Évolution 8
Par Professeur Jassiel Nyengani Zulu
African Virtual university Université Virtuelle Africaine Universidade Virtual Africana
Note
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I. Évolution biologique ________________________________________ 3 II. Connaissances préalables au cours ____________________________ 3 III. Temps ___________________________________________________ 4 IV. Matériel didactique _________________________________________ 4 V. Importance du cours ________________________________________ 4 VI. Contenu__________________________________________________ 5 6.1 Aperçu du cours ________________________________________ 5 6.2 Aperçu des unités _______________________________________ 6 VII. Objectifs généraux _________________________________________ 7 VIII. Objectifs d’apprentissage spécifiques ___________________________ 8 IX. Activités d’enseignement et d’apprentissage _____________________ 10 X. Activités d’apprentissage ___________________________________ 16 XI. Glossaire des concepts clés _________________________________ 30 XII. Liste des lectures obligatoires ________________________________ 32 XIII. Liste de ressources multimédias (facultatives) ___________________ 35 XIV. Liste de liens utiles ________________________________________ 36 XV. Synthèse du cours ________________________________________ 43 XVI. Évaluation sommative ______________________________________ 44 XVII. Références bibliographiques _________________________________ 47 XVIII. Biographie de l’auteur _____________________________________ 48
Table des maTières
i. Évolution biologique
Évolution 8, par Professeur Jassiel Nyengani Zulu, Université de Zambie
Homo habilis, première espèce du genre Homo Il y a entre 2,2 et 1,6 million d’années
http://fr.wikipedia.org/wiki/Homo_habilis (Site consulté le 29 mars 2007.)
ii. Connaissances préalables au cours
Ce cours est conçu pour les étudiants qui ne possèdent aucune connaissance sur l’évo- lution. Or, il exige des connaissances préalables quant à la théorie des chromosomes et la nature du processus de la méiose, et plus particulièrement la recombinaison et les avantages qu’il constitue pour la reproduction. De plus, vous devriez également connaître les lois et concepts de Mendel d’où découle la génétique. Ainsi, vous serez en mesure de définir certains termes tels que génotype, phénotype et variabilité. Vous devriez savoir que le gène est l’unité de l’hérédité et qu’il se trouve dans la molécule d’acide désoxyribonucléique (ADN). Enfin, vous devriez comprendre la structure et le rôle de l’ADN (molécule universelle qui contient la séquence d’acides aminés des protéines dans les cellules des organismes vivants). Ces connaissances de base sont élémentaires et sont expliquées dans le Manuel de biologie avancée.
D’autre part, des connaissances de base sur l’écologie vous aideront à comprendre que les espèces constituent l’unité fondamentale d’un peuplement et que les peuple- ments forment une communauté. Chaque organisme, ou espèce, vit dans un endroit particulier appelé habitat dans lequel une série de conditions environnementales (climatiques et alimentaires) favorisent son existence et dans lequel il joue un rôle précis. Si une espèce est retirée de son environnement, elle pourrait être incapable de survivre et s’éteindre.
Pour finir, il vous serait utile de posséder des connaissances pratiques de base en biostatistique ou en algèbre afin de pouvoir évaluer des probabilités et effectuer des développements binomiaux. En effet, ces connaissances sont nécessaires pour évaluer les changements au sein d’une population.
Une partie du modèle de la molécule d’ADN http://fr.wikipedia.org/wiki/Evolution_(biologie) (Site consulté le 29 mars 2007.)
iii. Temps
TL’étude de l’ensemble de ce module est d’au plus 120 heures.
iV. matériel
Pour acquérir les connaissances propres au cours, vous aurez besoin d’un ordinateur, de CD-ROM et d’une connexion Internet, ainsi que des aptitudes pour effectuer des recherches de terrain. Les permissions nécessaires devront être obtenues auprès des autorités pour visiter des sites archéologiques, tels que ceux au Kenya, en Afrique du Sud et en Zambie, et des expositions sur l’évolution de l’homme dans les musées, p. ex. celui de Livingston, en Zambie.
