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LA THÉORIE DE LÉVOLUTION. 1. Avant Darwin 1.1 Historique de lidée d évolution 1. Avant Darwin 1.1 Historique de lidée d évolution 24 novembre 1859 : Charles.

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1 LA THÉORIE DE LÉVOLUTION

2 1. Avant Darwin 1.1 Historique de lidée d évolution 1. Avant Darwin 1.1 Historique de lidée d évolution 24 novembre 1859 : Charles Darwin « Lorigine des espèces par sélection naturelle » 24 novembre 1859 : Charles Darwin « Lorigine des espèces par sélection naturelle » Révolution: Philosophique Théologique Scientifique

3 Selon la théorie de lévolution: Les espèces se transforment au cours du temps, elles évoluent. Il y a donc une « histoire » de la vie. Darwin propose une théorie pour expliquer ces transformations: Théorie de l évolution par sélection naturelle. La théorie de Darwin forme un tout cohérent et sappuie sur lensemble des connaissances de lépoque en géologie et en biologie. La théorie sera rapidement acceptée par lensemble des biologistes. Les espèces se transforment au cours du temps, elles évoluent. Il y a donc une « histoire » de la vie. Darwin propose une théorie pour expliquer ces transformations: Théorie de l évolution par sélection naturelle. La théorie de Darwin forme un tout cohérent et sappuie sur lensemble des connaissances de lépoque en géologie et en biologie. La théorie sera rapidement acceptée par lensemble des biologistes.

4 AVANT Darwin: Vision fixiste du monde et de la vie Platon (~428 - ~348) : Dualisme platonicien: monde réel et parfait des idées et monde illusoire, imparfait accessible à nos sens. Chaque individu dune espèce est une copie imparfaite d un modèle parfait et immuable appartenant au monde des idées. Aristote (~384 - ~322) : Ne reprend pas le dualisme platonicien. Mais, les espèces sont éternelles, immuables. Les idées dAristote domineront la pensée judéo-chrétienne jusquau XIX e siècle

5 James Ussher ( ) Pasteur anglican et primat dIrlande 1650 : « Annales veteris testamenti, a prima mundi origene deducti » (Annales de lAncien Testament, retracées depuis lorigine du monde) James Ussher ( ) Pasteur anglican et primat dIrlande 1650 : « Annales veteris testamenti, a prima mundi origene deducti » (Annales de lAncien Testament, retracées depuis lorigine du monde) Dieu a créé le monde le : dimanche 23 octobre 4004 av. JC à midi Dieu a créé le monde le : dimanche 23 octobre 4004 av. JC à midi Vision fixiste du monde inspirée de la Bible par opposition à la vision transformiste qui se développera au XIX e

6 Fin XVII e et XVIII e : Étude des strates géologiques et des fossiles Fin XVII e et XVIII e : Étude des strates géologiques et des fossiles Fossiles (du latin creuser) = traces dorganismes vivants laissées dans les roches sédimentaires.

7 Roches sédimentaires se forment par dépôts de particules en suspensions ou par précipitation de minéraux au fond dun cours deau. Pression Solidification = Roche sédimentaire Successions marines (inondations, assèchements) ou modifications des dépôts Strates

8 Roches sédimentaires formant des strates superposées

9 Un organisme peut se fossiliser SI: Recouvert de sédiments avant dêtre complètement décomposé (milieu aquatique). Absence doxygène. Molécules organiques progressivement remplacées par des dépôts minéraux modèle minéral de lorganisme mort La fossilisation est un phénomène RARE

10 Un dinosaure meurt sur le bord d'un cours d'eau. Une crue saisonnière submerge la carcasse qui est rapidement recouverte de sédiments entraînés par les eaux.

11 La chair se décompose ne laissant que le squelette. Lentement, au cours de millions d'années, la matière osseuse est remplacée par des minéraux dissous dans le sol. Le squelette se minéralise.

