6 000 et 12 000 ans,
et que les fossiles trouvés dans les roches se seraient formés au moment du déluge. Lorsqu’il en
parle à son ami Florian, celui-ci se moque de lui, mais Florian a du mal à convaincre Théo que
celui-ci est dans l’erreur.
1. Utilise l’ensemble des documents ci-dessous pour convaincre Théo que les êtres vivants présents
sur la Terre n’ont pas toujours été les mêmes.
Document 1 : âge des plus anciens fossiles des groupes
actuels (Ma = millions d’années, Ga = milliards d’années).
Document 2 : l’évolution au sein du groupe
des trilobites.
Document 3 : reconstitutions de la vie dans les océans du cambrien et du crétacé à partir des fossiles
retrouvés dans les roches sédimentaires.
Activité 1 :
Le document 1 donne la date du plus ancien fossile retrouvé pour des groupes actuels d’êtres
vivants. Cette date doit être proche de l’apparition du groupe sur la Terre. Les différentes dates
prouvent que les groupes actuels seraient apparus progressivement à la surface de la Terre. Les
bactéries seraient apparues en premier il y a 3.8 Ga, suivi par les poissons à nageoires rayonnées
il y a 420 Ma, puis les poissons à squelette cartilagineux il y a 410 Ma, les Fougères il y a 380 Ma,
les conifères il y a 310 Ma, les amphibiens modernes il y a 240 Ma, les Tortues il y a 210 Ma, les
Mammifères il y a 205 Ma, les oiseaux il y a 150 Ma et enfin les plantes à fleurs il y a 135 Ma.
Selon le document 2, le groupe des trilobites serait apparu il y a 540 millions d’années, et il aurait
disparu il y a 250 Ma. Ce groupe se serait développé progressivement avec apparition progressive
de nouvelle espèces jusqu’à il y a 440 millions d’années, avant de décliner progressivement du
fait d’extinctions progressives des espèces.
Selon le document 3, dans les mers cambriennes existaient des groupes d’animaux inconnus
actuellement donc non classables car trop différents des animaux actuels. Au cambrien et au
crétacé, vivaient aussi de nombreuses espèces qui ont actuellement disparu (Pikaia, Marella,
Trilobite, Nothosaure, Liopleurodon, ammonite) et appartenant à des groupes toujours existants
(Vertébrés, Arthropodes, Céphalopodes). D’autres groupes d’animaux comme les crevettes, les
crabes, les poissons, existent depuis le crétacé dans nos océans.
Activité 2 : météorite et disparition des dinosaures.
Une chaîne alimentaire il y a 70 millions
d’années.
1. Après avoir bien lu les documents ci-dessous, prépare une présentation orale pour
expliquer comment une météorite a pu faire disparaître les dinosaures.
Activité 2 bis : volcanisme et disparition des dinosaures.
1. Après avoir bien lu les documents ci-dessous, prépare une présentation orale pour
expliquer comment le volcanisme a pu faire disparaître les dinosaures.
Quelques caractéristiques et conséquences sur l’environnement
d’une éruption volcanique récente de grande ampleur.
Une chaîne alimentaire il y a 70 millions d’années.
Correction activité 2 :
Un tableau remplace ici l’oral des élèves.
Explication 1
Explication 2
C’est la chute d’une météorite à C’est un volcanisme intense sur
Chicxulub (Mexique).
le plateau du Deccan en Inde.
Evènement
déclencheur :
L’énergie libérée par cette chute L’épaisseur des trapps dépassait
correspond à 5 milliards de fois 2400 mètres.
la bombe atomique d’Hiroshima.
Arguments
Les laves recouvraient plus de 2
justifiant que cet
La taille de la météorite est millions de km2.
évènement
est
estimée à 10 km de diamètre.
localement
de
Le volume de lave devait
grande envergure :
Le cratère devait mesurer 200 atteindre 3 millions de km3.
km de diamètre et atteindre 25
km de profondeur.
L’explosion dégagea un énorme Les rejets de cendres et de gaz
volume de poussières (200 000 ont dû pendant très longtemps
km3).
obscurcir l’atmosphère.
Conséquences
l’échelle
de
planète :
Cela provoqua une nuit profonde Cela inhiba la photosynthèse
pendant
deux mois et une pendant plusieurs années.
luminosité très faible pendant au
moins 6 mois.
Cela entraîna des variations
à
importantes de température.
la
Cela inhiba la photosynthèse
pendant plusieurs années.
Cela
créa
planétaires.
des
incendies
Cela contamina les plantes par
un métal toxique (le nickel)
Cela perturba la couche d’ozone.
Mécanisme
disparition
planétaire
dinosaures :
de
La disparition de très nombreux La disparition de très nombreux
végétaux a supprimé la base de végétaux a supprimé la base de
des
leur alimentation.
leur alimentation.
Activité 3 : relier la classification du vivant à l’évolution des espèces.
En 6e, la classification du vivant en groupes emboîtés n’a pas surpris Axel. Mais en 3e, il ne comprend
pas pourquoi tous les êtres vivants qui ont un coccyx ont aussi des pouces opposables, que tous ceux
qui ont des pouces opposables ont aussi des mamelles et des poils et que tous ceux qui ont des
mamelles et des poils ont aussi un squelette osseux interne et 4 membres.