V. importance du cours
Ce cours s’inscrit dans une démarche qui vise le développement de stratégies de rai- sonnement scientifique plutôt que la mémorisation de faits historiques sur l’évolution des espèces et leur diversité. Petit à petit, vous adhérerez à une idéologie quant à la biodiversité de la planète. Vous apprendrez les étapes du processus évolutif et les informations historiques que recèlent les fossiles, ainsi que les preuves qui appuient la théorie de l’évolution, la façon dont se modifient les organismes pour former de nouvelles espèces et les mécanismes de la vie (biodiversité). Ces mécanismes sont d’ailleurs des éléments clés pour comprendre le processus de l’évolution : l’un d’eux est illustré au moyen de l’exemple de l’évolution de l’homme. En outre, ces mécanismes servent à expliquer la diversité des espèces par l’observation de leurs variations. Finalement, vous comprendrez pourquoi les dinosaures se sont éteints et pourquoi les primates ont évolué si rapidement entraînant l’apparition de l’homme.
Aussi, pourrez-vous expliquer pourquoi des catégories d’insectes se ressemblent morphologiquement sans pour autant être capables de se reproduire entre eux ou, au contraire, pourquoi peuvent-ils se reproduire entre eux, même si leur morphologie est distincte.
Vi. Contenu
6.1 Aperçu du cours
Ce cours est axé sur la compréhension du processus de l’évolution et son rôle dans la biodiversité sur la Terre. Les preuves de l’évolution seront résumées et expliquées à l’aide d’exemples tirés des structures morphologiques et anatomiques, en plus des processus physiologiques et biochimiques. On mettra l’accent sur la variabilité des espèces en tant que base fondamentale de l’évolution. La variabilité est la modification de gènes, unités de base de l’hérédité, en réponse à des changements climatiques et à des mutations. Lorsque des pressions environnementales agissent sans cesse sur les gènes des organismes d’une population, seuls les organismes dont les gènes sont mieux adaptés à ces changements survivront, se reproduiront et se multiplieront.
On dira de ces organismes qu’ils sont favorisés par le processus de sélection natu- relle. À la fin de celui-ci, qui intervient sur plusieurs générations, les individus non favorisés ne pourront plus se reproduire. La sélection naturelle est donc responsable du morcellement d’une espèce en deux ou plusieurs nouvelles espèces. D’autres mécanismes d’isolement, tels que la radiation adaptative, provoquent également la création de nouvelles espèces. On décrira quelques-uns de ces mécanismes dans ce cours. Finalement, on expliquera le processus évolutif de l’homme et les répercus- sions de l’accroissement de la taille de son cerveau sur son évolution. En effet, ce phénomène lui a permis de développer des techniques qui ont assuré sa survie, dont l’agriculture, la génétique, l’ingénierie et la médecine.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Evolution_(biologie) (Site consulté le 29 mars 2007.)
6.2 Aperçu des unités d'apprentissage Unité 1. Perspective historique (18 heures)
Points de vue d’Aristote, de Lamarck, de Weismann et de Darwin à propos de l’évolution;
Dogme principal de l’évolution.
Unité 2. Preuves de l’évolution (18 heures) Paléontologie;
Études comparatives dans les domaines de l’anatomie, de l’embryologie, de la biochimie et de la biologie cellulaire;
Isolement géographique.
Unité 3. Mécanismes de l’évolution (34 heures) Variabilité;
Variabilité expliquée au moyen de la génétique;
Sélection naturelle;
Population génétique;
Principe Hardy-Weinberg.
Unité 4 Macroévolution (25 heures) Concept d’espèce;
Spéciation;
Tendances évolutives.
Évolution de l’homme (25 heures) Ancêtres primitifs;
Singes anthropoïdes et hominidés;
Principales tendances dans l’évolution des hominidés.
Evolution
Historical The Evidence The mechanism Macro Human
perspective evolution evolution
Early views by various worrkers
Vii. Objectifs généraux
À la fin de ce cours, vous maîtriserez : 1. la théorie de l’évolution;
2. les éléments qui prouvent le processus évolutif;
3. les mécanismes mis en œuvre dans le processus évolutif;
4. les causes de la variabilité des organismes;
5. l’incidence de la variabilité sur la biodiversité;
6. les concepts de spéciation au sein des populations naturelles;
7. la coévolution et des exemples précis de celle-ci;
8. les conditions qui régissent le principe de Hardy-Weinberg;
9. les principales tendances dans le processus évolutif de l’homme;
10. les méthodologies utilisées pour l’analyse de l’évolution biologique.
