Chapitre 3 : De la diversification des êtres
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Chapitre 3 : De la diversification des êtres
vivants à l’évolution de la biodiversité.
Diversification du vivant
Sans modification du génome
Sans modification du génome (séq codantes) mais avec variation de l’expression génétique
Avec modification du génome sur séquences
codantes
symbiosesTransmission
culturelle
Variation dans l’intensité
d’expression des gènes de
développement
Variation dans la chronologie
d’expression des gènes de
développement
MutationsReproduction
sexuéeHybridation et
polyploïdisationTransfert horizontal
de gènes
I. Evolution des populations au
cours du tempsL’évolution est l’ensemble des mécanismes par lesquels les populations varient, les espèces se transforment, naissent, s’adaptent.
A – Population et diversité génétique
Ensemble d’individus d’une même espèce mais ne
possédant pas les mêmes caractères cad les mêmes
combinaisons d’allèles pour leurs gènes
B – La dérive génétique ou l’effet du hasard p 58
http://www.ac-nice.fr/svt/productions/freeware/derive/index.htm
L’évolution de la fréquence d’une maladie génétique (la porphyrie
variegata) a été étudiée dans deux populations humaines entre le
17ème siècle et aujourd’hui. On constate que cette maladie est
fortement présente en Afrique du Sud contrairement aux autres
régions du monde. Cette maladie n’est pas considérée comme grave
et les personnes atteintes ont peu de symptômes (faiblesse
musculaire, insomnie…). La survie et la fertilité de ces patients ne
sont pas affectées.
Expliquer la forte fréquence de la porphyrie
variegata en Afrique du Sud.
B – La dérive génétique ou l’effet du hasard
La dérive génétique correspond aux variations aléatoires de la fréquence des allèles (neutres) au sein d’une population ou d'une espèce.
A chaque reproduction, parmi les gamètes possibles, seul un échantillon trié au hasard participera à la fécondation, ce qui modifiera les fréquences des allèles d’une génération à l’autre c’est l’effet de la dérive génétique.
C’est l’effet du hasard qui vient s’ajouter à la pression environnementale
http://www.ac-nice.fr/svt/productions/freeware/derive/index.htm
2– La sélection naturelleOn parle de pression de l’environnement ou pression de sélection. Un condition de l’environnement va sélectionner un allèle avantageux pour la population qui va se transmettre du coup au génération suivante puisqu’il permettra la survie des individus.
La sélection naturelle correspond à l’évolution de la fréquence des allèles qui confèrent un avantage (ou un désavantage) sélectif en fonction de la pression environnementale. Les fréquences des allèles favorables ont tendance à augmenter au fil des générations alors que la fréquence des allèles défavorables à tendance à diminuer (dans des conditions fixes).
Pour que la sélection naturelle modifie la diversité génétique d’une population il faut : • Qu’il y ait une variation entre les individus de la population• Que ces variations soient héritables, transmissibles• Que ces variations assurent une succès reproducteur,
permettent la survie des individus en fonction des conditions environnementales..
Si cette variation assure un avantage sélectif, la fréquence de l’allèle dans la population augmente.
https://www.reseau-canope.fr/corpus/video/la-selection-naturelle-86.html
Les mécanismes à l’origine de la diversification du vivant.
Les mutations Reproduction sexuée polyploïdisation Transfert
horizontal
Gène du
développement Symbiose
Transmission
culturelle
Diversités
allèliques –
polymorphisme
des gènes
Méiose
Brassage
intrachromosomique
Brassage
interchromosomique
Duplication génique
fécondation
mécanisme qui
augmente le
nombre de lots de
chromosomes
(hybridation)
(anomalies de
méioses/mitoses)
Transfert de
gènes entre
espèces
différentes
Variations dans
la chronologie et
l’intensité
d’expression des
gènes du
développement
Association
durable et à
bénéfices
réciproques
entre deux
espèces
Comportement
qui se transmet
de génération
en génération
par voie non
génétique
De la d
iversification d
es ê
tres vivants à l’é
volution de la b
iodive
rsité
La reproduction sexuée brasse les allèles des gènes
obtenus par les mutations. Elle conduit à des combinaisons
originales d’allèles.
