Activité 1 : Comment des structures anatomiques plus ou moins complexes peuvent-elles être le témoin de l’évolution des espèces ?
Savoir-faire Savoirs
- Expliquer l’origine d’une structure anatomique en mobilisant les concepts de l’évolution.
- Interpréter des caractéristiques anatomiques humaines en relation avec des contraintes historiques, de construction, de sélection ou de régression.
- Les structures anatomiques témoignent de l’évolution des espèces
- Les caractères anatomiques peuvent être le résultat de la sélection naturelle et expliquer l’héritage de l’histoire évolutive.
Certaines structures anatomiques simples, complexes et/ou surprenantes permettent de reconstituer une histoire évolutive entre les espèces.
Problème 1 : Comment l’apparente complexité de l’œil peut-elle expliquer les processus évolutifs ?
Ressources :
- Documents 1 à 5
- Document 1 p.208 du livre Hatier Consignes :
1. Décrire les innovations évolutives successives qui ont mené à la complexité de l’œil de Vertébré actuel.
2. Montrer qu’il existe une relation entre l’anatomie de l’œil et le milieu de vie d’un animal.
3. Montrer que les variations de la structure de l’œil peuvent être héritées génétiquement.
Problème 2 : Comment expliquer la présence de certains caractères anatomiques ?
Ressources :
- Documents 6 à 8
- Documents 3 et 4 p.209 du livre Hatier Consignes :
4. Pour les 4 exemples anatomiques humains (nerf laryngé, tétons, dents de sagesse et le dilemme obstétrical), expliquer s’il s’agit :
- d’une contrainte de construction (liée au développement embryonnaire) - d’une contrainte historique (héritage d’un ancêtre commun)
- d’un compromis évolutif (arrangements permettant à deux contraintes inconciliables d’avoir chacune un impact minime sur l’autre)
- d’une régression (diminution ou disparition d’un caractère).
Document 1 : Les euglènes
Document 2 : La diversité des organes visuels chez les mollusques. @Magnard
Document 3 : Étapes évolutives menant à un œil de vertébré. @Nathan&LLS
Document 4 : Principales étapes évolutives de l’œil @Hachette
Document 5 : Le gène PAX6 @Nathan
Document 6 : La présence de tétons chez les hommes @Magnard, Nathan&LLS
Héritage de notre apparence au groupe des mammifères, les seins sont des organes permettant à la femme d’allaiter les nouveau-nés. Les caractères sexuels de l’homme et de la femme résultent d’un développement qui débute au stade d’embryon indifférencié. Le téton masculin, qui par ailleurs n’apporte aucun désavantage à l’homme, reste présent mais sans se développer.
À la naissance, filles et garçons sont pourvus de tétons mis en place vers la 4e semaine de développement, grâce à des gènes présents sur le chromosome X.
À la puberté, l’augmentation dans le sang du taux d’hormones de type œstrogènes permet le développement des seins chez les femmes. Pendant la grossesse, l’hormone prolactine permet la fabrication du lait. Ce schéma général peut varier, notamment dans le cas de l’intersexuation.
Constitution des seins chez l’homme et la femme :
Document 7 : Les dents de sagesse @LLS&Magnard
Radiographie d’un adulte de face :
Quelques statistiques :
Comparaison du développement des dents définitives chez deux primates :
Evolution des dents de sagesse :
Pour Charles Darwin, la dent de sagesse tend à disparaître : il évoque « la faiblesse de cette dent, qui naît la dernière [...]
et fait souvent défaut ». Il est cependant difficile de tirer des conclusions à partir des statistiques sur les dents de sagesse ou des quelques fossiles disponibles. Il n’est pour l’instant pas possible d’affirmer que l’absence de formation de dents de sagesse corresponde à une évolution de l’être humain. Si ces absences semblent plus nombreuses, c’est parce qu’elles sont mieux diagnostiquées. Ainsi il peut s’agir d’incidents liés à la diversité humaine. Celui-ci aura sans doute encore longtemps une formule dentaire à 32 dents. Comme les dents de sagesse ne sont plus indispensables, les mutations qui touchent des gènes impliqués dans leur formation n’affectent pas le succès reproducteur des individus. Il est donc possible que les fréquences des allèles impliqués évoluent au hasard.
Nos ancêtres possédaient également quatre molaires supplémentaires, appelées les dents de sagesse. Ils se nourrissaient d’aliments difficiles à mastiquer comme les racines ou la viande crue. La modification de notre alimentation, notamment depuis la maîtrise du feu, a rendu les dents de sagesse inutiles voire gênantes. En effet, leur formation tardive les oblige à se frayer un chemin entre les autres dents, d’autant plus que notre mâchoire est également devenue plus étroite au cours de l’évolution humaine.
Document 8 : Le dilemme obstétrical @Belin, Hachette&LLS