La corneille mantelée et la corneille noire sont différentes physiquement, mais très semblables au sein de leur espèce. Or, il existe également des hybrides de ces deux types de corneilles. Par conséquent, doit-on considérer qu’elles font partie de la même espèce ou d’espèces distinctes?
http://evolution.berkeley.edu/evosite/evo101/VADefiningSpecies.shtml (Site consulté le 29 mars 2009.)
Viii. Objectifs d’apprentissage spécifiques
Unit Learning objective(s)
At the end of the module you should be able to;
1. Perspective historique • Comparer les idéologies des théologiens et des naturalistes à propos du processus évolutif;
• Comparer les idéologies de Lamarck sur la théorie de l’évolution à celles de Darwin;
• Débattre des éléments fondamentaux de la théorie de l’évolution de Darwin.
2. Preuves de l’évolution • Comparer les preuves anatomique et embryologique de l’évolution;
• Débattre des preuves biochimiques de l’évolution;
• Débattre de l’utilisation des informations recelées dans les fossiles pour expliquer le processus d’évolution;
• Expliquer la façon dont les fossiles sont utilisés pour déterminer la période
d’existence des espèces durant la préhistoire.
3. Mécanismes de l’évolution • Discerner les variables continues et discontinues;
• Expliquer comment les changements dans la structure des gènes entraînent l’apparition de phénotype bénéfique aux organismes;
• Expliquer comment une insuffisance spontanée d’oxygène peut agir de façon sélective sur la population d’un habitat donné;
• Expliquer l’importance du principe Hardy Weinberg pour la compréhension de l’évolution;
• Décrire les conditions propices aux lois Hardy-Weinberg;
• Discerner les sources de variabilité parmi les populations;
• Décrire une espèce;
• Déterminer les facteurs qui entraînent la création d’une nouvelle espèce.
4. Macroévolution • Comparer les types d’évolutions au sein d’une population;
• Discerner les spéciations allopatrique et sypatrique au sein d’une population;
• Décrire les avantages que tire l’homme de l’évolution par rapport à d’autres organismes;
• Expliquer l’abondance et la diversité des organismes dans la biosphère.
Évolution de l’homme
• Identifier les preuves de l’évolution de l’homme;
• Expliquer pourquoi l’Ère cénozoïque est appelée Ère des mammifères;
• Débattre des principaux changements chez l’homme qui en a fait l’organisme le plus sophistiqué.
iX. activités d’enseignement et d’apprentissage
9.1 Évaluation des connaissances préalables à l’étude de l’évolution
Euphorbia obesa Astrophytum asterias
L’euphorbia et plusieurs espèces de Cactaceae poussent dans les régions chaudes et sèches. Elles ont subi des changements similaires.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Astrophytum_asterias (Site consulté le 30 mars 2007.)
Directives :
1. Répondez à toutes les questions à choix multiples (20);
2. Choisissez la réponse qui vous semble la plus appropriée;
3. Toutes les questions valent le même nombre de points.
Questions
1. Pourquoi Charles Darwin est-il connu?
(a) Il a déterminé que les animaux transmettaient leur phénotype à leur pro- géniture.
(b) Il a décrit l’évolution à partir des principes de la génétique.
(c) Il a découvert la théorie de la sélection naturelle.
(d) Il a découvert le principe de Hardy-Weinberg.
2. Quel est le rôle de Lamarck par rapport à l’évolution?
(a) C’est le premier biologiste à avoir expliqué l’évolution au moyen de la sélection naturelle.
(b) C’est le premier biologiste à avoir cru au phénomène de l’évolution.
(c) Il a déterminé que les changements dans les organismes étaient dus aux conditions climatiques de l’environnement.