12 L'érosion peut éventuellement exposer le squelette minéralisé.

13 Plus la strate géologique est profonde, plus elle est ancienne. Récent Ancien

14 Strates géologiques Histoire de la vie Des strates les plus anciennes aux plus récentes: certaines espèces apparaissent, dautres disparaissent. Plus la strate est ancienne, plus les formes fossiles sont différentes des espèces daujourdhui. Les types de fossiles sont disposés dans le même ordre, partout dans le monde. Formes les plus anciennes ne contiennent pas dorganismes complexes. Certaines formes sont toujours au-dessus dautres formes. Succession des formes dans les strates est toujours la même partout dans le monde.

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16 2. Le darwinisme Charles Darwin ( )Charles Darwin Études en médecine (quil abandonne) puis en théologie et sciences naturelles. À 22 ans (1831) sembarque sur le HMS Beagle. Charles Darwin (1840) HMS Beagle

17 Voyage de 5 ans autour du monde: but = cartographier certaines régions peu connues. Au cours du voyage Darwin élabore sa théorie et recueille de nombreuses données pour létayer.

18 Au cours du voyage du beagle Darwin observe : Espèces de régions différentes dAmérique du Sud se ressemblent souvent entre elles. Espèces retrouvées dans un milieu particulier dAmérique du Sud ressemblent plus aux espèces dautres régions dAmérique du Sud quaux espèces trouvées dans des milieux similaires sur dautres continents. Fossiles dAmérique du Sud ressemblent aux espèces actuelles dAmérique du Sud. Îles possèdent des espèces uniques qui ressemblent à dautres espèces du continent le plus proche. Ex. Îles Galápagos (900 Km à lOuest de lAmérique du Sud)

19 Retour du voyage : 1836 Ne publie pas sa théorie, se contente den noter les grandes lignes : lettre de Alfred Russel Wallace. Expose sensiblement la même théorie. Le mois suivant : publication officielle de la théorie (cosignée Darwin-Wallace) : Publication de « Lorigine des espèces par sélection naturelle ». Succès instantané de librairie. 10 ans plus tard, la théorie de Darwin est acceptée par la grande majorité des biologistes. Alfred Russel Wallace

20 Théorie de Darwin 1. Sans limitation, une population saccroît de façon exponentielle Une morue peut pondre plus de 6 millions dœufs. Si chacun de leurs descendants survivaient un seul couple déléphants pourrait engendrer 19 millions déléphants en 750 ans.

21 Théorie de Darwin 1. Sans limitation, une population saccroît de façon exponentielle 2. Années après années, les populations demeurent relativement stables Des facteurs limitants empêchent laccroissement exponentiel. Darwin sétait inspiré pour ce point d un ouvrage de léconomiste Thomas Malthus ( ): Thomas Malthus La population humaine augmente plus vite que la production des ressources alimentaires.

22 Théorie de Darwin 1. Sans limitation, une population saccroît de façon exponentielle 2. Années après années, les populations demeurent relativement stables Des facteurs limitants empêchent l accroissement exponentiel. 3. Il y a des variations entre les individus: à chaque génération, les descendants diffèrent de leurs parents et diffèrent entre eux.

23 Théorie de Darwin 1. Sans limitation, une population saccroît de façon exponentielle 2. Années après années, les populations demeurent relativement stables Des facteurs limitants empêchent l accroissement exponentiel. 3. Il y a des variations entre les individus: à chaque génération, les descendants diffèrent de leurs parents et diffèrent entre eux. 4. Si une différence savère avantageuse face à lenvironnement de lorganisme, le ou les individus qui la possèdent ont plus de chances de survivre que ceux de la population qui ne la possèdent pas. Et donc plus de chances de se reproduire et de transmettre leur caractéristique = SÉLECTION NATURELLE 1. Sans limitation, une population saccroît de façon exponentielle 2. Années après années, les populations demeurent relativement stables Des facteurs limitants empêchent l accroissement exponentiel. 3. Il y a des variations entre les individus: à chaque génération, les descendants diffèrent de leurs parents et diffèrent entre eux. 4. Si une différence savère avantageuse face à lenvironnement de lorganisme, le ou les individus qui la possèdent ont plus de chances de survivre que ceux de la population qui ne la possèdent pas. Et donc plus de chances de se reproduire et de transmettre leur caractéristique = SÉLECTION NATURELLE