1. Propose une hypothèse au problème que se pose Axel, en te basant sur le fait que les
espèces présentes sur la Terre ont évolué au cours des temps géologiques.
Activité 3 : relier la classification du vivant à l’évolution des espèces.
En 6e, la classification du vivant en groupes emboîtés n’a pas surpris Axel. Mais en 3e, il ne comprend
pas pourquoi tous les êtres vivants qui ont un coccyx ont aussi des pouces opposables, que tous ceux
qui ont des pouces opposables ont aussi des mamelles et des poils et que tous ceux qui ont des
mamelles et des poils ont aussi un squelette osseux interne et 4 membres.
1. Propose une hypothèse au problème que se pose Axel, en te basant sur le fait que les
espèces présentes sur la Terre ont évolué au cours des temps géologiques.
Correction activité 3 :
1. Tous les animaux qui ont un coccyx proviennent d’un ancêtre commun qui avait des
pouces opposables. Tous les animaux qui ont des pouces opposables proviennent d’un
ancêtre commun qui avait des mamelles et des poils. Tous les animaux qui ont des
mamelles et des poils proviennent d’un ancêtre commun qui avait un squelette osseux
interne et 4 membres.
Activité 4 : choisir un singe comme cousin germain.
Océane sait maintenant que l’Homme ne descend pas du singe mais que l’Homme est cousin avec
2. Mais en visitant un zoo, elle se rend compte qu’il existe plusieurs espèces que l’on nomme
celui-ci.
couramment singe. A l’aide d’un tableau d’attributs possédés par différentes espèces de singes, elle
tente de construire les liens de parenté possibles entre ces singes et l’Homme mais elle ne parvient pas
à trancher entre 3 solutions.
1. Indique en justifiant ta réponse quelle est la bonne réponse.
Correction activité 4 :
L’homme possède le plus de caractères communs avec le gorille et le chimpanzé, puis avec le
gibbon et enfin avec le lémurien. L’Homme possèdent donc un ancêtre commun récent avec le
gorille et le chimpanzé, un autre un peu moins récent avec le gibbon et un encore moins récent
avec le lémurien. C’est donc la première solution qui est la bonne.
Activité 5 : résister aux insecticides, une histoire évolutive.
Dans la région montpelliéraine le nombre de moustiques est tel qu’il
devient
3. une vraie nuisance pour l’Homme. Dès 1965, il a été décidé
d’utiliser des insecticides pour réaliser des démoustications. Mais
actuellement, 99% des moustiques sont devenus résistants à ces
insecticides. Par contre, dans une région proche mais jamais traitée, le
taux de mortalité des moustiques avoisine les 80 % quand ils sont en
contact avec les mêmes insecticides.
1. Explique comment autant de moustiques montpelliérains ont pu devenir résistants aux
insecticides.
DOCUMENT 1 : DES ERREURS DE COPIE DE L’ADN.
Lors de la production des cellules reproductrices, des mutations ont parfois lieu au niveau de l’ADN,
c’est-à dire qu’au lieu d’être copié à l’identique, l’ADN présente des erreurs. Des gènes peuvent ainsi
être copiés plus d’une fois ou modifiés entraînant des modifications dans les caractères des
descendants. Les mutations sont généralement mortelles, parfois, elles sont sans conséquence, et
d’autrefois, elles peuvent présenter un avantage pour la survie des individus.
DOC. 2 : UNE FABRICATION ACCRUE
D’ESTERASES.
Des chercheurs ont montré que les moustiques
résistants fabriquent une protéine, l’estérase, qui
détruit l’insecticide, avant qu’il ne fasse effet sur le
système nerveux du moustique. Ils ont constaté
que l’estérase existe en grande quantité chez les
moustiques lorsque ceux-ci possèdent plusieurs
gènes avec des allèles notés (A1, A2, ... B1, B2,...)
alors que lorsque l’estérase est produit en faible
quantité, il existe un nombre limité de ces gènes.
DOC. 3 : MODIFICATION DE
L’ACETYLCHOLINESTERASE.
Les insecticides ont pour cible une molécule du
cerveau nommée acétylcholinestérase. La
composition de cette molécule est connue, et
peut être représentée schématiquement comme
une suite d’éléments (appelés acides aminés)
liés les uns aux autres. La succession d’acides
aminés est aussi codée par des gènes. Chez
les moustiques résistants, l’acétylcholinestérase
va moins être reconnue par les insecticides.
Correction activité 5 :
Les moustiques résistants produisent beaucoup plus d’estérases qui dégradent les insecticides
avant que ceux-ci n’atteignent leur cible dans le cerveau. Cela est dû à la multiplication des gènes
produisant les estérases.
Les moustiques résistants ont également une acétylcholinestérase modifiée moins sensible aux
insecticides. Cela est dû à une modification du gène codant pour la formation de
l’acétylcholinestérase.
Les moustiques non mutés étant tués par les insecticides, seuls les mutants ont survécu et ont pu
se reproduire.