21 : Trouver les liens de parenté entre les êtres vivants (Niv1)

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1 21 : Trouver les liens de parenté entre les êtres vivants (Niv1) 6 ème 5 ème 4 ème Objectif : savoir trouver les caractères d un être vivant, remplir un tableau d attributs et faire une classification en groupes emboîtés. 3 ème Présentation générale : Les êtres vivants sont très diversifiés : c'est ce qu'on appelle la biodiversité. Pour les classer, on les regroupe en groupes et en nombreux sous-groupes. On obtient ainsi une classification des êtres vivants non pas basée sur des ressemblances générales, mais sur le partage de caractères précis. Ainsi, des êtres vivants qui se ressemblent peuvent être classés dans des groupes très différents et inversement. Groupe = réunion de tous les êtres vivants possédant un même caractère. Sous-groupe = réunion d'êtres vivants possédant un même caractère ; ensemble entièrement contenu dans un groupe. Caractère = attribut = critère = trait distinctif physique que présente un groupe d êtres vivants ou un individu. Les observations sont d abord regroupées dans un tableau de caractères ou attributs, puis il faudra passer à une représentation sous forme de groupes emboîtés. Groupes emboîtés = ensemble des groupes et sous-groupes représentés par des rectangles.

2 Le tableau d attributs : Voici ci-après, le tableau d attributs correspondant à une collection d êtres vivants constituée par : la souris domestique, la mésange bleue, l escargot des jardins et le crabe vert. Les caractères possédés par chaque être vivant sont cochés. Animaux Souris domestique Mésange bleue Escargot des jardins Crabe vert Attributs Bouche Squelette interne Squelette externe Corps mou 4 membres Pattes articulées Poils Plumes Coquille 2 paires d antennes La classification en groupes emboîtés : On voit que les 4 êtres vivants de la collection possèdent tous les 4, le caractère «bouche», cela constituera donc le groupe de départ. La souris domestique et la mésange bleue partagent les caractères «squelette interne» et «4 membres», ce qui constituera un sous-groupe qui contiendra lui-même 2 autres sous-groupes : «poils» et «plumes». L escargot possède en plus du caractère «bouche», les caractères «coquille» et «corps mou», il sera donc seul dans un sous groupe. Il en sera de même pour le crabe vert qui possède en plus du caractère «bouche», les caractères «squelette externe», «pattes articulées» et «2 paires d antennes». Mésange bleue Souris domestique Escargots des jardins Crabe vert Plumes Poils Squelette interne + 4 membres Coquille + corps mou Squelette externe + pattes articulées + 2 paires d antennes Bouche Les groupes sont emboîtés les uns dans les autres. Un groupe emboîté dans un autre possède donc les caractéristiques des groupes qui le contiennent.

3 Entraine-toi! Construit la classification en groupes emboîtés correspondant au tableau d attributs : Entraine-toi! Colle le tableau d attributs, complète-le en cochant les attributs possédés par chaque animal, puis construit la classification en groupes emboîtés correspondante : attributs animaux Canard colvert Guêpe commune Pie bavarde Papillon Machaon Chien domestique Mouche bleue

4 sens de lecture = écoulement du temps 21 : Trouver les liens de parenté entre les êtres vivants (Niv2) 3 ème Objectif : lire un arbre de parenté = arbre phylogénétique. L'arbre phylogénétique présente les relations de parenté entre organismes vivants, il montre : - qui est proche de qui, et non pas qui descend de qui. - l ordre d apparition des différents groupes d'organismes vivants au cours du temps. Déterminer l ordre d apparition des caractères. L ordre d apparition des caractères se lit de bas en haut. Ainsi, dans l exemple ci-dessous, la première innovation évolutive a été l apparition du squelette osseux et des mâchoires, puis l apparition des doigts, l acquisition de l amnios Il fait apparaitre les différentes étapes de l évolution de manière chronologique. ancêtre commun

5 sens de lecture = écoulement du temps Rechercher l ancêtre commun. Un ancêtre commun à plusieurs espèces est un être vivant hypothétique, le plus proche dans le temps, dont descendent les espèces du groupe et uniquement celles-là. Cet être vivant n a jamais existé : on n en trouvera donc jamais de fossile. Partir à la recherche de l ancêtre commun de deux êtres vivants revient à chercher le nœud des branches d où proviennent ces deux êtres vivants. Les caractères de l ancêtre commun sont ensuite déduits à partir du point de jonction des branches jusqu au caractère le plus ancien. Ainsi, dans l exemple ci-après, l ancêtre commun au Crapaud et à l Homme possédait un squelette osseux et des mâchoires mais également des doigts. ancêtre commun Définir l apparentement. Des animaux qui sont rangés dans un même groupe de la classification actuelle partagent des caractères communs. Ainsi, le crocodile et la mésange sont apparentés car ils possèdent les mêmes attributs ou caractères : squelette osseux et mâchoires, doigts, amnios, fenêtre mandibulaire. Dans un groupe d espèces, une espèce A est plus étroitement apparentée à une espèce B qu à toutes les autres si elle possède avec l espèce B un ancêtre commun exclusif (que les deux espèces A et B ne partagent pas avec les autres espèces). Ainsi, dans l arbre phylogénétique ci-dessus, le Crocodile est plus étroitement apparenté à la Mésange, avec laquelle il partage le caractère «fenêtre mandibulaire» que ne possèdent pas les autres espèces.

6 Entraine-toi! Voici l arbre phylogénétique de quelques vertébrés. Entraîne-toi à le lire en répondant aux questions posées et en justifiant tes réponses. innovation = apparition d un nouveau caractère ancêtre commun Où se trouve? a. L ancêtre commun au lézard et à l Homme. b. L ancêtre commun à l aigle et à la grenouille. Quels sont les caractères communs? a. Au babouin et à l aigle. b. A la lamproie et au crocodile.. Vrai ou faux : a. Le lézard possède des poumons. b. L aigle possède un placenta. c. La lamproie possède une mâchoire. d. L Homme, le babouin et le chat sont les seuls individus de l arbre à posséder un amnios. e. L ancêtre commun au crocodile et à l aigle possédait des mâchoires, une fenêtre mandibulaire et un placenta. Qui est le plus proche parent de? a. La grenouille. b. Du chat sauvage.

7 21 : Trouver les liens de parenté entre les êtres vivants (Niv3) 3 ème Objectif : construire un arbre de parenté = arbre phylogénétique. Il faut tout d abord construire le tableau des attributs. Attributs Pouce opposable 4 membres Crâne Animaux Crapaud Mésange Homme Requin Lézard Renard Singe Truite Ensuite, l arbre de parenté se construit comme la classification en groupes emboîtés qui correspond. Chaque groupe correspond à une innovation évolutive, c'est-à-dire à l apparition d un nouveau caractère. possèdent un : CRANIATES Innovation évolutive = apparition d un nouveau caractère

8 sens de lecture = écoulement du temps pouce opposable Ancêtre commun 4 membres Ancêtre commun Les noms des espèces se placent à l extrémité des branches de l arbre de parenté, tous sur la même ligne : aucune espèce actuelle n est plus évoluée qu une autre! La Truite comme l Homme sont issus de 3,5 milliards d années dévolution! Requin Truite Crapaud Mésange Lézard Renard Homme Singe plumes bouche à 2 articulations coccyx pouce opposable apophyse sous les vertèbres cervicales Glandes mammaires dents différenciées Amnios pour l'embryon 4 membres Un arbre phylogénétique crâne squelette en os

9 Entraine-toi! Construit l arbre de parenté qui correspond à la classification en groupes emboités suivante :

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