(d) Il a dit que l’environnement pouvait provoquer des changements hérédi- taires chez les organismes.
3. Qu’est-ce qu’un fossile?
(a) Différents types de formations rocheuses.
(b) Des os d’animaux morts enfouis dans le sol.
(c) Des résidus de feuilles trouvés dans les couches végétales du sol des déserts.
(d) Des résidus du passé sous forme d’empreintes, de moules ou de matières organiques.
4. On utilise les fossiles pour...
(a) prédire les tendances évolutives du futur.
(b) déterminer les périodes durant lesquelles des organismes vivants ont existé.
(c) déterminer le nombre total d’organismes qui ont existé dans le passé.
(d) dénommer les organismes vivants.
5. Qu’entend-on par adaptation?
(a) Le fait que les organismes sont capables de vivre à la fois sur terre et sous l’eau.
(b) La capacité de survivre dans n’importe quel environnement.
(c) L’apparition de traits chez un organisme qui lui permettent d’assurer sa survie dans un environnement.
(d) Le fait que des organismes se ressemblent du point de vue de la morpho- logie.
6. Qu’est-ce qui provoque la variabilité chez une population?
(a) Les mutations et la reproduction sexuelle.
(b) Des périodes consécutives de disette et d’abondance dans un habitat.
(c) Le surpeuplement d’une population.
(d) Des périodes prolongées de sécheresse.
7. Pourquoi la reproduction sexuelle est-elle importante dans l’évolution?
(a) Elle est à la source de l’expansion de la population.
(b) Elle entraîne l’introduction de nouveaux génotypes dans une population.
(c) Plus de progénitures survivent à l’âge adulte.
(d) Plus de progénitures remplacent les membres vieillissants de l’espèce.
8. Pourquoi y a-t-il une telle diversité de vie sur la Terre?
(a) En raison de la déforestation.
(b) En raison de la création.
(c) Les organismes sont arrivés sur Terre sous la même apparence qu’ils ont aujourd’hui.
(d) En raison de la survie des organismes mieux adaptés à l’environnement 9. Qu’est-ce qu’une espèce?
(a) Un groupe d’organismes apte à se reproduire entre eux et dont la progé- niture est fertile.
(b) Les organismes dont la progéniture est normalement infertile.
(c) Un groupe d’organismes dont les individus se ressemblent les uns les autres.
(d) Des organismes qui sont différents les uns des autres sur le plan génétique.
10. Certains insectes ne survivent que lorsqu’ils se trouvent à proximité de végétaux spécifiques. Quel type d’évolution est associé à ce mode de survie?
(a) Évolution perturbatrice (b) Coévolution
(c) Évolution parallèle (d) Évolution divergente
11. Pourquoi dit-on que les chimpanzés sont les cousins des êtres humains?
(a) Ils se ressemblent à plusieurs égards.
(b) Quelques fois, les chimpanzés marchent sur leurs pattes arrière.
(c) Les chimpanzés et les hommes possèdent un génome similaire.
(d) Les femelles des deux espèces allaitent leurs petits.
12. À quel groupe d’animaux les humains appartiennent-ils?
(a) Les hominidés (b) Les hominoïdes (c) Les chimpanzés (d) Les gorilles
13. Indiquez le principal changement évolutif qu’a connu l’homme et qui en a fait l’espèce la plus puissante.
(a) Le fonctionnement indépendant des jambes avant et des jambes arrière.
(b) La capacité à marcher sur deux pattes.
(c) L’aptitude à communiquer au moyen du langage.
(d) L’augmentation accrue du volume du cerveau par rapport au reste du corps.
14. Indiquez les similarités entre les travaux de Gregor Mendel et ceux de Charles Darwin.
(a) La sélection naturelle est la pierre angulaire de la génétique.
(b) La sélection naturelle est fondée sur la découverte de la génétique.
(c) La génétique et l’hérédité acquise ne font qu’un.
(d) Les recherches de Darwin servent à expliquer les travaux de Mendel.
15. Qu’est-ce que la probabilité dans le domaine des mathématiques?
(a) L’absolutisme des nombres.
(b) L’incertitude quant à l’occurrence de quelque chose.
