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Classer les êtres vivants.

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Présentation au sujet: "Classer les êtres vivants."— Transcription de la présentation:

1 Classer les êtres vivants

2 La classification au collège Nouveaux programmes. BO Hors série n°5 du 9 septembre 2004 Partie diversité, parentés et unité des êtres vivants Deux des compétences demandées : - Déterminer un être vivant à partir dune clé dichotomique - Replacer un être vivant dans la classification actuelle

3 Ce diaporama a pour but damorcer une réflexion sur le sens des classifications du vivant

4 Classer, cest : choisir des objets, les trier, ou les regrouper par catégories, trouver des relations entre les catégories.

5 Le désir de classer le monde vivant naît de lobservation de sa grande diversité

6 Que classe-t-on ? Des espèces Mais quest ce quune espèce ?

7 Exemple 1 Même espèce ?

8 Exemple 2 Même espèce ?

9 Exemple 3 Même espèce ?

10 Le critère dappartenance à la même espèce Ne peut être fondé sur la ressemblance, On utilise le critère de descendance : sont de la même espèce, les individus interféconds pouvant donner une descendance fertile

11 Ce critère fut long à mettre en place Jusquau XVII ème siècle, la croyance en des métamorphoses dune espèce en une autre, perdurait Larbre à Anatifes fabriquant des canards Aldrovandi, botaniste à lUniversité de Bologne 1618

12 Chaque espèce est nommée par 2 termes Le nom du genre, suivi du nom despèce Exemple : Canis familiaris pour le chien Cette double dénomination a été fondée par Linné (XVII ème siècle)

13 Toute entreprise de classement nécessite au préalable une collecte des échantillons sur le terrain

14 Et, en vue de leur étude leur conservation (herbier, collections, musées)

15 Pourquoi classer les êtres vivants? par intérêt utilitaire Reconnaître des plantes médicinales, comestibles, dangereuses, etc..

16 Classer pour reconnaître Une méthode : la clé de détermination

17 Principe de construction dune clé Il procède du tri : on choisit un critère de reconnaissance, on sélectionne les êtres vivants qui le possèdent, on élimine les autres, par lutilisation de critères successifs, on discrimine lêtre vivant que lon peut nommer

18 Exemple : lOrme champêtre

19 Application : reconnaître lOrme parmi 4 arbres Critère 1 : feuille dentée oui non

20 Critère 2 : feuille lancéolée oui non

21 Critère 3 : base du limbe asymétrique ouinon 3 critères suffisent pour identifier lOrme

22 Dans une clé : La détermination seffectue par une série finie dalternatives Pour chaque être vivant, un seul chemin possible

23 La clé avec les 4 arbres

24 Ce principe est utilisé sur une collection beaucoup plus grande dêtres vivants il est adopté par les flores

25 Le tri préside aux premières classifications Téophraste (3 siècles avant JC) bâtit une classification des plantes sur ce principe, afin de reconnaître les plantes médicinales

26 Pourquoi classer les êtres vivants? par intérêt utilitaire par intérêt scientifique Reconnaître des plantes médicinales, comestibles, dangereuses, etc.. Faire un inventaire du monde vivant

27 Le recensement actuel de la biodiversité On dénombrait en 2000, espèces Ce recensement est inachevé. La diversité actuelle est le résultat dune longue histoire commencée il y 3800 millions dannées

28 Une biodiversité variable selon les groupes Les insectes et les plantes, groupes les plus explorés, regroupent le plus grand nombre despèces Document extrait et modifié de la revue « Pour la science »

29 Pourquoi classer les êtres vivants? par intérêt utilitaire par intérêt scientifique Reconnaître des plantes médicinales, comestibles, dangereuses, etc.. Faire un inventaire du monde vivant Comprendre sa diversité actuelle

30 Classer pour comprendre La classification révèle une conception du monde vivant Brève histoire des idées

31 De lantiquité au XVIII ème siècle La classification reflète lidée dune biodiversité structurée

32 Aristote et « léchelle de la nature » Tous les êtres vivants ont une âme Ils sont classés selon une complexité croissante Homme Animaux Plantes Idée dun monde vivant hiérarchisé …qui persistera bien au-delà de lantiquité

33 Linné et la recherche dun « ordre naturel » …….divin Les espèces, définies comme unités de classification sont immuables Fixisme Le vivant présente une harmonie naturelle dinspiration divine Créationnisme

34 Son système de classification est censé traduire lordre du créateur Règne Embranchement Classe Ordre Famille Genre Espèce Selon une logique descendante, Il subdivise le vivant en unités systématiques de plus en plus petites Tout le vivant Division du vivant

