Chapitre 3 : DE LA DIVERSIFICATION GÉNÉTIQUE A L EVOLUTION DE LA BIODIVERSITE

Transcription

1 Chapitre 3 : DE LA DIVERSIFICATION GÉNÉTIQUE A L EVOLUTION DE LA BIODIVERSITE

2 UNE POPULATION = L ÉVOLUTION

3 Pb : Quels sont les mécanismes qui modifient la biodiversité à l échelle des populations et ceux qui créent de nouvelles espèces?

4 I / les mécanismes à l origine de l évolution des populations au cours du temps Voir TP5 Activité 1

5 A/ Influence de la pression de l environnement : la sélection naturelle Exemple : la phalène du bouleau p 56 et 57 Forme typica (t//t) [t] génotype phénotype Un gène = couleur du papillon Forme carbonaria (C//t) ou (C//C) [C] Un allèle dominant = forme carbonaria = C Un allèle récessif = forme typica = t

6 Apparition des formes «carbonaria» par mutation aléatoire

7 Milieu industrialisé Milieu rural

8 Population initiale : Pression du milieu = pollution et prédation Sélection naturelle Population finale : Avantage sélectif Meilleure reproduction Mutation apparition de l allèle «carbornaria» Augmentation de la fréquence de l allèle «carbonaria Les facteurs de sélection naturelle changent au cours du temps d où une évolution permanente de populations

9 B/ influence du hasard: la dérive génétique = p 59 doc3

10 Les lions du cratère du Ngorongoro Annexe 2

11 Lancé d un dé 3 millions de fois Chiffre Nombre de fois que ce chiffre est sorti Sur un très grand nombre de lancés, la fréquence de sortie d un chiffre est très proche de sa probabilité (ici 1/6) Lancé d un dé 10 fois Chiffre Nombre de fois que ce chiffre est sorti Sur un très petit nombre de lancés, il se peut que des chiffres ne sortent jamais!

12 Faible effectif de la population: dérive très marquée avec disparition ou conservation de certains allèles

13 fort effectif de la population: dérive peu marquée avec conservation de la fréquence des allèles

14 Bilan : Sous l effet de la pression du milieu, et du hasard, la diversité des populations (nombre et fréquence des allèles) change au cours des générations. L évolution est la transformation des populations qui résulte de ces différences de survie et du nombre de descendants.

15 II/ Les mécanismes à l origine de nouvelles espèces Voir TP5 Activité 2

16 A/ Notion d espèce : un peu d histoire voir polycopié

17 CARL VON LINNÉ ( ) Critères morphologiques: Notion de ressemblances et de différences (subjectif). Encore utilisé en paléontologie : Définition typologique de l espèce Les individus à classer sont comparés à un «type» exposé dans un musée Pas d évolution car origine divine, l espèce est ici statique.

18 BUFFON ( ) : Critères d interfécondité BUFFON (XVIII) Les individus d une même espèce sont interféconds et donnent une descendance fertile CUVIER (fin XVIII) réunit les 2 définitions : Définition biologique une espèce est un ensemble d individus nés les uns des autres et qui se ressemblent morphologiquement.

19 : LAMARCK DARWIN (XIXème ) Les espèces évoluent et se transforment au cours du temps. Elles ne sont pas définies par à un type idéal. Transmission héréditaire des caractères pas encore connue

20 Ernst MAYR (1942 ) écrivait : «Les espèces sont des groupes de populations réellement ou potentiellement interféconds et qui sont reproductivement isolés des autres groupes ayant les mêmes propriétés». Chaque espèce occupe une niche écologique qui lui est propre.

21 GUY LECOINTRE, professeur au Museum National d Histoire Naturelle: 2009 Critères génétiques «Dans la nature il n y a pas d espèces : il n apparait que des barrières de reproduction. Les espèces, c est nous qui les créons à partir d un modèle théorique».

22 Le pizzly Le grizzly, ours brun Ursus arctos d'amérique du nord L ours polaire

23 espèce Bilan :la notion d espèce espèce - Population d individus isolés génétiquement des autres populations - une espèce définie durant un laps de temps espèce espèce individu Croisement et descendant d un couple Hybride stérile Isolement reproductif spéciation extinction

24 B/ l apparition d une nouvelle espèce : la spéciation Tout mécanisme entrainant un isolement reproducteur d une population qui, avec le temps, conduit à un isolement génétique de cette population et donc à une nouvelle espèce.

25 1) Isolement reproducteur par isolement géographique Exemples des moustiques de Londres P mère P1 P2 Installation d une barrière géographique entre deux populations (P1 et P2) d une même espèce. Échanges génétiques impossibles entre P1 et P2 qui ne peuvent plus se reproduire entre elles.

26 Pression du milieu 1 + dérive génétique P mère P1 P2 Pression du milieu 2 +Dérive génétique volution séparée et divergence des 2 populations sous l action une sélection naturelle et d une dérive génétique différente

27 Nouvelle espèce 1 P mère P1 fécondation P2 Nouvelle espèce 2 l accumulation de différences génétiques P1 et P2 ne peuvent plus se reproduire entre elles P1 et P2 = 2 nouvelles espèces.

28 2) Isolement reproducteur sans barrière géographique, exemple : par changement de niche écologique (= d habitat) P 62 et 63 Lac du cratère Apoyo au Nicaragua Amphilophus zaliosus Amphilophus citrinellus deux espèces de poissons que vivant dans le même lac, et bien que proches, ne s'hybrident jamais. Dents pointus Se nourrit en eaux profondes Dents pointus + molaires Se nourrit près du rivage

29 On pense que ces deux espèces n'en formaient qu'une initialement, lors de la colonisation du lac par Amphilophus C, il y a ans Diversité dans la forme de la bouche et donc de l alimentation Sélection des individus se nourrissant dans des niches écologiques distinctes (rivage ou eau profonde) Dérive génétique des 2 populations et formation de 2 espèces différentes L'habitude de se nourrir en des endroits différents peut aussi être assimilée à un isolement géographique.

30 Conclusion : Mutations, brassages génétiques et autres mécanismes de diversification des êtres vivants sont à l origine de la biodiversité. La dérive génétique et la sélection naturelle sont les moteurs de la spéciation et donc de l évolution de la biodiversité Lire p.64 à 67 + faire QCM p.68

31 Habitats différents Une population d'individus identifiée comme constituant une espèce n'est définie que durant un laps de temps fini. Une espèce supplémentaire est définie si un nouvel ensemble s'individualise.