ANIMATION PROGRAMMES 3ème Partie « Évolution » 20% du temps « Selon la téléologie, chaque organisme ressemble à un projectile lancé contre une cible ; selon Darwin, les organismes sont comme la mitraille, dont un fragment porte coup et tous les autres s’éparpillent sans action. » (Thomas HUXLEY, 1877 – « les sciences naturelles et les problèmes qu’elle font surgir ») Animation pédagogique Lille, le 4 juin 2008

Programmes Idée et théorie de l’évolution Idée d’évolution Successions Crises de biodiversité, causes Origine commune sans ambiguïté Classification actuelle Variation « au hasard » aléatoire (génétique) puis sélection de formes adaptées Idée d’évolution Successions modifications climatiques Origine commune Parenté, diversité Définition de l’évolution Filiations Formes intermédiaires Ancêtre commun

Quelques étapes préalables… ARISTOTE, premier naturaliste, mais finaliste… « Historia animalium » (classification du monde animal) « De partibus animalium » (le tout est plus que la somme des parties) 1609 KEPLER Émancipation par rapport à la religion Géocentrisme à héliocentrisme : la rupture 1735 LINNE (1er dévoilement de la nature selon S.J. Gould) – « Systema Naturae » Fin des classifications anthropocentriques Les espèces sont des entités réelles qu’on peut classer (ordre naturel voulu par Dieu) – critère de ressemblance L’échelle des êtres

Des changements dans le monde vivant : paléontologie et fixisme CUVIER 1812 « Recherches sur les ossements fossiles » Introduction : discours sur les révolutions du globe. Le plan d’organisation (vertébrés) La mort des espèces La théorie du catastrophisme D’ORBIGNY 1849 « Cours élémentaire de paléontologie stratigraphique » La théorie des créations successives

La rupture : l’hypothèse transformiste 1809 LAMARCK « Philosophie zoologique » L’hérédité des caractères acquis par le désir… Le développement d’un arbre à Paris (SJ Gould) Un apport décisif : la réfutation du catastrophisme de Cuvier 1819 GEOFFROY ST HILAIRE : « histoire naturelle des mammifères » l’unité de composition organique = homologie 1830 : la controverse avec Cuvier (Cuvier meurt en 1832) 1859 DARWIN, le 2ème dévoilement de la nature (S.J. Gould) « l’origine des espèces  au moyen de la sélection naturelle ou la lutte pour l’existence dans la nature » . Les liens entre espèces sont dus à la sélection naturelle et non une volonté divine La descendance avec modification (homologie et analogie) La variabilité : l’hérédité des caractères acquis Le problème des formes intermédiaires Le problème de l’hérédité par mélange 1860 : découverte de l’Archéoptéryx

Un écho favorable en… Allemagne, en Angleterre, en Amérique 1867 HAECKEL « l’histoire de la création naturelle » « la méthode embryogénique » corrobore la théorie transformiste Des additions de nouveaux stades de développement (Les 22 stades de l’évolution humaine… ) L’arbre : une complexification à partir d’espèces « inférieures » 1883 WEISMANN « Essai sur l’hérédité et la sélection naturelle ». La séparation Soma-Germen 1893 ZITTEL « traité de Paléontologie » : les déceptions de l’évolution paléontologique… 1892 HUXLEY (et Kovalewski) l’exemple du Cheval en Europe

Retour en France : le transformisme oui, mais… Albert GAUDRY   1890 « les enchaînements du monde animal » Exemple de la filiation des Equidés en Europe (Paléothérium, Anchithérium et Hipparion, Cheval) 1896 « Essai de Paléontologie philosophique  L’Homme résume toutes les merveilles de la nature le mythe du progrès

Rupture dans les explications sur l’hérédité (TS Spé) 1870, MENDEL : une rupture conceptuelle : de « l’hérédité par mélange » aux « facteurs héréditaires » 1900, DE VRIES, CORRENS, TCHERMAK : redécouverte des lois de Mendel et notion de mutation 1904, SUTTON et BOVERI : formulation de la théorie chromosomique de l’hérédité 1909 JOHANSEN, la notion de gène 1910 MORGAN : la théorie corroborée (puis rupture : gènes liés et recombinaison ) 1940 – 1965 Rencontre de deux disciplines : la génétique formelle et la biochimie

Les années 30 : La génétique des populations HALDANE, FISHER, WRIGHT L’HERITIER : « les cages à population » Application des mathématiques statistiques à l’étude des fréquences des allèles dans une population… On peut suivre la sélection naturelle en action La sélection agit au niveau de la population

La théorie synthétique 1937 DOBZHANSKI « Génétique et origine des espèces », MAYR… Une évolution graduelle et permanente (anagenèse) Sélection et changement de fréquence des allèles Barrière géographique et isolement reproducteur Amélioration progressive (notion de progrès) Programme « adaptationnisme » 1942 Julian HUXLEY « Évolution, la synthèse moderne ». G.G. SIMPSON 1944 « Tempo and mode in evolution » : micro, macro et méga-évolution 1951 « Horses »

DES RUPTURES A L’INTERIEUR DE LA THEORIE SYNTHETIQUE 1- La cladistique rompt avec l’ancienne classification Le système de SIMPSON – MAYR 1961 SIMPSON « principal of taxonomy » QUI DESCEND DE QUI ? Le système de HENNIG, « une science » 1966 « phylogenetic systematics » QUI EST PLUS PROCHE DE QUI ? Lire Pour La Science N° 367 et APBG n°1 –2008 articles de Allano et Clamens sur le problème des lacunes fossiles.