(c) Que quelque chose ne se produise pas.
(d) La possibilité que quelque chose se produise.
16. Indiquez le génotype pour l’homogyzote dominant de couleur brune dont le brun (B) domine le noir (b).
(a) bb (b) BB (c) Bb (d) bB
17. Qu’est-ce que l’acide désoxyribonucléique recombiné?
(a) ADN qui contient des séquences étrangères d’ADN.
(b) ADN d’organismes hybrides.
(c) Mélange de RNA et de DNA.
(d) Mélange de tRNA et de mRNA.
18. Que signifie population?
(a) L’ensemble des animaux qui cohabitent dans un environnement.
(b) Tous les individus d’une espèce dans un environnement.
(c) Les végétaux et les animaux qui se côtoient dans un environnement.
(d) Tous les organismes vivants de la Terre.
19. Que signifie biogéographie?
(a) L’étude de l’évolution géographique.
(b) L’étude des formes de vie sur la Terre.
(c) L’étude de la répartition géographique des organismes.
(d) L’évolution des formes de vie.
20. Qu’est-ce que l’évolution?
(a) Le processus de changement observé chez un organisme sur une longue période.
(b) L’étude des fossiles.
(c) L’étude de l’origine de la vie sur Terre.
(d) L’étude de la génétique.
Preuve de l'évolution
Le principe de l’homologie est illustré au moyen de la radiation adaptative des pattes arrière des mammifères. Tous les types de membres sont issus de la forme pentadactyle, mais se sont adaptés pour différents usages. Dans l’exemple, le troi- sième métacarpe de chaque espèce est ombragé et les épaules sont hachurées.
http://en.wikipedia.org/wiki/Evidence_of_evolution (Site consulté le 10 avril 2007.)
Évaluation des connaissances préalables à l’étude de l’évolution
Les questions auxquelles vous venez de répondre servent à évaluer vos connais- sances de l’évolution. Un résultat de 40 % signifie que vous possédez les connaissances de base nécessaires, mais que vous devrez effectuer des lectures approfondies sur la plupart des sujets abordés dans le cours. Un résultat de 60
% signifie que vous possédez de bonnes connaissances pratiques du sujet. Vous devrez quand même approfondir certaines connaissances pour mieux saisir la matière. Un résultat de 80 % signifie que vous avez de très bonnes connaissances du sujet. Vous raffinerez certaines d’entre elles en effectuant des lectures sur des sujets traités dans le cours.
Les colibris ont le sens de la vue très développé; ils sont particulièrement attirés par la couleur rouge. Cependant, leur sens de l’odorat est médiocre. Les fleurs sur les images ci-dessus sont très colorées, surtout de rouge, mais ne dégagent aucune odeur. De plus, leurs pétales sont incurvés ce qui les rend difficilement accessibles. Enfin, ce type de fleurs (par exemple, les ancolies ou les fuchsias) est conçu pour saupoudrer la tête (et le dos) des oiseaux qui s’en nourrissent. Les colibris sont parfaitement adaptés pour s’y nourrir en volant.
http://evolution.berkeley.edu/evosite/evo101/IIIFCoevolution.shtml (Site consulté le 30 mars 2009.)
X. activités d'apprentissage
Activité 1: Les théories de l’évolution
L’évolution désigne les changements progressifs au sein d’un groupe d’organis- mes au fil du temps. Pendant des décennies, les naturalistes et les scientifiques ont débattu sur l’existence de l’évolution. Jusqu’à la fin du 19e siècle, on a reçu ses hypothèses avec beaucoup de scepticisme. En effet, à une certaine époque, on croyait que chaque espèce était apparue sur la Terre sous sa forme actuelle et qu’aucune nouvelle espèce ne voyait le jour. Dans cette unité, vous étudierez les premières idéologies à propos de la diversité des organismes, c’est-à-dire l’exis- tence d’un grand nombre d’organismes possédant chacun des caractéristiques uniques qui lui permettent de survivre dans son environnement. C’est en étudiant les fossiles d’organismes qui ont vécu il y a très longtemps que les scientifiques ont pu expliquer le phénomène contemporain de la biodiversité. Leur étude a démontré que les premières formes de vie n’étaient pas aussi complexes que celles d’aujourd’hui. Les précurseurs de ces idéologies sont Lamarck, Weismann et Darwin. Dans cette section, on aborde davantage les travaux de Darwin sur la sélection naturelle parce qu’elle est la pierre angulaire de la création des nouvelles espèces et donc le fondement de la théorie de l’évolution.
