L origine de la vie et des espèces. Campbell chapitres

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1 L origine de la vie et des espèces Campbell chapitres

2 Relation biologie - géologie Les évènements géologiques modifient l environnement

3 Relation biologie - géologie Les évènements géologiques modifient l environnement La vie aussi façonne la planète

4 Histoire de la Terre Formée il y a 4,6 milliards d années

5 Histoire de la Terre Formée il y a 4,6 milliards d années Condensation de poussières et roches

6 Histoire de la Terre Pendant centaines de millions d année: bombardée

7 Histoire de la Terre Pendant centaines de millions d année: bombardée Peupropiceàl installationde la vie

8 Histoire de la Terre Pendant centaines de milliards d année: bombardée Fin de cette phase il y a 3,9 milliards d années Peupropiceàl installationde la vie

9 Histoire de la Terre Atmosphère à l époque Vapeur d eau Azote Ammoniac Hydrogène (sulfuré)

10 Histoire de la Terre Refroidissement de la Terre - Condensation de la vapeur d eau (formation océans) - Hydrogène s est échappé dans espace

11 Apparition de la vie 4 étapes 1- Synthèse et accumulation de petites molécules 1 ex: acides aminés, nucléotides 2- Fusion de ces monomères en polymères ex: protéines 3- Aggrégation de ces molécules en protobionte (gouttelette avec membrane qui maintient une différence chimique entre l extérieur et l intérieur) 4- Apparition de molécules capables d autoréplication N.B: Hérédité est possible

12 Apparition de la vie 4 étapes 1- Synthèse et accumulation de petites molécules 1 ex: acides aminés, nucléotides 2- Fusion de ces monomères en polymères ex: protéines 3- Aggrégation de ces molécules en protobionte (gouttelette avec membrane qui maintient une différence chimique entre l extérieur et l intérieur) 4- Apparition de molécules capables d autoréplication N.B: Hérédité est possible

13 Apparition de la vie 4 étapes 1- Synthèse et accumulation de petites molécules 1 ex: acides aminés, nucléotides 2- Fusion de ces monomères en polymères ex: protéines 3- Aggrégation de ces molécules en protobionte (gouttelette avec membrane qui maintient une différence chimique entre l extérieur et l intérieur) 4- Apparition de molécules capables d autoréplication N.B: Hérédité est possible

14 Apparition de la vie 4 étapes 1- Synthèse et accumulation de petites molécules 1 ex: acides aminés, nucléotides 2- Fusion de ces monomères en polymères ex: protéines 3- Aggrégation de ces molécules en protobionte (gouttelette avec membrane qui maintient une différence chimique entre l extérieur et l intérieur) 4- Apparition de molécules capables d autoréplication N.B: Hérédité est possible

15 Expérience de Miller et Urey 1 Simulation des conditions terrestres primitives Hypothèse: Atmosphère réductrice (ajoute des électrons)

16 Expérience de Miller et Urey 1 Flacon rempli d eau chauffée = Océan primitif

17 Expérience de Miller et Urey Atmosphère: Vapeur d eau Hydrogène 1 Méthane Ammoniac

18 Expérience de Miller et Urey 1 Décharges électriques = foudre

19 Expérience de Miller et Urey 1 Tube réfrigérant = Condensation pluie

20 Expérience de Miller et Urey 1 Tube réfrigérant = Condensation pluie N.B: Ramène composés dissous dans l océan

21 Expérience de Miller et Urey 1 Résultats: Molécules organiques présentes (acides aminés)

22 Expérience de Miller et Urey 1 Résultats: Molécules organiques présentes (acides aminés) Conclusion: Les molécules organiques peuvent naître d une atmosphère réductrice

23 Sources extraterrestres de composés organiques 1

24 Sources extraterrestres de composés organiques 1 Météorites Ex: Australie en acides aminés

25 Procaryotes et Terre primitive 1- Développement des protobiontes en organismes autotrophes Rappel Autotrophe = organisme qui synthétise lui-même tout ce dont il a besoin à partir de l environnement

26 Procaryotes et Terre primitive 1- Développement des protobiontes en organismes autotrophes 2- Diversification des autotrophes 3- Apparition des organismes hérérotrophes Rappel Hétérotrophe = Organisme qui se nourrit des produits photosynthétiques des producteurs

27 Apparition des eucaryotes Fossiles les plus anciens = 2,1 milliards d années Symbiose de plusieurs procaryotes

28 Ensuite Ordre chronologique: Invertébrés

29 Ensuite Ordre chronologique: Invertébrés Poissons (390 millions d années)

30 Ensuite Ordre chronologique: Invertébrés Poissons (390 millions d années) Poissons sortent de l eau (350 millions d années)

31 Ensuite Ordre chronologique: Invertébrés Poissons (390 millions d années) Poissons sortent de l eau (350 millions d années) Amphibiens et reptiles fr.wikipedia.org/wiki/t%c3%a9trapode.

