Chapitre 6 : les êtres vivants au cours des temps.

Comment a évolué la présence d’êtres vivants sur Terre?

I/ Des groupes et des espèces sont apparus et ont disparu.

Voir activité 1.

Les fossiles retrouvés dans les roches sédimentaires nous renseignent sur la vie dans les temps

anciens.

Les groupes actuels d’êtres vivants sont apparus progressivement. Par exemple, les bactéries

sont apparues les premières il y a 3.8 milliards d’années, les Mammifères sont apparus il y a 205

millions d’années…

Les groupes d’êtres vivants apparaissent, se développent, mais ils peuvent aussi régresser et

disparaître. Les trilobites, les ammonites, les dinosaures… sont des groupes d’êtres vivants ayant

vécu dans le passé mais ils ont aujourd’hui disparu.

Dans chaque groupe, des espèces apparaissent et disparaissent régulièrement.

Comment expliquer la disparition des dinosaures ?

II/ La disparition des dinosaures serait liée à la chute d’une météorite.

Voir activité 2.

La plupart des dinosaures ont disparu brutalement de la surface de la Terre il y a 65 millions

d’années en même temps que de nombreuses autres espèces lors d’une crise biologique

majeure.

Cette crise serait liée à la chute d’une météorite de taille exceptionnelle au Mexique, ayant

entraîné un obscurcissement de l’atmosphère. Les végétaux nécessitant de la lumière pour vivre

auraient disparu quelques temps entraînant une forte perturbation de la chaîne alimentaire des

dinosaures qui auraient ensuite disparu.

Au cours de l’histoire de la Terre, d’autres crises biologiques seraient associées à des chutes de

météorites de grandes tailles mais aussi à des périodes de volcanisme très important ou à une

baisse rapide du niveau des mers entraînant d’importants changements climatiques.

Evolution du nombre de familles d’êtres vivants sur Terre depuis 600 millions d’années.

Temps géologiques (millions d’années)

5 CRISES BIOLOGIQUES

MAJEURES

Comment peuvent apparaître de nouvelles espèces ?

III/ De nouvelles espèces apparaissent lors d’apparition de caractères nouveaux.

La classification emboitée des êtres vivants peut se comprendre par l’apparition progressive de

caractères nouveaux (Voir activités 3, 4).

Tous les êtres vivants actuels ayant des cellules contenant de l’ADN proviendraient d’un ancêtre

commun possédant ces caractères. Les Vertébrés ayant tous un squelette interne proviendraient

d’un animal ayant développé ce caractère nouveau. De même, les Mammifères auraient comme

ancêtre un animal vertébré tétrapode, qui aurait développé les caractères poils et mamelles.

Plus les espèces possèdent de points communs (exemple : l’homme et le chimpanzé), plus elles

proviennent d’un ancêtre commun récent, et donc plus elles sont des proches cousines.

Comment peuvent apparaître de nouveaux caractères ?

IV/ De nouvelles espèces apparaissent lors de mutations de l’ADN.

Des mutations de l’ADN surviennent parfois créant des caractères nouveaux : squelette interne,

présence de poils, augmentation de la taille du bec, résistance à des insecticides…

Si ces mutations sont transmissibles aux descendants et avantageuses, les individus qui les

possèdent se reproduiront plus facilement. Un caractère nouveau va alors apparaître, pouvant

donner naissance à une nouvelle espèce.

Echelle des temps géologiques :

Echelle des temps géologiques :

0 1 2 3 4

Milliards d’années

65 0 205 295 410 500

Millions d’années Ere primaire

540 435 355 250 135

ZOOM

Ca

mb

rie

n

Ord

ovic

ien

Silu

rien

Dé

vo

nie

n

Ca

rbo

nifère

Perm

ien

Tria

s

Jura

ssiq

ue

Cré

tacé

Palé

ogène

Palé

ocène

Ere secondaire

Ere

tertiaire

Ere

quaternaire

0 1 2 3 4

65 0 205 295 410 500

Ere primaire

540 435 355 250 135

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Cré

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Ere secondaire

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tertiaire

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quaternaire

Milliards d’années

Millions d’années

Comment a évolué la présence d’êtres vivants sur Terre?

