CORRECTIONS EXERCICES CHAPITRE VIII
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- Thierry Blanchard
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1 CORRECTIONS EXERCICES CHAPITRE VIII I. RESTITUTIONS DES CONNAISSANCES 1. Questions issues de différents concours a) La ressemblance entre organes analogues est liée à une fonction commune (aile de libellule et aile de chauvesouris), elle ne traduit pas un plan d organisation commun. En revanche, les organes peu ressemblants car adaptés à des fonctions différentes (bras de l Homme et aile de l oiseau) sont homologues car construits sur un même plan. b) Un vertébré tétrapode est un vertébré possédant 2 paires de membres munis de doigts. c) les Australopithèques d) Un développement cérébral significativement plus important que ses précédesseurs et la réalisation et l utilisation systématique d outillage. e) Homo erectus f) Les Néandertaliens, très peu différents des hommes modernes (sauf pour quelques détails anatomiques) ont longtemps cohabité avec ces derniers. Des croisements entre ces 2 types humains ne sont pas prouvés mais pas non plus strictement impossible. Leurs territoires se réduisent progressivement, parallélement à l avancement des hommes de Cro-Magnon en Europe. Les derniers Néandertaliens s étaignent au Sud de l Espagne vers ans. g) L outil n 1 est un galet aménagé ou chopper, il appartient à Homo habilis qui est le 1 ier Homoniné à utiliser des outils manufacturés. La période durant laquelle H. habilis a vécu s étend de -2,5 M.A. à -1,2 M.A. L outil n 2 est un biface, il a été fabriqué par Homo erectus. La période durant laquelle H. erectus a vécu est de -1,8 M.A. à 0,12 M.A. Les outils n 3 sont de 2 types : un outil finement taillé en pointe et un harpon. Ces outils sont fabriqués par Homo sapiens dont la période de vie s étend de 0,2 M.A. à nos jours. 2. a) Faux : La notion d embryon n est pas pertinente pour tous les embryons. b) Vrai c) Faux : Des molécules d origine différente peuvent avoir une fonction comparable d) Faux : Il indique le degré de parenté entre espèces e) Faux : Les oiseaux sont apparus après les mammifères f) Vrai : Par exemple, la présence d un œuf amniotique est une caractère dérivé au sein du groupe des Tétrapodes, mais primitifs chez les Crocodiliens. g) Faux h) Vrai i) Faux j) Vrai k) Faux : Ces 2 groupes ont partiellement coexisté l) Faux m) Faux : Chimpanzé et Gorilles sont des Hominidés 1
2 n) Faux : Pas présents chez les Chimpanzés et les Gorilles o) Vrai : Plus de 40 types p) Faux : Datées à ans, ces peintures sont l œuvre d Homo sapiens q) Faux r) Vrai s) Vrai t) Vrai 3. QCM 1. c (b incorrect => aucun rapport avec l homologie) 2. b (c incorrect => seuls les caractères homologues à l état dérivé sont à prendre en compte) 3. a (d incorrect => c est le cas de l ensemble des caractères) 4. d (b incorrect => les analogies ne sont pas prises en compte dans les phylogénies) 5. b (a incorrect => des phylogénies peuvent être établies sur des critères anatomiques et embryologiques) 6. b (a incorrect => un seul caractère dérivé ne suffit pas à établir une parenté proche ; c incorrect => phénomène exceptionnel ; d incorrect => pas forcément) 7. c (a incorrect => ils n en présentent pas les autres caractéristiques) 8. a, b, c 9. c (il forme un menton chez l Homme moderne) 10. d (b incorrect => Homo erectus ; c incorrect => la performence dépend du critère considéré) 11. b (la face de l Homme est proche de la verticale) (a incorrect => arcade dentaire parabolique ; d incorrect => celui de l Homme est plus court) 12. c 13. a (Australopithecus, Paranthropus et dès -2,5 M.A. Homo) 14. b (a incorrect => tous les hominoïdes ne sont pas bipèdes) 15. b (d incorrect => l Acheuléen leur est attribué) 16. b, d, f 17. a, b, c, e 18. d 19. d 20. a, b 21. a 22. b, c, d 23. f (1, 2, 5, 6, 7) 24. d 25. a, c 26. d 27. b 28. b, e II. EXERCICES Exercice 1 : 1. Ce Document représente le degré d homologie entre des protéines communes partagées par 3 espèces différentes (Chien, Homme, Kangourou). Ces protéines sont synthétisées à partir de gènes, donc le gène codant pour la globine a est commun aux 3 espèces. Plus l homologie de séquences entre 2 gènes est forte, plus l ancêtre commun partagé par les 2 espèces est récent. Ce Document constitue donc bien un indice permettant de retrouver les relations phylétiques entre les 3 espèces. 2
