TP10 : EVOLUTION !. Il y a des variations entre les individus : à chaque génération, les descendants diffèrent de leurs parents et diffèrent entre eux.

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1 TP10 : EVOLUTION !

2 Il y a des variations entre les individus : à chaque génération, les descendants diffèrent de leurs parents et diffèrent entre eux. Nous ne sommes pas tous égaux.

3 Tous les êtres vivants sont différents Diversité des EV Diversité au niveau écosystème, espèce, individu Diversité génétique

4 Qu'est-ce qu'une espèce? Population ou groupes de populations dont les membres peuvent se reproduire entre eux dans la nature DONC = groupes d'individus qui s'échangent des gènes Groupe d’individu interfécond qui ont une descendance fertile. Organismes à reproduction non sexuée. Difficulté de vérifier en pratique l'interfécondité. Cas limites

5 Peromyscus maniculatus Il peut y avoir spéciation s'il y a isolement génétique : barrière qui empêche un groupe d'individus de se reproduire avec le reste de la population.

6 Le groupe isolé peut diverger génétiquement au point de ne plus pouvoir se reproduire avec le reste de la population = nouvelle espèce. Dérive génétique Mutations nouvelles Sélection différente

7 Dérive génétique, un aspect de la biodiversité Faire le jeu!! Faire un bilan écrit de vos constatations

8 Des mutations neutres Ex: ABO Des mutations qui ne modifient pas l’activité de la molécule et ne procurent aucun avantage ou désavantage aux individus qui en héritent Ces mutations peuvent se fixer et s’accumuler au cours du temps KIMURA (mathématicien japonais Xxème siècle)

9 Dérive génétique: Les mutations arrivent par hasard Dans les petites populations leur incidence est importante Donc dérive génétique par rapport à la population initiale Donc une nouvelle espèce se forme

10 Selection naturelle

11 Forme pâleForme mélanique

12 % de formes claires (typica) % de formes sombres (carbonaria) régions industrielles (polluées dont les arbres sont recouverts de suie) 5 95 régions rurales (dont les arbres ont des troncs clairs car recouverts de lichen) 80 20

13 La phalène du bouleau (Biston betularia) Jusqu ’en 1848 (Angleterre), presque tous les spécimens connus = forme pâle/ claire et des sombres À la fin du XIX e siècle, 98% des individus = forme mélanique/ sombre Forme pâleForme mélanique

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15 La phalène du bouleau (Biston betularia) Forme pâle = bon camouflage sur les troncs d’arbres couverts de lichen. Forme mélanique = bon camouflage sur les troncs dépourvus de lichens et noircis par la pollution. À partir du milieu du XIX e siècle, la pollution a fait disparaître les lichens des arbres et la suie les a noircis. Dans les régions polluées, la sélection naturelle a remplacé les pâles par la forme mélanique en quelques années. Dans les régions où on a mis fin à la pollution, les pâles sont redevenus majoritaires.

16 La phalène du bouleau (Biston betularia) Au départ quelle couleur? allèle sombre et allèle clair Puis : Sélection d’un allèle en fonction du milieu Variation de la fréquence des allèles selon les conditions du milieu

17 Comment est ce possible ? En fonction du milieu un allèle est privilégié Qui exerce la pression sélective ? Le s oiseaux, prédateurs des papillons Que sélectionnent-ils comme proies ? Celles qu’ils repèrent !!! En fonction du milieu dans lequel évoluent les phalènes C’est la sélection naturelle

18 Donc : - d’abord des Mutations (- quelles innovations peuvent avoir un impact évolutif ? Celles qui sont présentes dans les cellules germinales) -comment arrivent-elles ? Par hasard !!!!!!!!! (où, qd, comment????) - Ensuite : sont elles avantageuses ou pas ? Ça dépend !!!!!!! Des conditionsdumilieu! = nécessité !!!!! (monod) sélection

19 = Théorie de DARWIN Actuellement, NEODARWINISME

20 Autre exemple: drépanocytose et paludisme Allèle HbS = allèle avantageux ou pas en fonction du milieu

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22 Bilan : Par le biais de la dérive génétique et de la sélection naturelle, les fréquences des allèles varient dans les populations. Les espèces évoluent

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24 La spéciation est l'apparition d'espèces nouvelles à partir des anciennes qui évoluent. On définit l'espèce de deux façons : La définition morphologique La définition biologique

25 L’évolution est donc le résultat de petites modifications accumulées au cours du temps et des innovations génétiques sur quelques gènes peuvent provoquer des modifications de grande ampleur permettant une spéciation

26 L'évolution se fait-elle au hasard? Hasard des mutations Hasard des circonstances Changements de climat Catastrophes cosmiques Changements écologiques Etc. Mais la sélection naturelle ne se fait pas au hasard On peut expliquer comment s’est déroulée l’évolution, mais on ne peut pas prédire ce qu’elle va faire dans le futur. C’est ce qu’on appelle la contingence en évolution.

27 Une nouvelle espèce naît après qu'une population se soit retrouvée isolée sur le plan géographique de sa population ancestrale. À mesure que son patrimoine génétique évolue (dérive génétique, sélection naturelle et mutations), elle peut devenir incapable de se reproduire avec l'espèce ancestrale (en isolement reproductif). Elle est alors devenue une nouvelle espèce. Se fait au bout de milliers ou millions d’années. Le plus important mode de spéciation chez les animaux. (isolement géographique) L’entrave au flux génique entre la population mère et la population scissionniste est une barrière géographique (isolement géographique)

28 Un exemple La spéciation allopatrique de l'écureuil-antilope dans le Grand Canyon (au Colorado) A. harrisi A. leucurus Barrière géographique

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31 Si la vie existe sur d’autres planètes et que son évolution a conduit à l’intelligence et à la technologie, ces êtres intelligents sont-ils semblables à nous?