Chapitre 3 : La biodiversité, résultat et étape de l’évolution.

I – Différents niveaux pour définir la biodiversité. Cf TP 9. Diversité des : Ecosystèmes Espèces Individus (génétique)

Tous les groupes d’êtres vivants ne présentent pas la même biodiversité spécifique (le groupe des Insectes est celui qui présente la plus grande biodiversité). Au cours des temps géologiques, les espèces peuplant les différents écosystèmes terrestres ont changé : des espèces sont apparues et d’autres ont disparu.

L’état actuel de la biodiversité correspond à une étape de l’histoire du monde vivant. Les espèces actuelles représentent une infime partie (environ 10 %) du total des espèces ayant existé depuis le début de la vie. Les variations de l’environnement sont une des principales causes de modification de la biodiversité au cours du temps. Ces variations sont notamment dues aux changements climatiques.  

L’homme a également une forte influence sur la réduction actuelle de la biodiversité par ses multiples actions : Destruction des habitats (déforestation) Surexploitation des espèces par la chasse ou la pêche Introduction de nouvelles espèces qui perturbent les écosystèmes.

II – Des ressemblances au sein de la biodiversité. Cf. TP 10 A – La classification des Vertébrés. Tous les Vertébrés possèdent une colonne vertébrale en position dorsale. Son rôle est de soutenir la tête et le tronc des Vertébrés et de protéger la moelle épinière (centre nerveux). 5 classes de Vertébrés  

B - L’organisation des Vertébrés. B1 - Les axes de polarité. Les Vertébrés possèdent deux axes de polarité, c'est-à-dire des axes identifiés par deux pôles et selon lesquels les différentes parties du corps sont toujours disposées de la même façon : Un axe antéro-postérieur selon lequel le corps est découpé en trois parties (tête, tronc, queue éventuellement).   Un axe dorso-ventral, la colonne vertébrale marquant le pôle dorsal et les organes abdominaux le pôle ventral. Ces deux axes de polarité définissent un plan de symétrie bilatéral : les vertébrés ont ainsi de nombreux organes pairs (membres, poumons, reins…).

B2 – Organisation interne. L’appareil digestif est disposé selon l’axe antéro-postérieur mais aussi sur la partie ventrale du corps. Les poumons, les reins, … sont pairs et sont placés selon le plan de symétrie bilatérale.

C - Les arguments en faveur de l’existence d’un ancêtre commun aux Vertébrés. Au sein de la biodiversité des vertébrés, les différents groupes possèdent de nombreuses ressemblances. Toutes ces similitudes morphologiques et anatomiques entre les différents groupes traduisent une parenté entre eux. Cette parenté suggère l’existence d’un ancêtre commun à tous les membres du groupe. La colonne vertébrale serait apparue chez l’ancêtre des membres de ce groupe, puis ce caractère aurait été transmis à toute sa descendance.

On peut considérer d’autres critères pour affiner la plus ou moins proche parenté entre les Vertébrés. Exemple : on choisit plusieurs espèces de Vertébrés (requin, sardine, mésange, pigeon, crocodile, lézard, Homme, gorille, chat, maquereau, grenouille). On peut classer ces espèces en fonction de deux caractères, chacun constituant une « boîte » : La présence de mâchoires. La présence de doigts. On obtient pour les vertébrés par exemple, une structure en groupes emboîtés. Il existe donc une grande diversité malgré une certaine unité chez les différentes espèces de Vertébrés…

III – L’évolution de la biodiversité. Dans une population d’organismes de la même espèce, il existe souvent une grande diversité génétique : de nombreux gènes sont représentés par plusieurs allèles différents. Ceci est dû aux mutations. La fréquence des allèles peut varier au cours du temps : c’est le point de départ de l’évolution. Deux mécanismes principaux sont à l’origine de ces changements génétiques : la dérive génétique et la sélection naturelle.

A - La dérive génétique et ses effets. La dérive génétique est une variation aléatoire de la fréquence des allèles au cours du temps dans une population. Elle est surtout une conséquence de la reproduction. D’une génération à l’autre, seuls certains allèles sont transmis aux descendants. La dérive génétique est plus marquée lorsque l’effectif de la population est faible. En général, elle appauvrit génétiquement cette population car certains allèles ont vite tendance à disparaître.

B – La sélection naturelle   La sélection naturelle est une variation non aléatoire de la fréquence des allèles. Dans un milieu donné, certains allèles donnent un avantage aux individus qui les portent. Ceux-ci ont donc plus de chance de vivre et de se reproduire. Ainsi, au fur et à mesure des générations, la fréquence des allèles avantageux augmente dans une population. La sélection naturelle explique donc l’adaptation génétique des populations à leur milieu de vie.