Programme officiel de la classe de seconde
(BO spécial n°4 24 avril 2010).
Par Lydie, Professeur de SVT
Chap 1: La biodiversité : résultat et étape de l’évolution
Chap 1: La biodiversité : résultat et étape de l’évolutionLa biodiversité est à la fois la diversité des écosystèmes, la diversité des espèces et la diversité génétique au sein des espèces. L’état actuel de la biodiversité correspond à une étape de l’histoire du monde vivant : les espèces actuelles représentent une infime partie du total des espèces ayant existé depuis les débuts de la vie.
Au sein de la biodiversité, des parentés existent qui fondent les groupes d’êtres vivants. Ainsi, les vertébrés ont une organisation commune.
Les parentés d’organisation des espèces d’un groupe suggèrent qu’elles partagent toutes un ancêtre commun.
La diversité des allèles est l’un des aspects de la biodiversité. La dérive génétique est une modification aléatoire de la diversité des allèles. Elle se produit de façon plus marquée lorsque l’effectif de la population est faible. La sélection naturelle et la dérive génétique peuvent conduire à l’apparition de nouvelles espèces.
La biodiversité est la diversité du vivant.
Elle est à la fois la diversité
► des écosystèmes à la surface de notre planète (Ex 1)
► des espèces (Ex 2)
► génétique au sein d’une même espèce (Ex 3)
Exemple 1 : La biodiversité sur la planète
Exemple 2 : La biodiversité des espèces
Exemple 3: La biodiversité à l’intérieur d’une même espèce
Une forêt du carbonifère (reconstitution). Il y a 300 Ma le milieu terrestre était dominé par des groupes aujourd’hui réduits ou disparus.
Crédit image cnrs.fr
Diplodocus 25m de long. Les dinosaures ont disparu il y a 65 Ma environ. À la même époque les mammifères se sont diversifiés.
Crédit image : https://fr.123rf.com/profile_catmando
La question
Les paysages anciens reconstitués nous montrent que ceux-ci évoluent au fil du temps … mais comment l’expliquer ?
Le graphe représente le nombre de taxons* appartenant aux grands groupes de végétaux terrestres depuis 245 Ma. La largeur d’une bande est proportionnelle au nombre de taxons présents à un moment donné.
On peut ainsi y lire que les prêles et les fougères sont de très vieux taxons qui existent encore aujourd’hui. Par ailleurs les fougères à graines et les Cycadales dont on retrouve des fossiles , se sont éteintes au crétacé (il y a 70Ma environ). Les plantes à fleurs actuelles (angiospermes) ne sont apparues qu’il y a environ 130 Ma.
Image Livre SVT 2e, Hatier 2010 p. 18
*Taxon : ensemble d’êtres vivants ayant des caractéristiques communes, ici chaque couleur correspond à un taxon
La réponse
Voilà pourquoi les paysages changent au fil du temps : c’est parce que les espèces changent.
Je retiens
– L’état actuel de la biodiversité ne représente donc qu’une étape de l’histoire du monde vivant.
– En effet au cours de l’histoire de la vie , des espèces sont apparues, d’autres ont disparu souvent sous l’effet de l’environnement. (c’est la sélection naturelle).
-Les espèces actuelles ne représentent donc qu’un nombre infime des espèces ayant existé.
Un exemple ?
Voici l’exemple de la disparition du mammouth.
Livre 2nd Hatier SVT 2010
Ici, les cartes illustrent le fait que les steppes herbeuses, principal habitat des mammouth ,s’est considérablement réduis en 15 000 ans. On peut relier ce changement de végétation aux variations du climat ici un réchauffement (voir températures moyennes).
De ce fait les populations de mammouth ont progressivement migré vers le nord puis ont disparu.
Pour la disparition des mammouth, on pense aussi que l’homme aurait chassé l’animal et l’aurait ainsi précipité dans sa disparition: un sujet encore à controverse dans le clan des scientifiques ….
- Voir cet article de Futura Science : Le mammouth laineux s’est éteint à cause du changement climatique
- Et un article plus scientifique du CNRS : Une nouvelle hypothèse pour expliquer la disparition des mammouths
Mais hélas, on sait aujourd’hui que l’homme a une action sur la biodiversité. Certains chercheurs parlent même de la sixième extinction , celle-ci serait causée par l’homme.
Voir cet article de NotrePlanete.info : Actuellement (Holocène), 6e extinction massive : l’anthropocène
Je retiens
Si on généralise à l’ensemble de la planète, on peut considérer que l’action de l’ homme modifie la biodiversité :
– par l’utilisation de pesticides, de désherbants pour l’agriculture intensive etc…
– par la déforestation
– par l’utilisation de produits polluants (produits chimiques toxiques)
– par la pêche intensive
– par les modifications climatiques qu’il entraîne (réchauffement)
L’action principale est la réduction du nombre d’espèces différentes(diminution de la biodiversité spécifique) = EROSION de la BIODIVERSITE et le taux d’extinction des espèces est plus élevé que le taux d’extinction naturel.
Quels sont les mécanismes qui conduisent à l’évolution de la biodiversité ?
Image tirée du film L’âge de glace 5 Blue Sky et century fox
Les deux mécanismes responsables de l’évolution de la biodiversité sont :
(Interviews tirées du livre SVT Belin2Nd 2010, nouvelle édition)
La sélection naturelle
et la dérive génétique
Afin de mieux comprendre la sélection naturelle, voici un exemple :
SVT Belin2Nd 2010
On constate dans le graphique une proportion plus élevée de souris claire sur sol clair et de souris sombre sur sol sombre.
Ainsi, c’est l’action prédatrice du hibou qui va influencer le pourcentage de souris claires ou sombre. Cette action s’appelle la sélection naturelle.
Un jeu !
Si tu veux jouer pour comprendre ce qu’est la dérive génétique (ou la variation au hasard des reproductions), tu peux jouer avec le logiciel dérive-tirage-boule pour la modéliser
Principe de la modélisation:
Tu imagines que les boules rouges représentent des guppies oranges et que les boules bleues représentent des guppies bleus
– Tu règles le nombre de couleurs sur 2
– et le nombre total de poissons dans l’aquarium :
– Commence par 10 poissons, puis fais avec 50 poissons
– Coche ‘Autoriser les mutations’
– Clique ensuite sur ‘lancer le modèle’ , ‘tirer une boule’ , et ‘tout tirer’
– Puis ‘génération suivante’
Tu vois évoluer les couleurs des poissons au fur et à mesure du temps. Pour un même effectif, l’évolution ne se fera jamais de la même manière!
Quelle différence observes-tu entre
la grande ou la petite population de poisson?
Je retiens
– La biodiversité évolue au cours du temps, on appelle ce phénomène l’évolution.
– Ces variations génétiques peuvent se faire au hasard, on parle alors de dérive génétique. D’une génération sur l’autre, certains allèles sont transmis et pas d’autres sous le seul effet du hasard. Cette dérive génétique est plus marquée sur des populations à faible effectif.
– Ainsi une population qui se retrouve séparée en deux populations plus petites évoluera de manière différente . On obtiendra plus tard deux populations bien distinctes au niveau génétique.
– Une population évolue aussi sous l’effet de la sélection naturelle. Cette sélection correspond à une pression exercée par l’environnement (climat, prédateur…). Les êtres vivants dont les allèles sont favorables par rapport à l’environnement auront une plus grande chance de survie