24 Théorie de Darwin 1. Sans limitation, une population saccroît de façon exponentielle 2. Années après années, les populations demeurent relativement stables Des facteurs limitants empêchent l accroissement exponentiel. 3. Il y a des variations entre les individus: à chaque génération, les descendants diffèrent de leurs parents et diffèrent entre eux. 4. Si une différence s avère avantageuse face à l environnement de l organisme, le ou les individus qui la possèdent ont plus de chances de survivre que ceux de la population qui ne la possèdent pas. Et donc plus de chances de se reproduire et de transmettre leur caractéristique = SÉLECTION NATURELLE 5. Le caractère avantageux a donc tendance à se répandre jusquà ce que ceux qui le possèdent surpassent et remplacent ceux qui ne lont pas.

25 Évolution de la girafe selon Darwin Girafes se nourrissent des feuilles des arbres. Si la nourriture est rare, les plus grands (cou et pattes) ont un net avantage sur les plus petits. Les plus grands ont plus de chances de survivre; plus de chances de se reproduire et de transmettre à leurs descendants leur grande taille. De génération en génération, il y a une SÉLECTION des plus grands. Avec le temps, il y a une tendance à lallongement du cou et des pattes dans la population. N.B. Darwin n'a jamais cité cet exemple, il connaissait trop peu ce cas. De plus, une autre explication est possible. Voyez-vous laquelle?

26 La phalène du bouleau (Biston betularia) Jusqu en 1848 (Angleterre), tous les spécimens connus = forme pâle À la fin du XIX e siècle, 98% des individus = forme mélanique Forme pâleForme mélanique

27 Forme pâle = bon camouflage sur les troncs darbres couverts de lichen. Forme mélanique = bon camouflage sur les troncs dépourvus de lichens et noircis par la pollution. À partir du milieu du XIX e siècle, la pollution a fait disparaître les lichens des arbres et la suie les a noircis. Dans les régions polluées, la sélection naturelle a remplacé les pâles par la forme mélanique en quelques années. Dans les régions où on a mis fin à la pollution, les pâles sont redevenus majoritaires. La phalène du bouleau (Biston betularia)

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29 Autres exemples : Résistance aux antibiotiques des bactéries Pinsons de lîle Daphne Major aux Galápagos Le pinson préfère manger des graines petites et tendres faciles à écraser. Les années humides, ces graines sont assez abondantes. Les années sèches, les graines deviennent plus rares, surtout les petites. La diète contient alors une proportion plus grande de graines plus grosses et plus dures. Il y a alors avantage des oiseaux aux becs les plus robustes. Ceux-ci deviennent plus abondants.

30 Modes de sélection naturelle Sélection directionnelle Sélection stabilisante Sélection diversifiante Stabilisante Directionnelle Diversifiante

31 Sélection directionnelle Nuisible

32 Sélection stabilisante Nuisible

33 Sélection diversifiante Nuisible Ex. Pinsons qui sadaptent à se nourrir dinsectes (bec fin avantageux) ou de graines (bec robuste avantageux). Les becs fins qui se reproduisent entre eux donnent des rejetons à becs fins mieux adaptés aux insectes. Les gros becs qui se reproduisent entre eux donnent des rejetons à gros becs mieux adaptés aux graines. Les becs fins qui se reproduisent avec les gros becs donnent des becs intermédiaires mal adaptés aux insectes comme aux graines.

34 Y a-t-il évolution actuellement dans lespèce humaine? Pour quil y ait évolution, il faut : Diversité génétique Sélection naturelle Est-ce le cas chez les humains ? La sélection naturelle est-elle vraiment nécessaire?

35 La théorie darwinienne de lévolution (1859) nest pas complète : Lois de la génétiques ne sont pas connues. On ne sait rien de linformation génétique. Darwin ne peut expliquer doù proviennent les nouveaux caractères qui seront sélectionnés. Découvertes en génétique au cours du XXe siècle permettent de compléter la théorie: Théorie synthétique de lévolution ou Néo-darwinisme Théorie synthétique de lévolution ou Néo-darwinisme

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