I/ Des groupes et des espèces sont apparus et ont disparu.

Voir activité 1.

Les fossiles retrouvés dans les roches sédimentaires nous renseignent sur la vie dans les temps

anciens.

Les groupes actuels d’êtres vivants sont apparus progressivement. Par exemple, les bactéries

sont apparues les premières il y a 3.8 milliards d’années, les Mammifères sont apparus il y a 205

millions d’années…

Les groupes d’êtres vivants apparaissent, se développent, mais ils peuvent aussi régresser et

disparaître. Les trilobites, les ammonites, les dinosaures… sont des groupes d’êtres vivants ayant

vécu dans le passé mais ils ont aujourd’hui disparu.

Dans chaque groupe, des espèces apparaissent et disparaissent régulièrement.

Comment a évolué la présence d’êtres vivants sur Terre?

I/ Des groupes et des espèces sont apparus et ont disparu.

Voir activité 1.

Les fossiles retrouvés dans les roches sédimentaires nous renseignent sur la vie dans les temps

anciens.

Les groupes actuels d’êtres vivants sont apparus progressivement. Par exemple, les bactéries

sont apparues les premières il y a 3.8 milliards d’années, les Mammifères sont apparus il y a 205

millions d’années…

Les groupes d’êtres vivants apparaissent, se développent, mais ils peuvent aussi régresser et

disparaître. Les trilobites, les ammonites, les dinosaures… sont des groupes d’êtres vivants ayant

vécu dans le passé mais ils ont aujourd’hui disparu.

Dans chaque groupe, des espèces apparaissent et disparaissent régulièrement.

Comment a évolué la présence d’êtres vivants sur Terre?

I/ Des groupes et des espèces sont apparus et ont disparu.

Voir activité 1.

Les fossiles retrouvés dans les roches sédimentaires nous renseignent sur la vie dans les temps

anciens.

Les groupes actuels d’êtres vivants sont apparus progressivement. Par exemple, les bactéries

sont apparues les premières il y a 3.8 milliards d’années, les Mammifères sont apparus il y a 205

millions d’années…

Les groupes d’êtres vivants apparaissent, se développent, mais ils peuvent aussi régresser et

disparaître. Les trilobites, les ammonites, les dinosaures… sont des groupes d’êtres vivants ayant

vécu dans le passé mais ils ont aujourd’hui disparu.

Dans chaque groupe, des espèces apparaissent et disparaissent régulièrement.

Comment expliquer la disparition des dinosaures ?

II/ La disparition des dinosaures serait liée à la chute d’une météorite.

Voir activité 2.

La plupart des dinosaures ont disparu brutalement de la surface de la Terre il y a 65 millions d’années en même temps que de nombreuses autres espèces lors d’une crise biologique majeure.

Cette crise serait liée à la chute d’une météorite de taille exceptionnelle au Mexique, ayant entraîné un obscurcissement de l’atmosphère. Les végétaux nécessitant de la lumière pour vivre auraient disparu quelques temps entraînant une forte perturbation de la chaîne alimentaire des dinosaures qui auraient ensuite disparu.

Au cours de l’histoire de la Terre, d’autres crises biologiques seraient associées à des chutes de météorites de grandes tailles mais aussi à des périodes de volcanisme très important ou à une baisse rapide du niveau des mers entraînant d’importants changements climatiques.

Comment expliquer la disparition des dinosaures ?

II/ La disparition des dinosaures serait liée à la chute d’une météorite.

Voir activité 2.

La plupart des dinosaures ont disparu brutalement de la surface de la Terre il y a 65 millions d’années en même temps que de nombreuses autres espèces lors d’une crise biologique majeure.