3 2. La plus forte homologie de séquence se trouve entre l Homme et le Chien qui partage un ancêtre commun récent. Le Kangourou possède lui aussi un ancêtre commun avec les 2 autres espèces car il possède comme elles le gène de la globine a, mais cet ancêtre est plus éloigné. L arbre ci-dessous traduit les relations de parenté entre ces 3 espèces. 3. Le groupe comprenant le Kangourou et l Homme n est pas monophylétique car il ne comprend pas tous les descendants de l ancêtre commune de l Homme et du Kangourou : le Chien n est pas pris en compte. Exercice 2 : 1. On observe que la plus forte homologie de séquence (différente de 10 A.A.) se trouve entre les chaîne b du Bœuf et du Mouton. On en déduit que ces 2 espèces présente un ancêtre commun récent X. On observe une forte homologie de séquence entre les chaînes b du Cheval et du Cachalot (24 A.A. différents). On en déduit que ces 2 espèces possèdent un ancêtre commun récent Y. Tous les Ongulés possèdent la chaîne b, on en déduit que tous possèdent un ancêtre commun Z. L arbre construit à partir de ces données est le suivant : Arbre phylogénétique des Ongulés réalisé à partir des données moléculaires 2. Le Bœuf, le Mouton et le Diacodexis possèdent un ancêtre commun qui définit le groupe monophylétique des Artiodactyles. Cet ancêtre commun est hypothétique et Diacodexis ne peut donc jouer ce rôle. Cet ancêtre commun est plus vieux que 40 M.A. 3. Le Cheval et Hyracotherium possèdent un ancêtre commun plus vieux que 54 M.A. 4. Non, aucune espèce fossile ne peur être considérée comme la forme ancestrale à partir de laquelle se sont différenciées les espèces postérieures. 5. Protungulatum et tous les autres Ongulés possèdent un ancêtre commun hypothétique plus âgé que 55 M.A. 3
4 6. Exercice 3 : Le Document c permet de dire que les alpha globines de ces 4 Vertébrés sont homologues, donc que ces animaux ont un ancêtre commun. Le Document a est un relevé des observations effectuées sur les animaux. La mise en relation avec le Document b montre que ces animaux partagent à la fois des caractères primitifs et des caractères dérivés. La mise en relation des informations apportées par les Documents a et b permet de constater que ce sont le Crocodile et le Canard qui possèdent ici le plus d états dérivés en commun (choanes, gésier, quatre cavités du cœur), ce sont donc eux qui doivent avoir la parenté la plus importante. Ensuite c est l Homme qui partage avec 2 nouveautés évolutives (choanes et quatre cavités dans le cœur) donc qui a une parenté importante avec eux. Le Xénope qui ne partage qu un seul état dérivé avec eux (choanes) a une parenté plus éloignée. Quand au Saumon, qui ne partage aucun état dérivé avec les autres, on ne peut rien dire ici. Le seul critère qui permet de dire qu il a quand même un ancêtre commun avec les 4 autres Vertébrés considérés est apporté par le Document c. 4
5 Exercice 4 : 1. L ancêtre commun hypothétique du groupe comprenant les Vertébrés et les Echinodermes possède l ensemble des caractères partagés par ces 2 groupes c est-à-dire : du collagène, une différenciation cellulaire poussée, des gènes Hox organisés en complexes, et le blastopore qui donne l anus lors du développement embryonnaire. 2. L ancêtre commun hypothétique du groupe comprenant les Vertébrés, les Echinodermes et les Arthropodes possède l ensemble des caractères partagés par ces 3 groupes, c est-à-dire du collagène, une différenciation cellulaire poussée, des gènes Hox organisés en complexes. 3. L ancêtre commun hypothétique du groupe comprenant les Vertébrés, les Echinodermes et les Mollusques et les Cnidaires possède l ensemble des caractères partagés par ces groupes c est-à-dire du collagène et une différenciation poussée. 