Mots clés : Évolution, théories, biodiversité, Jean-Baptiste Lamarck, Charles Darwin.
Ressources : Images claires de fossiles et illustrations de la variabilité chez les organismes.
Activité 2 : Les preuves de l’évolution
Dans le livre L’origine des espèces, on explique que tous les êtres vivants sur la Terre sont le résultat de l’individualisation des espèces à partir d’un ancêtre commun. Les experts de plusieurs disciplines ont mis à jour un nombre impres- sionnant d’éléments qui appuient la théorie de l’évolution. En outre, les infor- mations recueillies par l’étude des fossiles d’animaux et de végétaux appuient cette théorie. En effet, les fossiles recèlent des renseignements importants pour comprendre l’histoire de la vie. Ils servent également à déterminer l’époque et l’endroit où a vécu une espèce ainsi que son mode de subsistance. Quelquefois, ils permettent même d’identifier avec précision l’origine d’une espèce. La seconde preuve de l’évolution est l’étude comparative de l’anatomie, de l’embryologie, de la biologie moléculaire et de la biochimie, ainsi que l’étude biogéographique. Ces études constituent une preuve de l’évolution puisqu’elles démontrent l’existence d’un ancêtre unique.
Mots clés : Évolution, preuve, fossiles, biogéographie, comparaisons anatomique, embryologique et biochimique.
Ressources : Vidéos sur les différents types de fossiles; images qui illustrent clai- rement les ressemblances anatomiques et embryologiques parmi les organismes;
et visite d’une exposition sur l’évolution culturelle de l’homme dans un musée.
Activité 3 : Les mécanismes de l’évolution
L’évolution est le résultat de changements génétiques au sein d’une population d’organismes. Elle se produit au cours de plusieurs générations. Selon Darwin, une espèce peut être menacée d’extinction lorsque le nombre de descendants est plus élevé que le nombre d’individus qui survivent. Il a également noté que les comportements et les formes varient légèrement d’un individu à un autre dans une population et que quelques caractéristiques étaient héréditaires. Suivant son raisonnement, ce sont donc les individus mieux adaptés aux changements de l’en- vironnement qui survivent et se reproduisent. Ainsi, petit à petit, leur proportion s’accroît au sein de la population. À long terme, les traits caractéristiques d’une population seront modifiés en raison de la transmission de nouveaux traits aux nouvelles générations. C’est donc à Darwin que l’on doit la découverte de la théorie de la sélection naturelle, c’est-à-dire le processus selon lequel les indivi- dus possédant des caractéristiques mieux adaptées au milieu ont plus de chance de survivre et de se reproduire. Cette théorie a été consolidée par les travaux de Mendel sur la génétique. En effet, la génétique a permis de découvrir le phéno- mène de la variabilité sur lequel reposent les concepts modernes d’évolution synthétique et d’évolution organique.
Mots clés : Évolution organique, sélection naturelle, variabilité, adaptation.
Ressource : Images qui illustrent les avantages de la variabilité dans la sélection naturelle; vidéos sur le phalène du bouleau (exemple classique).
Activité 4 : I. Macroévolution
L’évolution est le résultat de la modification des organismes sur plusieurs géné- rations. La sélection naturelle est le mécanisme par lequel l’évolution est atteinte.
Les nouvelles espèces sont donc le fruit de la transformation d’une partie des individus d’une population. Certains traits deviennent alors sensiblement diffé- rents entre les individus ayant subi des transformations et les autres. En d’autres termes, les nouvelles espèces sont la conséquence de la formation de barrières parmi les individus d’une même espèce. Ces barrières constituent des mécanismes d’isolement et entravent l’échange d’allèles (flux génétique). On appelle ce résultat radiation adaptative, c’est-à-dire que les espèces ont un ancêtre commun duquel elles ont évolué pour s’adapter à leur environnement respectif au cours d’une période assez courte. Finalement, les mécanismes de l’évolution comprennent l’évolution divergente, l’évolution convergente et la coévolution. Une espèce cesse d’évoluer lorsqu’elle s’éteint.