Cette crise serait liée à la chute d’une météorite de taille exceptionnelle au Mexique, ayant entraîné un obscurcissement de l’atmosphère. Les végétaux nécessitant de la lumière pour vivre auraient disparu quelques temps entraînant une forte perturbation de la chaîne alimentaire des dinosaures qui auraient ensuite disparu.

Au cours de l’histoire de la Terre, d’autres crises biologiques seraient associées à des chutes de météorites de grandes tailles mais aussi à des périodes de volcanisme très important ou à une baisse rapide du niveau des mers entraînant d’importants changements climatiques.

Comment expliquer la disparition des dinosaures ?

II/ La disparition des dinosaures serait liée à la chute d’une météorite.

Voir activité 2.

La plupart des dinosaures ont disparu brutalement de la surface de la Terre il y a 65 millions d’années en même temps que de nombreuses autres espèces lors d’une crise biologique majeure.

Cette crise serait liée à la chute d’une météorite de taille exceptionnelle au Mexique, ayant entraîné un obscurcissement de l’atmosphère. Les végétaux nécessitant de la lumière pour vivre auraient disparu quelques temps entraînant une forte perturbation de la chaîne alimentaire des dinosaures qui auraient ensuite disparu.

Au cours de l’histoire de la Terre, d’autres crises biologiques seraient associées à des chutes de météorites de grandes tailles mais aussi à des périodes de volcanisme très important ou à une baisse rapide du niveau des mers entraînant d’importants changements climatiques.

Théo s’est couché très tard hier soir, captivé par un site internet expliquant que tous les organismes

vivants auraient été créés en même temps, que la Terre aurait été créée entre 6 000 et 12 000 ans,

et que les fossiles trouvés dans les roches se seraient formés au moment du déluge. Lorsqu’il en

parle à son ami Florian, celui-ci se moque de lui, mais Florian a du mal à convaincre Théo que

celui-ci est dans l’erreur.

Activité 1 : critique d’une théorie hasardeuse.

1. Utilise l’ensemble des documents ci-dessous pour convaincre Théo que les êtres vivants présents

sur la Terre n’ont pas toujours été les mêmes.

Document 1 : âge des plus anciens fossiles des groupes

actuels (Ma = millions d’années, Ga = milliards d’années).

Document 3 : reconstitutions de la vie dans les océans du cambrien et du crétacé à partir des fossiles

retrouvés dans les roches sédimentaires.

Document 2 : l’évolution au sein du groupe

des trilobites.

Activité 1 :

Le document 1 donne la date du plus ancien fossile retrouvé pour des groupes actuels d’êtres

vivants. Cette date doit être proche de l’apparition du groupe sur la Terre. Les différentes dates

prouvent que les groupes actuels seraient apparus progressivement à la surface de la Terre. Les

bactéries seraient apparues en premier il y a 3.8 Ga, suivi par les poissons à nageoires rayonnées

il y a 420 Ma, puis les poissons à squelette cartilagineux il y a 410 Ma, les Fougères il y a 380 Ma,

les conifères il y a 310 Ma, les amphibiens modernes il y a 240 Ma, les Tortues il y a 210 Ma, les

Mammifères il y a 205 Ma, les oiseaux il y a 150 Ma et enfin les plantes à fleurs il y a 135 Ma.

Selon le document 2, le groupe des trilobites serait apparu il y a 540 millions d’années, et il aurait

disparu il y a 250 Ma. Ce groupe se serait développé progressivement avec apparition progressive

de nouvelle espèces jusqu’à il y a 440 millions d’années, avant de décliner progressivement du

fait d’extinctions progressives des espèces.

Selon le document 3, dans les mers cambriennes existaient des groupes d’animaux inconnus

actuellement donc non classables car trop différents des animaux actuels. Au cambrien et au

crétacé, vivaient aussi de nombreuses espèces qui ont actuellement disparu (Pikaia, Marella,

Trilobite, Nothosaure, Liopleurodon, ammonite) et appartenant à des groupes toujours existants

(Vertébrés, Arthropodes, Céphalopodes). D’autres groupes d’animaux comme les crevettes, les

crabes, les poissons, existent depuis le crétacé dans nos océans.

