L origine de la vie et des espèces Campbell chapitres 24-25-26
Relation biologie - géologie Les évènements géologiques modifient l environnement
Relation biologie - géologie Les évènements géologiques modifient l environnement La vie aussi façonne la planète
Histoire de la Terre Formée il y a 4,6 milliards d années
Histoire de la Terre Formée il y a 4,6 milliards d années Condensation de poussières et roches
Histoire de la Terre Pendant centaines de millions d année: bombardée
Histoire de la Terre Pendant centaines de millions d année: bombardée Peupropiceàl installationde la vie
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
Histoire de la Terre Atmosphère à l époque Vapeur d eau Azote Ammoniac Hydrogène (sulfuré)
Histoire de la Terre Refroidissement de la Terre - Condensation de la vapeur d eau (formation océans) - Hydrogène s est échappé dans espace http://images.google.ca/imgres?imgurl
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 www.inrp.fr/acces/biotic/rastop/html/aa.htm.
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 http://www.cybersciences-junior.org/junior/uploads/echo_des_labos/n1732_proteinet1r3.jpg
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
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
Expérience de Miller et Urey 1 Simulation des conditions terrestres primitives Hypothèse: Atmosphère réductrice (ajoute des électrons)
Expérience de Miller et Urey 1 Flacon rempli d eau chauffée = Océan primitif
Expérience de Miller et Urey Atmosphère: Vapeur d eau Hydrogène 1 Méthane Ammoniac
Expérience de Miller et Urey 1 Décharges électriques = foudre
Expérience de Miller et Urey 1 Tube réfrigérant = Condensation pluie
Expérience de Miller et Urey 1 Tube réfrigérant = Condensation pluie N.B: Ramène composés dissous dans l océan
Expérience de Miller et Urey 1 Résultats: Molécules organiques présentes (acides aminés)
Expérience de Miller et Urey 1 Résultats: Molécules organiques présentes (acides aminés) Conclusion: Les molécules organiques peuvent naître d une atmosphère réductrice
Sources extraterrestres de composés organiques 1 http://secretebase.free.fr/etrange/tunguska/impact.jpg
Sources extraterrestres de composés organiques 1 Météorites Ex: Australie en 1969 +++ acides aminés http://secretebase.free.fr/etrange/tunguska/impact.jpg
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 http://lebrusc.chez-alice.fr/pages/spiruline.jpg
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
Apparition des eucaryotes Fossiles les plus anciens = 2,1 milliards d années Symbiose de plusieurs procaryotes
Ensuite Ordre chronologique: Invertébrés
Ensuite Ordre chronologique: Invertébrés Poissons (390 millions d années)
Ensuite Ordre chronologique: Invertébrés Poissons (390 millions d années) Poissons sortent de l eau (350 millions d années)
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.
Apparition de la vie version Simpson http://fr.youtube.com/watch?v=kv6eg-n2nfg
Temps: 5 minutes Travail individuel À faire: Répondre aux exercices sur l origine de la vie
L origine des espèces Spéciation: apparition de nouvelles espèces N.B: C est la source de la diversité biologique
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
Voies de spéciation 1- Anagenèse: Accumulation avec le temps de changements qui transforment une espèce en une autre dotée de caractéristiques différentes
Voies de spéciation 2- Cladogenèse: Séparation d un patrimoine génétique en plusieurs qui peuvent donner naissance à une ou plusieurs nouvelles espèces
Temps : 5 minutes Travail en équipe de 2 À faire: Répondre à la question 1 des exercices sur l origine des espèces
Concept biologique de l espèce Espèce: Population ou groupe de populations dont les individus peuvent se reproduire et engendrer une progéniture viable et féconde
Concept biologique de l espèce Espèce: Population ou groupe de populations dont les individus peuvent se reproduire et engendrer une progéniture viable et féconde
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
Concept biologique de l espèce Est-ce que cette définition est parfaite??? 2 minutes pour y penser en équipe
Concept biologique de l espèce Désavantages: Ne convient pas aux - Organismes asexués (ex: bactéries) - Fossiles ou populations isolées géographiquement
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
2 types: Barrières reproductives - Prézygotique: empêche la copulation ou entrave la fécondation www.sosgrossesse.ca/page29.html.
2 types: Barrières reproductives - Prézygotique: empêche la copulation ou entrave la fécondation + www.sosgrossesse.ca/page29.html.
2 types: Barrières reproductives - Prézygotique: empêche la copulation ou entrave la fécondation + www.sosgrossesse.ca/page29.html.
2 types: Barrières reproductives - Prézygotique: empêche la copulation ou entrave la fécondation - Postzygotique: empêche le zygote hybride de devenir un adulte viable et fécond http://tizours.free.fr/dicoanimaux/images/muletpt.jpg
Barrières prézygotique 1- Isolement écologique: Habitats différents dans une même région Aquatique Terrestre
Barrières prézygotique 2- Isolement temporel Espèces qui se reproduisent à des moments différents Fin hiver Fin été http://www.nsrl.ttu.edu/tmot1/images/spilgrac.jpg
Barrières prézygotique 3- Isolement éthologique Comportements uniques à l espèce (ex: parade nuptiale) http://fr.youtube.com/watch?v=fteifotxome http://fr.youtube.com/watch?v=clpstexg8zo
Barrières prézygotique 4- Isolement mécanique Différence morphologique dans les organes reproducteurs http://www.missouriplants.com/blueopp/mimulus_ringens_flower.jpg
Barrières prézygotique 5- Isolement gamétique Spermatozoides ne peuvent pas féconder ovule d une autre espèce http://www.aufil.ulaval.ca/img/sommaire/575_oursin3.jpg
Barrières postzygotiques 1- Viabilité réduite des hybrides Les gènes des espèces différentes empêchent le développement de l hybride Salamandre
Barrières postzygotiques 2- Fécondité réduite des hybrides Les hybrides sont stériles + = Mulet
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 http://www.secretseeds.com/acatalog/gossypium_herbaceum.jpg
Temps: 5 minutes Travail individuel À faire: Répondre à la question 2 des exercices sur l origine des espèces
Les autres concepts de l espèce 1- Concept morphologique Espèce décrite selon la forme de son corps, sa taille et autres caractéristiques structurales
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
Les autres concepts de l espèce 1- Concept morphologique Bruant Leconte Bruant de Nelson
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
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
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
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
Les autres concepts de l espèce 4- Concept phylogénétique Espèce rassemble les organismes dotés d antécédents génétiques uniques Ex: Séquence d ADN
Temps: 5 minutes Travail individuel À faire: Répondre à la question 3 sur l origine des espèces
Modes de spéciation 1- Allopatrique Flux génétique réduit ou interrompu Isolation géographique
Modes de spéciation 1- Allopatrique Flux génétique réduit ou interrompu Isolation géographique A. harrisi A. leucurus
Modes de spéciation 2- Sympatrique Populations dont les aires se chevauchent Isolement reproductif
Modes de spéciation 2- Sympatrique Ex: Altération chromosomique (polyploïdie) Différenciation de l habitat Accouplement non aléatoire
Modes de spéciation 2- Sympatrique Populations dont les aires se chevauchent Isolement reproductif Ex: Altération chromosomique (polyploïdie) Différenciation de l habitat Accouplement non aléatoire
Étude de cas