Mots clés : Évolution, sélection naturelle, évolution divergente, évolution conver- gente, coévolution, extinction, spéciation, radiation adaptative.
Ressources : Images de l’évolution divergente, de l’évolution convergente et de la radiation adaptative (à l’aide de la distribution géographique des organismes dans le monde).
II. Évolution de l’homme
L’extinction massive des dinosaures et d’autres grands animaux a marqué la fin de l’Ère mésozoïque. À ce moment, l’habitat s’est retrouvé libre de toute espèce. Grâce à la radiation adaptative, certains vertébrés, surtout des mammi- fères, ont pu se développer. Pour cette raison, l’Ère cénozoïque (l’ère actuelle) est communément appelée L’Ère des mammifères. Les humains ont commencé à se distinguer des singes anthropoïdes il y a entre 5 et 7 millions d’années. Les singes anthropoïdes modernes (gibbons, orangs-outangs, gorilles et chimpanzés) partagent des traits communs ancestraux avec l’homme. Cependant, la bipédie et la posture debout sont des traits uniques aux hominidés (hommes). Or, l’évo- lution des hominidés a davantage été marquée par l’augmentation du volume de son cerveau comparativement au volume de son corps. Cet accroissement a provoqué l’émergence de la culture humaine moderne et des aptitudes propres à l’homme, telle que le maniement des outils, l’agriculture et, plus récemment, la science et la génétique.
Mots clés : Ère cénozoïque, hominidé, évolution, primates, sélection artificielle, génie génétique.
Ressources : Vidéo sur l’évolution de l’homme et ses outils depuis l’âge de la pierre jusqu’à aujourd’hui; visite au zoo pour observer des primates; visite d’une exposition sur l’évolution culturelle de l’homme; exemples des répercussions de l’homme sur son environnement (lecture du livre Printemps silencieux de Rachel Carson); vidéos sur l’hybridation des espèces dans le domaine de l’élevage.
Activité d’apprentissage 1
Lecture et discussion sur les théories de l’évolution
Résumé
À l’aide des sites ci-dessous, décrivez brièvement les concepts clés des idéolo- gies de l’évolution (plus ou moins 3 phrases par concept). Ensuite, ordonnez les descriptions de façon à ce qu’elles soient présentées chronologiquement. Enfin, unissez-les pour former un texte suivi.
http://en.wikipedia.org/wiki/Charles_Darwin http://en.wikipedia.org/wiki/Lamarck
http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookglossI.html http://en.wikipedia.org/wiki/History_of_evolutionary_thought
http://:anthro.palomar.ed/evolve/sounds/evolution.mp3 http://:anthro.palomar.
ed/evolve/sounds/Charles_Darwin.mp3
Au cours de cette activité d’apprentissage, vous devrez :
1. Comparer les idéologies de Lamarck et de Darwin quant à l’évolution.
2. Débattre du rôle de l’étude des fossiles dans l’élaboration de la théorie de l’évolution.
3. Énumérer les arguments de Darwin pour appuyer l’existence du processus évolutif.
4. Lire des textes portant sur l’histoire de l’évolution.
On vous remettra un texte dans lequel vous devrez identifier les noms de personna- ges qui ont grandement contribué, soit par leurs découvertes ou leurs hypothèses, à l’élaboration d’une théorie de l’évolution. Dans l’un des exercices suivants, vous devrez comparer les travaux de Lamarck sur l’évolution à ceux de Darwin.