Mécanismes qui reposent sur une
modification du génome
Génome
identique,
modification de
son expression
Mécanismes sans modification
du génome
Diversification du vivant, biodiversité des espèces, des populations.
Les populations se modifient au cours du temps, sous l’effet :
de la sélection naturelle de la dérive génétique
Sous l’effet de la pression exercée par l’environnement, certains
individus se reproduisent plus que d’autres, on observe des
modifications des caractères phénotypiques de la population au cours du
temps
Lors de la reproduction sexuée, sous l’effet du hasard des
individus qui se reproduisent et des gamètes utilisés, on
observe une évolution des caractères phénotypique de la
population au cours du temps
Les modifications des populations au cours du temps constituent l’évolution biologique
Au sein d’une même espèce, l’évolution des populations peut conduire à l’apparition de nouvelles espèces. Deux éléments
contribuent à l’apparition d’une nouvelle espèce ou spéciation :
Isolement reproducteur :
Au sein d’une même espèce, deux populations s’isolent, évoluent et ne
peuvent plus se reproduire.
Isolement génétique :
Au sein d’une même espèce, deux populations isolées
n’échangent plus aucun allèle.
Chaque population est considérée comme une nouvelle espèce. Le processus à l’origine de la formation d’une nouvelle espèce se
nomme spéciation.
Evolution des populations, spéciation, évolution
des espèces.
Racontez moi l’histoire des éléphants de Zambie
P 66-67
II. La notion d’espèce
A – Historique de la notion d’espèce.
L’espèce est un concept dont la définition fait l’objet de nombreux débats. On retrouve aujourd’hui dans la littérature scientifique jusqu’à 22 définitions différentes de l’espèce ! On peut donc parler de concepts de l’espèce au pluriel … La notion d’espèce est donc un concept flou, qui ne peut pas s’appliquer de façon universelle. Voici quelques-unes des conceptions classiques de l’espèce
B– Comment définir le concept d’espèce ?
Une espèce pourra être considérée comme une population d'individus suffisamment isolés génétiquement des autres populations (programme de TS 2012). Néanmoins, nous garderons en tête qu'il n'existe pas de définition.
Toute espèce est isolée du point de vue de la reproduction des autres espèces.
http://www.universcience.tv/video-e-comme-espece-1882.html
La diversité du vivant est en partie décrite comme la diversité des espèces. On définit l’espèce selon deux grands critères possédant chacun leur limites :- Critère de ressemblance ou critère phénétique : les individus d’une même espèce se ressemblent. En tout cas ils se ressemblent plus entre eux, qu’ils ne ressemblent aux individus d’autres espèces.Limite : le dimorphisme sexuel, les espèces jumelles
Dimorphisme sexuel
Apport des données moléculaires : découvertes d’espèces jumelles
- Critère d’interfécondité ou critère biologique: deux individus sont de la même espèce s’ils peuvent se reproduire entre eux et avoir une descendance fertile.
Limite : Pizzly, tous les hybrides interspécifiques fertiles
« Dans la nature il n’y a pas d’espèces : il n’apparaît que des barrières de reproduction. Les espèces, c’est nous qui les créons à partir d’un modèle théorique » (G. Lecointre, professeur au Museum National d’Histoire Naturelle)
Tigron = lionne +tigre
Ligre = lion + tigresse
Zébrule = zèbre + cheval
On dit qu’une espèce peut disparaître si son isolement génétique s’interrompt ou si tous les individus de l'espèce disparaissent = EXTINCTION.
III. La spéciation.
A – Naissance et disparition d’une espèce.
Une espèce a une existence limitée dans le temps.
Une espèce supplémentaire est définie si une nouvelle population s’individualise et devient génétiquement différente du reste de la population. C’est la SPECIATION.