DES RUPTURES A L’INTERIEUR DE LA THEORIE SYNTHETIQUE 2 –Les fossiles sont réinterprétés 1977 S.J. Gould« Ontogeny et phylogenie » 1982 N. Eldredge (La Recherche n° 133) la macroévolution  doit être découplée de la microévolution La sélection agit au niveau des espèces 1984 à 1988 Mac Fadden : l’évolution des équidés.. 2007 «  la structure de la théorie de l’évolution » : une remise en question de la théorie synthétique par S.J. Gould Les grandes extinctions s’accordent mal avec la microévolution

DES RUPTURES A L’INTERIEUR DE LA THEORIE SYNTHETIQUE 3 - La notion de mutation évolue L’  « Evo-dévo », nouvelle discipline : la rencontre de la génétique du développement et les sciences de l’évolution (effleuré en 2nde) La duplication de gènes Lire le programme de TS tronc commun La théorie neutraliste de M. KIMURA Les transposons et rétrotransposons (fluidité du génome), vitesse d’évolution Le bricolage moléculaire de F. JACOB Livre : « comment évoluent nos gènes » de Bernard Dujon, Editions Le Pommier

Comment il ne faut pas (plus) penser à l’Évolution : Les organismes dirigent leur propre évolution (Lamarckisme) L’évolution avance vers un but (loi de progrès, orthogenèse) L’évolution se fait en douceur vers de nouvelles espèces Source : Christopher WILLS « la sagesse des gènes – Flammarion éditeur

Des bases L’unité du vivant : la cellule La notion d’espèce (peuplement du milieu 6ème) L’unité du vivant : l’universalité de l’ADN La nouvelle classification depuis la 6ème La notion d’allèles pour 1 gène au sein d’une population La notion de hasard et de non prédictibilité dans la reproduction (originalité des individus) Des plans d’organisation semblables Les roches sédimentaires sont des archives L’occupation des milieux 5ème Activité interne du globe Reproduction sexuée et maintien des espèces

Des recommandations Traiter de l’hérédité avant la partie Évolution Montrer du buissonnant (éviter le linéaire) Placer les fossiles comme les espèces actuelles sur un arbre et non aux nœuds Éviter de présenter des exemples sans lien avec un changement d’environnement S’intéresser aux faits (ostéologie,fossiles, musée…) Penser à la convergence de faits Une évolution sans la mutation Apprécier le temps géologique (frise chronologique) Éviter la « lignée » des Équidés ?

Des recommandations Surmonter les idées fausses (avec la classification) Fossile vivant L’Homme ne descend pas du Singe Pas de transformation lente des Australopithèques en Homo sapiens (en outre la lignée humaine est exclue) Chaînon manquant Espèce évoluée et espèce primitive (le progrès…) « Jurassik park.… » Penser à l’histoire des sciences (non obligatoire) Mécanismes effleurés : La relation avec les gènes établie (espèce, gène, allèle, population) La sélection par l’environnement de formes adaptées

Sont exclus La construction d’un arbre d’évolution Tous les termes génétiques non définis dans la partie « Diversité et unité des êtres humains » Les notions d’homologie et les familles multigéniques L’évolution de la lignée humaine L’étude exhaustive des mécanismes de l’évolution

LE PROBLEME DE LA THEORIE DE L’EVOLUTION L’évolution est un phénomène complexe L’évolution est non prédictible ? Mais c’est quand même une théorie scientifique ! L’arbre phylogénétique conduit à des prédictions pour la recherche des fossiles … qui ne sont pas des chaînons manquants !

Éléments de bibliographie La Recherche n°117 « le cladisme » La Recherche n° 133 « la macroévolution » La Recherche n° 296 « l’histoire de la vie » Pour La Science HS janvier 97 « l’évolution » Les fossiles vivants n’existent pas L’avènement de la cladistique Le big bang de l’évolution animale Tendances évolutives, vitesse de l’évolution… APBG nombreux articles dont le n°4 de 2007 : « la structure de la théorie de l’évolution » de S.J. Gould par C. Langlois S.J. Gould, nombreux ouvrages dont « l’éventail du vivant » - Éditions du Seuil M. Dupuis / JC Hervé : « enseigner la classification et l’évolution – Hatier enseignants - 2008

Éléments de bibliographie Pour la Science N° 246 « l’origine des oiseaux » N° 297 « les ancêtres des baleines » N° 300 « la théorie synthétique revisitée » H. Le Guyader n° 305 « La plume et le dinosaure » N° 357 « Faits et causes pour l’évolution » P. Picq N° 366 « l’évolution des chats » « Pourquoi les oiseaux ont-ils des ailes ? » Éditions Le Pommier. G. Lecointre « comprendre et enseigner la classification du vivant » - Éditions Belin L. Allano et A. Clamens « l’évolution, des faits aux mécanismes » collection Ellipses

conclusion Or, tandis que notre planète obéissant à la loi fixe de la gravitation, continue à tourner dans son orbite, une quantité infinie de belles et admirables formes, sorties d’un commencement si simple, n’ont pas cessé de se développer et se développent encore. Charles DARWIN, l’origine des espèces