35 Il utilise surtout le principe du tri En classant les plantes selon les seuls caractères sexuels

36 Naissance du principe demboîtement Bernard de Jussieu, Cuvier définissent lappartenance à chaque niveau hiérarchique de la classification, par la possession dun caractère précis Exemple, la classe des mammifères par les mamelles, lembranchement des vertébrés par la vertèbre Ce principe de hiérarchisation des caractères permet dopérer des emboîtements

37 Le principe demboîtement est à la base du classement actuel des êtres vivants

38 Premier niveau demboîtement, le genre

39 Dans un 2 ème emboîtement, le genre dans une famille… et ainsi de suite

40 Exemple : Homo sapiens Les « boites » contenant lhomme et les emboîtements successifs

41 La vision du vivant évolue à partir du XVIII ème siècle

42 Geoffroy St Hilaire : certains êtres vivants présentent un plan d organisation commun Idée de parenté Cuvier : les roches peuvent contenir des restes danimaux disparus Les espèces ne sont pas immuables

43 Lamarck et la rupture avec le fixisme Les espèces se transforment sous la contrainte du milieu. selon un processus contesté, la transmission des caractères acquis ! Idée dévolution…

44 La dimension historique fait son entrée dans la classification

45 Darwin précurseur de la classification actuelle Il constate : - quil existe une variation au sein des espèces - quil naît plus dindividus que la planète peut en nourrir La nature opère un tri (sélection naturelle) Les plus « adaptés » se reproduisent et la reproduction crée de nouvelles variations Le triple processus, variation, sélection, reproduction, est responsable dune transformation des espèces

46 Doù lidée maîtresse de Darwin Relier lidée de parenté et dévolution pour aboutir à celle dune filiation entre les êtres vivants. Les ressemblances entre espèces traduisent lhéritage dun ancêtre commun, les différences traduisent les modifications évolutives au cours du temps Cest le concept de descendance avec modification énoncé par Darwin

47 Et après Darwin ? Les faits en faveur de lévolution saccumulent La découverte des gènes, de leur variabilité, de leur mode de transmission, apporte des éclairages nouveaux sur les processus responsables de lévolution La datation des fossiles donne un cadre chronologique à lhistoire évolutive

48 La conception moderne de la classification Elle traduit des filiations et lévolution des êtres vivants On parle de classification phylogénétique

49 Comment bâtir une classification qui reflète les liens de parenté ? Pour regrouper, on utilise les caractères partagés qui traduisent une parenté Toute la difficulté est de choisir les caractères pertinents

50 Classons les 5 animaux suivants Pigeon, thon, criquet, chauve souris, chat Images issues du logiciel « phylogène »

51 Comment les regrouper ? Une idée, utiliser les organes locomoteurs Animaux à ailes (ou pattes + ailes) Pigeon Chauve souris Criquet Animaux à pattes Chat Animaux à nageoires Thon

52 Judicieux ? Examinons les organes locomoteurs

53 Structure des organes locomoteurs chat Pig. Ch S cr thon intrus Même structure Images phylogène

54 Regrouper, oui si… les caractères traduisent une parenté. On dit que ce sont des caractères homologues Non, sils traduisent des ressemblances sans rapport de parenté ou analogies (comme laile, la forme du corps)

55 Les emboîtements successifs Membre osseux Chat Chauve-souris pigeon Nageoire osseuse Thon Ailes membraneuses Criquet 1 er emboîtement utilisant la parenté des appareils locomoteurs

56 Les emboîtements successifs Membre osseux Chat Chauve-souris pigeon Nageoire osseuse Thon Ailes membraneuses Criquet 2 eme emboîtement dordre supérieur utilisant le caractère du squelette Squelette interne osseuxSquelette externe

57 Les emboîtements successifs Membre osseux Chat Chauve-souris pigeon Nageoire osseuse Thon Ailes membraneuses Criquet 3 eme emboîtement dordre inférieur utilisant les productions de la peau Squelette interne osseuxSquelette externe poils

58 Une logique de classification ascendante Contrairement aux premiers classificateurs, on opère des regroupements de plus en plus grands Tout le vivant Divisions du vivant Unité croissante diversité Emboîtements successifs

59 Les activités de classement avec les élèves Le « jeu » consiste à placer les animaux qui partagent les mêmes caractères dans les mêmes boîtes, puis de faire des emboîtements On regroupe selon des critères positifs. Le tri est désormais banni La méthode de classement devient identique à celle des scientifiques

60 On peut matérialiser les liens de filiation entre les groupes En « connectant » les groupes par des liens de filiation avec leurs ancêtres On fabrique ainsi un arbre de filiation

61 De la classification à larbre de filiation A lextrémité des branches, les « descendants » dun même ancêtre hypothétique situé au noeud Ancêtre mammifère Chauve-sourisChatPigeonThon Criquet