Activité 2 : météorite et disparition des dinosaures.

1. Après avoir bien lu les documents ci-dessous, prépare une présentation orale pour

expliquer comment une météorite a pu faire disparaître les dinosaures.

Un

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70

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nnée

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Activité 2 bis : volcanisme et disparition des dinosaures.

1. Après avoir bien lu les documents ci-dessous, prépare une présentation orale pour

expliquer comment le volcanisme a pu faire disparaître les dinosaures.

Une chaîne alimentaire il y a 70 millions d’années.

Quelques caractéristiques et conséquences sur l’environnement

d’une éruption volcanique récente de grande ampleur.

Correction activité 2 :

Un tableau remplace ici l’oral des élèves.

Explication 1 Explication 2

Evènement déclencheur :

C’est la chute d’une météorite à Chicxulub (Mexique).

C’est un volcanisme intense sur le plateau du Deccan en Inde.

Arguments justifiant que cet évènement est localement de grande envergure :

L’énergie libérée par cette chute correspond à 5 milliards de fois la bombe atomique d’Hiroshima. La taille de la météorite est estimée à 10 km de diamètre. Le cratère devait mesurer 200 km de diamètre et atteindre 25 km de profondeur.

L’épaisseur des trapps dépassait 2400 mètres. Les laves recouvraient plus de 2 millions de km2. Le volume de lave devait atteindre 3 millions de km3.

Conséquences à l’échelle de la planète :

L’explosion dégagea un énorme volume de poussières (200 000 km3). Cela provoqua une nuit profonde pendant deux mois et une luminosité très faible pendant au moins 6 mois. Cela inhiba la photosynthèse pendant plusieurs années. Cela créa des incendies planétaires. Cela contamina les plantes par un métal toxique (le nickel) Cela perturba la couche d’ozone.

Les rejets de cendres et de gaz ont dû pendant très longtemps obscurcir l’atmosphère. Cela inhiba la photosynthèse pendant plusieurs années. Cela entraîna des variations importantes de température.

Mécanisme de disparition planétaire des dinosaures :

La disparition de très nombreux végétaux a supprimé la base de leur alimentation.

La disparition de très nombreux végétaux a supprimé la base de leur alimentation.

Activité 3 : relier la classification du vivant à l’évolution des espèces.

1. Propose une hypothèse au problème que se pose Axel, en te basant sur le fait que les

espèces présentes sur la Terre ont évolué au cours des temps géologiques.

Activité 3 : relier la classification du vivant à l’évolution des espèces.

1. Propose une hypothèse au problème que se pose Axel, en te basant sur le fait que les

espèces présentes sur la Terre ont évolué au cours des temps géologiques.

En 6e, la classification du vivant en groupes emboîtés n’a pas surpris Axel. Mais en 3e, il ne comprend pas pourquoi tous les êtres vivants qui ont un coccyx ont aussi des pouces opposables, que tous ceux qui ont des pouces opposables ont aussi des mamelles et des poils et que tous ceux qui ont des mamelles et des poils ont aussi un squelette osseux interne et 4 membres.

En 6e, la classification du vivant en groupes emboîtés n’a pas surpris Axel. Mais en 3e, il ne comprend pas pourquoi tous les êtres vivants qui ont un coccyx ont aussi des pouces opposables, que tous ceux qui ont des pouces opposables ont aussi des mamelles et des poils et que tous ceux qui ont des mamelles et des poils ont aussi un squelette osseux interne et 4 membres.

Correction activité 3 :

1. Tous les animaux qui ont un coccyx proviennent d’un ancêtre commun qui avait des

pouces opposables. Tous les animaux qui ont des pouces opposables proviennent d’un

ancêtre commun qui avait des mamelles et des poils. Tous les animaux qui ont des

mamelles et des poils proviennent d’un ancêtre commun qui avait un squelette osseux

interne et 4 membres.

