CHAPITRE 3: LA REALITE DE L’EVOLUTION

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1 CHAPITRE 3: LA REALITE DE L’EVOLUTION
Un arbre phylogénétique est un arbre schématique qui montre les relations de parentés entre des groupes d'êtres vivants. Charles Darwin pensait que la phylogénie, c'est-à-dire l'étude de l'évolution des organismes vivants en vue d'établir leur parenté, pouvait être représentée sous la forme d'un arbre de vie, ou arbre évolutif.

2 La première esquisse de Darwin d'un arbre phylogénétique tirée de son First Notebook on Transmutation of Species(1837).

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4 I. Faits suggérant l’idée d’évolution
A. Organisation de base identique: Théorie cellulaire = même unité de structure Code génétique universel Voies métaboliques similaires Chromosomes semblables: exemple du caryotype du chimpanzé et de l’homme => Parenté lointaine entre tous les êtres vivants

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6 I. Faits suggérant l’idée d’évolution
B. Ressemblances anatomiques: - anatomie comparée de différentes espèces: ex: squelette des membres chez les Vertébrés (bâti sur le même schéma)

7 3 segments s’associant à une ceinture

8 I. Faits suggérant l’idée d’évolution
B. Ressemblances anatomiques Toutes les ressemblances ne traduisent pas des parentés! a) Caractères homologues et caractères analogues

9 Caractères analogues = organes qui se ressemblent parce qu’ils réalisent la même fonction mais qui n’ont pas la même structure interne!

10 Caractère homologues:
= organes qui sont la même structure et les mêmes connexions aux organes adjacents, ne réalisent pas forcément la même fonction!

11 Caractère homologues:

12 I. Faits suggérant l’idée d’évolution
B. Ressemblances anatomiques Toutes les ressemblances ne traduisent pas des parentés! a) Caractères homologues et caractères analogues (la recherche de parenté se fait uniquement avec des caractères homologues.) b) caractères ancestraux et caractères dérivés

13 Caractère « phanère » chez 4 Vertébrés
Écailles et plumes Poils Écailles = état ancestral du caractère « phanère » -> des animaux qui n’appartiennent pas à l’ensemble considéré possèdent des écailles (lézard ou tortue); Or l’ancêtre commun aux reptiles, oiseaux et mammifères est plus ancien que l’ancêtre commun aux oiseaux et mammifères. Poils et plumes = états dérivés du caractère « phanère » -> sont apparus plus récemment que l’écaille

14 I. Faits suggérant l’idée d’évolution
B. Ressemblances anatomiques Toutes les ressemblances ne traduisent pas des parentés! a) Caractères homologues et caractères analogues b) caractères ancestraux et caractères dérivés c) la détermination des états ancestraux et dérivés des caractères: utilisation des fossiles

15 I. Faits suggérant l’idée d’évolution
B. Ressemblances anatomiques Toutes les ressemblances ne traduisent pas des parentés! Construction d’un arbre phylogénétique a) Présentation des 3 espèces et détermination des relations de parentés

16 saumon Dipneuste invertébré vivant dans les lacs africains possédant des nageoires, branchies et poumons) vache

17 Construction d’un arbre phylogénétique
Présentation des 3 espèces et détermination des relations de parentés Représentation des relations de parentés Pour construire l’arbre phylogénétique, on commence par établir un tableau des états des caractères. Seuls quelques caractères sont mentionnés, mais une étude avec plus de caractères donnerait le même résultat. caractère État ancestral État dérivé Axe squelettique vertébral Absent Présent Base du membre Pluribasal Monobasal doigts Pas de doigts 5 doigts

18 Ensuite on attribue les états des caractères aux espèces
Ensuite on attribue les états des caractères aux espèces. La possession d’un caractère ancestral est indiquée par un 0. Celle d’un caractère dérivé par un 1. Enfin on comptabilise les caractères dérivés partagés vache dipneuste saumon Axe squelettique vertébral 1 Base du membre Doigts

19 Saumon Dipneuste Vache temps Ancêtre commun exclusif à la Vache
et au Dipneuste temps Ancêtre commun exclusif aux trois espèces

20 Saumon Dipneuste Vache temps Doigts Membre monobasal Axe vertébral
Ancêtre commun exclusif à la Vache et au Dipneuste temps Membre monobasal Ancêtre commun exclusif aux trois espèces Axe vertébral

21 C. Ressemblances embryologiques

22 C. Les arguments moléculaires

23 II. Arguments paléontologiques de l’évolution
archaeopteryx

24 Saumon Cheval Eusthenopteron Hyracotherium ? temps

25 Saumon Cheval Hyracotherium 56 Ma Eusthenopteron 380 Ma

26 Hyracotherium

27 Hyracotherium (en): a=émail b=dentine; c=cément

28 Eusthenopteron

29 Eusthenopteron

30 Eusthenopteron

31 Eusthenopteron

32 Squelettes de nageoire pectorale d’Eusthenopteron et de membre antérieur d’Ichthyostega
1 : humérus ; 2 : radius ; 3 : cubitus ; 4 : doigts ; 5 : rayons dermiques.

33 Eusthenopteron

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