62 De la classification à larbre de filiation Ancêtre mammifère Chauve-sourisChatPigeonThon Criquet Ancêtre avec membre osseux

63 De la classification à larbre de filiation Ancêtre mammifère Chauve-sourisChatPigeonThon Criquet Ancêtre avec membre osseux Ancêtre vertébré

64 De la classification à larbre de filiation Ancêtre mammifère Chauve-sourisChatPigeonThon Criquet Ancêtre avec membre osseux Ancêtre vertébré Ancêtre animal plus lointain

65 La classification actuelle nécessite des remises en cause Son but étant de regrouper tous les descendants dun même ancêtre, certains regroupements « traditionnels » nont plus de sens

66 La classification actuelle des vertébrés Tous issus dun même ancêtre Images tirées de « la classification phylogénétique du vivant » de Lecointre / Le Guyader

67 Le groupe des poissons na aucun sens sauf ….. …si on y inclut lintégralité des vertébrés, l ancêtre de tous les poissons étant aussi lancêtre de tous les vertébrés

68 Si on conserve le groupe des reptiles…. Si on conserve le groupe des reptiles… …Il faut lui inclure les oiseaux !

69 Il faut reconsidérer des anciens regroupements Les poissons, les reptiles nont aucune signification dun point de vue des parentés, donc dun point de vue évolutif Cest aussi le cas des invertébrés regroupés au seul prétexte quils nont pas de vertèbres, …mais qui comprennent une très grande variété de groupes très éloignés les uns des autres

70 Quelques grands traits de la classification actuelle

71 Les 3 grands domaines du vivant Bactéries Êtres vivants dont la cellule na pas de noyau Archées Êtres vivants dont la cellule na pas de noyau, mais éloignés des bactéries Eucaryotes Êtres vivants dont les cellules ont un noyau Ancêtre commun 1 ère cellule

72 Quelques grands groupes deucaryotes Les végétaux, les champignons, les animaux, les algues brunes et dautres désormais éclatés, comme les protozoaires

73 Les « invertébrés » regroupent des êtres vivants très différents Les arthropodes, animaux à pattes articulées et exosquelette, champions de la diversité Les mollusques, animaux à coquille Différents groupes de vers, avec ou sans anneaux, plats ou ronds, des animaux à 5 axes de symétrie comme les échinodermes, etc.…

74 Lhomme se positionne selon les mêmes méthodes dans la classification Une ancienne vision : lhomme, au sommet de lévolution

75 Lhomme se positionne selon les mêmes méthodes dans la classification Une des nouvelles conceptions : lhomme partage un même ancêtre avec le chimpanzé

76 En conclusion, La classification actuelle est une tentative de reconstitution de larbre généalogique du vivant

77 En conclusion, Elle réunit 2 concepts dapparence contradictoire : la diversité du vivant lunité du vivant, en traduisant la communauté de son origine, ses liens de filiation, son évolution

78 En conclusion, Elle y inclue les fossiles Elle ne hiérarchise pas le vivant Elle fait débat et évolue au gré des découvertes et des discussions

79 Toutefois, elle ne traduit pas toute la biodiversité La biodiversité au sein dune même espèce est occultée dans les systèmes actuels de classification Pourtant cette variation est connue de tous, comme le montre ce panier de tomates Loutil de mesure pertinent de la biodiversité reste encore à inventer !

80 Quelques sources bibliographiques Comprendre et enseigner la classification. Lecointre. Ed. Belin. 22 euros. Indispensable pour se familiariser avec les nouveaux concepts. Des pistes pédagogiques pour le primaire, le collège et le lycée Classification phylogénétique du vivant de Lecointre/ Le Guyader. Belin. 36,40 euros. Pour connaître la classification actuelle

81 Quelques sources bibliographiques Classification et évolution : Le Guyader. Editions Le Pommier. 6 euros. Petit condensé vite lu Numéro spécial de « Pour la science ». Lévolution. Janvier 97. Beaucoup dinfos. Les harmonies de la nature à lépreuve de la biologie. INRA. P. H. Gouyon. Remarquable Histoire des Sciences de la vie. Nathan. Duris/ Gohau. Très clair De la graine à la plante. Belin. Un article sur Linné notamment Histoire de la Biologie. Mayr. Ed Fayard. 45 euros environ. Lun des fondateurs du concept actuel de lespèce. Ardu

82 Sur Internet Dossier du CNRS consacré à lévolution Très complet, vivement conseillé Conférences en ligne de Pierre Henri Gouyon : 3 leçons de 1h 30 chacune à écouter Un régal dintelligence ! …et 3 conférence de Le Guyader : « lévolution des espèces » Très intéressant


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