Activité 4 : choisir un singe comme cousin germain.

2.

1. Indique en justifiant ta réponse quelle est la bonne réponse.

Océane sait maintenant que l’Homme ne descend pas du singe mais que l’Homme est cousin avec celui-ci. Mais en visitant un zoo, elle se rend compte qu’il existe plusieurs espèces que l’on nomme couramment singe. A l’aide d’un tableau d’attributs possédés par différentes espèces de singes, elle tente de construire les liens de parenté possibles entre ces singes et l’Homme mais elle ne parvient pas à trancher entre 3 solutions.

Correction activité 4 :

L’homme possède le plus de caractères communs avec le gorille et le chimpanzé, puis avec le

gibbon et enfin avec le lémurien. L’Homme possèdent donc un ancêtre commun récent avec le

gorille et le chimpanzé, un autre un peu moins récent avec le gibbon et un encore moins récent

avec le lémurien. C’est donc la première solution qui est la bonne.

Activité 5 : résister aux insecticides, une histoire évolutive.

3.

1. Explique comment autant de moustiques montpelliérains ont pu devenir résistants aux

insecticides.

Dans la région montpelliéraine le nombre de moustiques est tel qu’il devient une vraie nuisance pour l’Homme. Dès 1965, il a été décidé d’utiliser des insecticides pour réaliser des démoustications. Mais actuellement, 99% des moustiques sont devenus résistants à ces insecticides. Par contre, dans une région proche mais jamais traitée, le taux de mortalité des moustiques avoisine les 80 % quand ils sont en contact avec les mêmes insecticides.

DOC. 2 : UNE FABRICATION ACCRUE

D’ESTERASES.

Des chercheurs ont montré que les moustiques

résistants fabriquent une protéine, l’estérase, qui

détruit l’insecticide, avant qu’il ne fasse effet sur le

système nerveux du moustique. Ils ont constaté

que l’estérase existe en grande quantité chez les

moustiques lorsque ceux-ci possèdent plusieurs

gènes avec des allèles notés (A1, A2, ... B1, B2,...)

alors que lorsque l’estérase est produit en faible

quantité, il existe un nombre limité de ces gènes.

DOC. 3 : MODIFICATION DE

L’ACETYLCHOLINESTERASE.

Les insecticides ont pour cible une molécule du

cerveau nommée acétylcholinestérase. La

composition de cette molécule est connue, et

peut être représentée schématiquement comme

une suite d’éléments (appelés acides aminés)

liés les uns aux autres. La succession d’acides

aminés est aussi codée par des gènes. Chez

les moustiques résistants, l’acétylcholinestérase

va moins être reconnue par les insecticides.

DOCUMENT 1 : DES ERREURS DE COPIE DE L’ADN.

Lors de la production des cellules reproductrices, des mutations ont parfois lieu au niveau de l’ADN,

c’est-à dire qu’au lieu d’être copié à l’identique, l’ADN présente des erreurs. Des gènes peuvent ainsi

être copiés plus d’une fois ou modifiés entraînant des modifications dans les caractères des

descendants. Les mutations sont généralement mortelles, parfois, elles sont sans conséquence, et

d’autrefois, elles peuvent présenter un avantage pour la survie des individus.

Correction activité 5 :

Les moustiques résistants produisent beaucoup plus d’estérases qui dégradent les insecticides

avant que ceux-ci n’atteignent leur cible dans le cerveau. Cela est dû à la multiplication des gènes

produisant les estérases.

Les moustiques résistants ont également une acétylcholinestérase modifiée moins sensible aux

insecticides. Cela est dû à une modification du gène codant pour la formation de

l’acétylcholinestérase.

Les moustiques non mutés étant tués par les insecticides, seuls les mutants ont survécu et ont pu

se reproduire.