La spéciation nécessite donc l’arrêt des échanges de matériel génétique entre un groupe isolé et le reste de l’espèce pendant un temps variable = isolement génétique.
https://www.reseau-canope.fr/corpus/video/la-speciation-122.html
Chaque population évolue indépendamment de l'autre : les mutations et autres mécanismes de diversification apparaissent au hasard, s'accumulent et s'implantent ou non en fonction de la dérive génétique et de la section naturelle.
La spéciation étant basé sur un isolement reproducteur, 2 grands mécanismes existent : la spéciation allopatrique et la spéciation sympatrique.
B– La spéciation par isolement géographique = s. allopatrique
Ex : les papillons (Zerynthia)
2– La spéciation par isolement géographique = s. allopatrique
Suite à une modification du climat ou du milieu, deux populations d’une même espèce peuvent être séparées. Elles subissent alors dérive et sélection naturelle de façon indépendante. Ceci peut aboutir à la création de deux espèces.
C– La spéciation sans isolement géographique = s. sympatrique
Dans un même lieu, certains évènements peuvent créer une barrière reproductive isolant génétiquement 2 populations d’une même espèce. Puis dérive génétique et sélection naturelle vont éloigner génétiquement ces 2 ensembles aboutissant à leur isolement reproductif.
Ex :- la polyploïdisation- La différence de structure des organes génitaux- les décalages de temps reproductif (floraison entre des espèces végétales à des périodes différentes)- des conditions défavorables pour certains caractères intermédiaires (génotype hétérozygote) : voir le cas des Cichlidés p 71
Les mécanismes à l’origine de la diversification du vivant.
Les mutations Reproduction sexuée polyploïdisation Transfert
horizontal
Gène du
développement Symbiose
Transmission
culturelle
Diversités
allèliques –
polymorphisme
des gènes
Méiose
Brassage
intrachromosomique
Brassage
interchromosomique
Duplication génique
fécondation
mécanisme qui
augmente le
nombre de lots de
chromosomes
(hybridation)
(anomalies de
méioses/mitoses)
Transfert de
gènes entre
espèces
différentes
Variations dans
la chronologie et
l’intensité
d’expression des
gènes du
développement
Association
durable et à
bénéfices
réciproques
entre deux
espèces
Comportement
qui se transmet
de génération
en génération
par voie non
génétique
De la d
iversification d
es ê
tres vivants à l’é
volution de la b
iodive
rsité
La reproduction sexuée brasse les allèles des gènes
obtenus par les mutations. Elle conduit à des combinaisons
originales d’allèles.
Mécanismes qui reposent sur une
modification du génome
Génome
identique,
modification de
son expression
Mécanismes sans modification
du génome
Diversification du vivant, biodiversité des espèces, des populations.
Les populations se modifient au cours du temps, sous l’effet :
de la sélection naturelle de la dérive génétique
Sous l’effet de la pression exercée par l’environnement, certains
individus se reproduisent plus que d’autres, on observe des
modifications des caractères phénotypiques de la population au cours du
temps
Lors de la reproduction sexuée, sous l’effet du hasard des
individus qui se reproduisent et des gamètes utilisés, on
observe une évolution des caractères phénotypique de la
population au cours du temps
Les modifications des populations au cours du temps constituent l’évolution biologique
Au sein d’une même espèce, l’évolution des populations peut conduire à l’apparition de nouvelles espèces. Deux éléments
contribuent à l’apparition d’une nouvelle espèce ou spéciation :
Isolement reproducteur :
Au sein d’une même espèce, deux populations s’isolent, évoluent et ne
peuvent plus se reproduire.
Isolement génétique :
Au sein d’une même espèce, deux populations isolées
n’échangent plus aucun allèle.
Chaque population est considérée comme une nouvelle espèce. Le processus à l’origine de la formation d’une nouvelle espèce se
nomme spéciation.
Evolution des populations, spéciation, évolution
des espèces.
