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Académie de Guadeloupe Lundi 30 Juin 2014 RESSOURCES MUTUALISABLES EN SVT Martine BELFROY, professeure de SVT LGT de Baimbridge, Abymes. Frédérique ANTOINE-FIRMO,

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1 Académie de Guadeloupe Lundi 30 Juin 2014 RESSOURCES MUTUALISABLES EN SVT Martine BELFROY, professeure de SVT LGT de Baimbridge, Abymes. Frédérique ANTOINE-FIRMO, professeure de SVT LGT Yves LEBORGNE, Ste-Anne. Avec la collaboration de Nadia ALI et Sandy FORBIN, professeures de SVT Antoine-Belfroy

2 Un exemple de cours «magistral» interactif « Autour du concept d’espèce » Espèces d’espèces, un film de Denis Waerebeke Antoine-Belfroy

3 Enseignement spécifique Classe de Terminale S Thème 1. La Terre dans l’Univers, la vie et l’évolution du vivant Thème 1-A Génétique et évolution Thème 1-A-3 De la diversification des êtres vivants à l'évolution de la biodiversité Antoine-Belfroy

4 Connaissances: - La définition de l'espèce est délicate et peut reposer sur des critères variés qui permettent d'apprécier le caractère plus ou moins distinct de deux populations (critères phénotypiques, interfécondité, etc.). - Le concept d'espèce s'est modifié au cours de l'histoire de la biologie. Une espèce peut être considérée comme une population d'individus suffisamment isolés génétiquement des autres populations. Une population d'individus identifiée comme constituant une espèce n'est définie que durant un laps de temps fini. - On dit qu'une espèce disparaît si l'ensemble des individus concernés disparaît ou cesse d'être isolé génétiquement. Une espèce supplémentaire est définie si un nouvel ensemble s'individualise. Antoine-Belfroy

5 Capacités et attitudes :  Manifester sens de l’observation, curiosité, esprit critique.  Comprendre la nature provisoire, en devenir, du savoir scientifique.  Être conscient de sa responsabilité face au monde vivant. Antoine-Belfroy

6 Autour du concept d’espèce… Un concept qui a évolué au cours du temps Antoine-Belfroy

7 Quels sont les individus appartenant à la même espèce ? Antoine-Belfroy

8 Exemple de réponse d’élève: Ces individus appartiennent à la même espèce car ils se ressemblent. Critère morphologique/ phénotypique Antoine-Belfroy

9 « Une espèce est un ensemble d’individus qui engendrent, par reproduction, d’autres individus semblables à eux-mêmes.» Carl Von Linné ( ) Naturaliste suédois En effet, au XVIIIème siècle… Critère de ressemblance et critère de reproduction à l’identique Antoine-Belfroy

10 o Toute variation par rapport au type « idéal » est considérée comme une anomalie. L’espèce représente donc une entité permanente et stable. « Nous comptons aujourd’hui autant d’espèces qu’il y a eu au commencement de formes diverses créées ». Linné Pour les scientifiques de l’ époque, les espèces ont été créées par la divinité. Antoine-Belfroy

11 Linné a répertorié, nommé et classé de manière systématique l'essentiel des espèces vivantes connues à son époque. Toutes les espèces sont nommées en latin, selon le système binominal inventé par Linné: un nom de genre suivi d’un qualificatif d’espèce. Ex: Homo sapiens Image extraite du film « Espèces d'espèces », 2009 Antoine-Belfroy

12 Et pourtant...Ce sont des espèces différentes Coccinella magnifica Loxodonta africana (éléphant de la savane) Orgyia recens Orgyia antiqua Loxodonta cyclotis (éléphant de la forêt) Coccinella septempunctata Antoine-Belfroy

13 Une même espèce ou deux espèces différentes? La même espèce … mais des cas de dimorphisme sexuel! Pied de chat dioïque Merle Dynaste hercule Sphinx Antoine-Belfroy

14 Une même espèce ou des espèces différentes? Reine entourée de ses ouvrières Castes chez les termites Une même espèce... mais des individus morphologiquement très différents : un cas de POLYMORPHISME Antoine-Belfroy

15 Une même espèce ou deux espèces différentes? Une même espèce, le Tenebrio molitor (Ténébrion meunier) Mais… des stades différents de développement. LarveAdulte Antoine-Belfroy

16 On ne peut donc pas uniquement se fonder sur la ressemblance morphologique pour définir l’espèce: il peut y avoir ressemblance sans parenté ou parenté sans ressemblance Antoine-Belfroy