32 Apparition de la vie version Simpson

33 Temps: 5 minutes Travail individuel À faire: Répondre aux exercices sur l origine de la vie

34 L origine des espèces Spéciation: apparition de nouvelles espèces N.B: C est la source de la diversité biologique

35 L origine des espèces Spéciation: apparition de nouvelles espèces N.B: C est la source de la diversité biologique Macroévolution: Changements évolutifs qui touchent plusieurs espèces

36 Voies de spéciation 1- Anagenèse: Accumulation avec le temps de changements qui transforment une espèce en une autre dotée de caractéristiques différentes

37 Voies de spéciation 2- Cladogenèse: Séparation d un patrimoine génétique en plusieurs qui peuvent donner naissance à une ou plusieurs nouvelles espèces

38 Temps : 5 minutes Travail en équipe de 2 À faire: Répondre à la question 1 des exercices sur l origine des espèces

39 Concept biologique de l espèce Espèce: Population ou groupe de populations dont les individus peuvent se reproduire et engendrer une progéniture viable et féconde

40 Concept biologique de l espèce Espèce: Population ou groupe de populations dont les individus peuvent se reproduire et engendrer une progéniture viable et féconde

41 Concept biologique de l espèce Espèce: Population ou groupe de populations dont les individus peuvent se reproduire et engendrer une progéniture viable et féconde Reproduction

42 Concept biologique de l espèce Est-ce que cette définition est parfaite??? 2 minutes pour y penser en équipe

43 Concept biologique de l espèce Désavantages: Ne convient pas aux - Organismes asexués (ex: bactéries) - Fossiles ou populations isolées géographiquement

44 Concept biologique de l espèce Espèce: Population ou groupe de populations dont les individus peuvent se reproduire et engendrer une progéniture viable et féconde Isolement reproductif: facteurs qui empêchent les membres de 2 espèces de produire des hybrides viables et féconds

45 2 types: Barrières reproductives - Prézygotique: empêche la copulation ou entrave la fécondation

46 2 types: Barrières reproductives - Prézygotique: empêche la copulation ou entrave la fécondation +

47 2 types: Barrières reproductives - Prézygotique: empêche la copulation ou entrave la fécondation +

48 2 types: Barrières reproductives - Prézygotique: empêche la copulation ou entrave la fécondation - Postzygotique: empêche le zygote hybride de devenir un adulte viable et fécond

49 Barrières prézygotique 1- Isolement écologique: Habitats différents dans une même région Aquatique Terrestre

50 Barrières prézygotique 2- Isolement temporel Espèces qui se reproduisent à des moments différents Fin hiver Fin été

51 Barrières prézygotique 3- Isolement éthologique Comportements uniques à l espèce (ex: parade nuptiale)

52 Barrières prézygotique 4- Isolement mécanique Différence morphologique dans les organes reproducteurs

53 Barrières prézygotique 5- Isolement gamétique Spermatozoides ne peuvent pas féconder ovule d une autre espèce

54 Barrières postzygotiques 1- Viabilité réduite des hybrides Les gènes des espèces différentes empêchent le développement de l hybride Salamandre

55 Barrières postzygotiques 2- Fécondité réduite des hybrides Les hybrides sont stériles + = Mulet

56 Barrières postzygotiques 3- Déchéance des hybrides F 1 est viable et féconde mais leur croisement avec génération parentale ou eux-mêmes = progéniture frêle ou stérile (F 2 ) Cotonnier

57 Temps: 5 minutes Travail individuel À faire: Répondre à la question 2 des exercices sur l origine des espèces

58 Les autres concepts de l espèce 1- Concept morphologique Espèce décrite selon la forme de son corps, sa taille et autres caractéristiques structurales

59 Les autres concepts de l espèce 1- Concept morphologique Espèce décrite selon la forme de son corps, sa taille et autres caractéristiques structurales Avantage Inconvénient S applique aux êtres sexués et asexués Définition subjective

60 Les autres concepts de l espèce 1- Concept morphologique Bruant Leconte Bruant de Nelson

61 Les autres concepts de l espèce 1- Concept morphologique Espèce décrite selon la forme de son corps, sa taille et autres caractéristiques structurales Avantage Inconvénient S applique aux êtres sexués et asexués Définition subjective

62 Les autres concepts de l espèce 2- Concept paléontologique Différences morphologiques des espèces que seules les archives géologiques nous permettent de connaître Avantage Peut étudier des espèces dont la capacité d accouplement n est pas connue Inconvénient Si pas d archive géologique

63 Les autres concepts de l espèce 2- Concept paléontologique Différences morphologiques des espèces que seules les archives géologiques nous permettent de connaître Avantage Peut étudier des espèces dont la capacité d accouplement n est pas connue

64 Les autres concepts de l espèce 3- Concept écologique Tient compte de la niche écologique (utilisation des ressources) et du rôle d une espèce dans la communauté Ex: Alimentation

65 Les autres concepts de l espèce 4- Concept phylogénétique Espèce rassemble les organismes dotés d antécédents génétiques uniques Ex: Séquence d ADN

66 Temps: 5 minutes Travail individuel À faire: Répondre à la question 3 sur l origine des espèces

67 Modes de spéciation 1- Allopatrique Flux génétique réduit ou interrompu Isolation géographique

68 Modes de spéciation 1- Allopatrique Flux génétique réduit ou interrompu Isolation géographique A. harrisi A. leucurus

69 Modes de spéciation 2- Sympatrique Populations dont les aires se chevauchent Isolement reproductif

70 Modes de spéciation 2- Sympatrique Ex: Altération chromosomique (polyploïdie) Différenciation de l habitat Accouplement non aléatoire

71 Modes de spéciation 2- Sympatrique Populations dont les aires se chevauchent Isolement reproductif Ex: Altération chromosomique (polyploïdie) Différenciation de l habitat Accouplement non aléatoire

72 Étude de cas

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