4. L ancêtre commun hypothétique du groupe comprenant tous les animaux présentés possède du collagène. Exercice 5 : 1. Afin de déterminer les caractères ancestraux et dérivés de la lignée humaine, il est nécessaire d observer l apparition dans le temps de ces caractères sur les différents fossiles. Les caractères présents chez les fossiles les plus récents sont des caractères dérivés. Un des caractères dérivés propres à la lignée humaine est l augmentation du volume crânien. En effet, on constate que les différents fossiles de la lignée humaine ont un volume crânien supérieur à 400 cm3. Un second caractère est le redressement de la face, on peut constater que les fossiles du genre Homo sont plus récents et présentent un prognathisme de moins en moins marqué. Le redressement de la face est donc un caractère dérivé propre à la lignée humaine. Sur le tableau, on remarque que le Chimpanzé et les Australopithèques possèdent une mâchoire en U alors que cette mâchoire est parabolique chez les Homo. L état mâchoire en V est dérivé par rapport à l état ancestral mâchoire en U. Concernant le trou occipital, on constate qu il est centré chez les Australopithèques et les Homo. Ce caractère est donc un caractère dérivé propre à la lignée humaine. Le bassin est long et étroit chez le Chimpanzé alors qu il est court et large chez les Australopithèques et les Homo. De plus, le fémur est incliné par rapport à la verticale dans ces 2 genres alors qu il est vertical chez les Chimpanzés. Les états bassin court et large et fémur non aligné avec la verticale sont des caractères dérivés. Le gros orteil est opposables chez Australopithecus afarensis et le Chimpanzé alors qu il est alogné chez les espèces du genre Homo. Le caractère orteil aligné est donc dérivé. La fabrication d outils apparaît avec le genre Homo, ce caractère est dérivé. 5
6 2. Les critères d appartenance à la ligne humaine se répartissent en 4 groupes : - le développement du volume crânien - les caractères faciaux : redressement de la face et mâchoire parabolique - les caractères liés à la bipédie : trou occipital centré, bassin court et large, fémur non aligné avec la verticale, gros orteil aligné, - les caractères culturels : fabrication d outils. Si un fossile possède au moins un de ces critères, il appartient à la lignée humaine. 3. Les Australopithèques présentent les caractères dérivés propres à la lignée humaine concernant la station bipède, soit : un bassin court et large, un fémur non aligné avec la verticale et un trou occipital centré. Les Australopithèques appartiennent à la lignée humaine. 4. Les Homo erectus présentent tous les caractères dérivés propres à la lignée humaine concernant l augmentation du volume crânien, la bipédie, les caractères faciaux et les caractères culturels. Exercice 6 : Les Australopithèques appartiennent à la lignée humaine car ils présentent les caractères dérivés de la lignée humaine liés à la station bipède : - un bassin court et large - des ailes iliaques développées permettant l insertion des fessiers qui maintiennent le tronc vertical - un angle du fémur avec la verticale permettant une meilleure résistance du col du fémur pour maintenir la charge du corps qui est supportée uniquement par les jambes ; - un genou spongieux permettant d amortir les chocs lors de la marche bipède. Exercice 7 : Carton A : le crâne possède une forte capacité (1600 cm 3 ), présente un prognathisme et des arcades susorbitaires marqués. L outillage associé montre des bifaces présentant de nombreuses arêtes. Ce crâne a été découvert en Europe. Il s agit d Homo néanderthalensis. Age : ans (B) Carton B : le crâne est de faible capacité (600 cm 3 ), présente un prognathisme. L outillage associé montre des galets aménagés (choppers) peu travaillés. Ces pièces se rapportent à un Australopithèques exclusivement africain. Age : 4 M.A. (D) Carton C : Le crâne est de capacité moyenne (1000 cm 3 ) et présente un prognathisme. La mâchoire est forte. L outillage est constitué de bifaces. Cet hominidé asiatique est un Homo erectus. Age : 1 M.A. (C) Cartont D : Le crâne à une capacité comparable à celle de l homme actuel, présente un menton, un front fuyant et une absence de prognathisme. L outillage est très diversifié (harpon, aiguille, râcloir). Cet hominidé est un Homo sapiens. Age : ans. 6
7 Exercice 8 : 7
Séquence 6. Mais ces espèces pour autant ne sont pas identiques et parfois d ailleurs ne se ressemblent pas vraiment.
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