17 Selon Darwin… Au 19ème siècle, Darwin révolutionne l’approche du concept d’espèce: - Il se fonde sur la théorie de l’évolution et introduit l’idée d’une parenté entre les espèces. -La diversité du monde change et les espèces apparaissent comme des entités limitées dans l’espace et dans le temps. - La variabilité est une propriété essentielle du Vivant et non plus une anomalie. Charles Darwin ( ) Naturaliste anglais Antoine-Belfroy

18 Sans en donner une définition formelle, il illustre la notion d’espèce par le schéma suivant : Doc2 p.68 - Chaque boule est un individu qui peut se reproduire avec un autre et engendrer une descendance elle-même fertile. - Si un groupe d’individus ne se croise plus avec un autre, alors les deux branches divergent et peuvent former deux espèces distinctes. spéciation Extinction Espèce 4 Espèce 1 Espèce 2 Espèce 3 Espèce 5 Espèce 4 D’après « Biologie évolutive » Editions de Boeck Antoine-Belfroy

19 Le critère d’interfécondité « Une espèce est une population ou un ensemble de populations dont les individus peuvent effectivement ou potentiellement se reproduire entre eux et engendrer une descendance viable et féconde dans des conditions naturelles. » (Ernst Mayr, 1942) Ernst Mayr ( ) Biologiste et généticien allemand Un critère biologique important… Antoine-Belfroy

20 Quelques hybrides Zébrane (zèbre x âne) Ligre (lion x tigresse ) Mulet ( âne x jument) Orchidée hybride Phalaenopsis gersenii Phalaenopsis violacea Phalaenopsis sumatrana X Antoine-Belfroy

21 Un autre critère biologique….. Formica paralugubris Formica lugubris se ressemblent et étaient considérées comme une seule et même espèce jusqu’en Mais de récentes études moléculaires montrent qu’il n’y a aucun échange génétique entre elles alors qu’elles peuvent se rencontrer: ce sont deux espèces distinctes! Etude de flux de gènes entre des populations Antoine-Belfroy

22 Actuellement…  Une espèce peut être considérée comme un ensemble d’individus suffisamment isolés génétiquement des autres populations.  Ceci implique une incapacité à s’accoupler suite à des différences dans les parades nuptiales ou une incompatibilité des organes génitaux ou un isolement géographique etc… Antoine-Belfroy

23 Un premier exemple... Fuligule milouin (Aythya ferina) (Aythya fuligula) Fuligule morillon Pour les ornithologues : ces deux canards qui ne se ressemblent pas et ont des habitats différents  2 espèces différentes. Cependant, pour les généticiens : ils peuvent se reproduire et donner une descendance fertile  1 même espèce. Habitats différents => divergences génétiques  Vers 2 nouvelles espèces… Antoine-Belfroy

24  Zerynthia polyxena  Zery Zerynthia kassandra Deux papillons très semblables morphologiquement mais avec des organes reproducteurs non compatibles empêchant toute interfécondité! => 2 espèces différentes … …expliquées par leur histoire Un deuxième exemple… Antoine-Belfroy

25 1- Une aire de répartition d’une espèce ancestrale Zerynthia unique avant la dernière glaciation du quaternaire. 2- Pendant la période glaciaire, deux aires au climat plus doux coupées en deux par une zone très froide. 3- Deux aires qui s’élargissent et finissent par se rejoindre mais deux populations trop longtemps isolées qui ont divergé par accumulation de modifications génétiques. 123 … Leur histoire … Antoine-Belfroy

26 Fuligule, Zerynthia: deux exemples de spéciation: Spéciation: mécanisme par lequel un nouvel ensemble s’individualise à l’origine d’une nouvelle espèce.  Habitats différents sans isolement géographique  Isolement géographique Antoine-Belfroy

27 Apparition d’espèces mais aussi des extinctions… Doc2 p.68 spéciation Extinction Espèce 4 Espèce 1 Espèce 2 Espèce 3 Espèce 5 Espèce 4 Des exemples en Guadeloupe… Antoine-Belfroy

28 Espèces disparues de Guadeloupe Le lamantin Genre Trichechus disparu au 18 ème siècle Flamant rose disparu fin 17 ème siècle (Phoenicopterus roseus ) Ara guadeloupensis disparu au 18 ème siècle Antoine-Belfroy

29 Quelques espèces protégées… Le Gaïac ( Lignum vitae) La tête à l’anglais Le lambi ( Strombus gigas) Le racoon ( Melocactus intortu s ) ( Procyon minor ). Antoine-Belfroy

30 « Chacun est responsable de la planète et doit la protéger à son échelle. » Yann Arthus-Bertrand Antoine-Belfroy

31 Merci de votre attention! Antoine-Belfroy


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