Pour ce faire, vous devez visiter trois sites Internet : le premier site décrit de façon générale les travaux de Darwin (http://en.wikipedia.org/wiki/Charles_Darwin);
le second décrit ceux de Lamarck (http://en.wikipedia.org/wiki/Lamarck); et le troisième décrit les fondements des théories de l’évolution (http://www.emc.
maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookglossI.html). Enfin, renseignez- vous sur les théories élaborées avant la Renaissance, et plus particulièrement celles d’Aristote, de Linnaeus, de Georges-Louis Leclerc, du Comte de Buffon et d’Erasmus Darwin (ne pas confondre Erasmus Darwin et Charles Darwin).
Les travaux de Charles Darwin revêtent une grande importance pour la compré- hension de l’évolution. Voici une synthèse des principaux éléments de sa théorie qui explique la survie des espèces :
1. Adaptation : Tous les organismes s’adaptent à leur environnement.
2. Variabilité : Tous les organismes ont des traits variables.
3. Surpopulation : Tous les organismes ont tendance à trop se reproduire, c’est-à-dire au-delà de la capacité de leur environnement (hypothèse fondée sur les travaux de Thomas Malthus qui a étudié la façon dont les populations augmentent symétriquement jusqu’au surpeuplement).
4. Puisque les organismes ne sont pas également adaptés à leur environne- ment, quelques-uns survivent et se reproduisent mieux que d’autres. C’est ce qu’on appelle la sélection naturelle ou « survie des plus aptes ». En réalité, ce processus a peu à voir avec la reproduction des organismes, ni à leur force ou à leur vitesse de déplacement.
La compréhension des concepts énumérés est essentielle pour mieux saisir les théories et les mécanismes de l’évolution, ainsi que pour approfondir les recher- ches en ce sens.
Si l’histoire de l’évolution vous intéresse, visitez le site suivant : http://
en.wikipedia.org/wiki/History_of_evolutionary_thought. Vous en apprendrez davantage sur les tendances et les théories élaborées au cours des 100 dernières années et plus. Il est cependant primordial de ne pas dissocier les découvertes et événements de leurs époques.
http://:anthro.palomar.ed/evolve/sounds/evolution.mp3 http://:anthro.palomar.ed/evolve/sounds/Charles_Darwin.mp3
L’exercice sera suivi d’une discussion structurée sous la forme d’un débat. Vous devrez proposer des arguments en faveur des théories élaborées par les cher- cheurs. Le choix du chercheur ne sera pas imposé; vous le choisirez vous-même et défendrez ses idées. À la fin du débat, vous devrez autoévaluer la maîtrise des connaissances acquises au moyen d’un quiz. Des résumés sur des concepts clés des théories seront distribués à titre d’exercices de lecture. Votre interaction avec le professeur se fera par courriel. Les travaux lui seront envoyés selon l’échéancier prévu.
Lorsque les exercices de lecture et de discussion sur les théories de l’évolution seront terminés, vous devrez effectuer le travail suivant en équipe ou seul.
Premier travail
Commencez par débattre des éléments ci-dessous en groupe. Notez les principaux éléments qui ressortent de vos discussions en équipe. Rédigez votre travail en respectant les critères suivants : maximum de 12 pages (interligne 1,5; police Times New Roman (taille 12) ou Arial (taille 11)). Assurez-vous d’inclure les références complètes à la fin de votre travail selon le modèle APA (Adapted Harvard referencing techniques).
Composantes du travail
1. Définissez les termes adaptation et sélection naturelle.
2. Expliquez clairement l’influence qu’ont eue les amis et la famille de Darwin sur son développement mental et ses idéologies libérales sur le créationnisme et l’évolutionnisme.
3. Quels arguments choisiriez-vous pour défendre la théorie de l’ancêtre commun telle que décrite dans deux des principaux travaux de Darwin : L’origine des espèces (1859) et La filiation de l’homme (1871)? (Ces livres ne font pas partie des lectures obligatoires du cours. Cependant, vous pourrez les lire lorsque vous comprendrez les principes de base de l’évolution. Ils font l’objet de réédition et sont très intéressants.) Pour plus de renseignements, visitez http://en.wikipedia.org/wiki/Charles_Darwin.
(Site consulté le 2 avril 2007.)
4. Consultez les sites http://en.wikipedia.org/wiki/History_of_evolutio- nary_thought et http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/
BioBookglossI.html. Après avoir pris connaissance du contenu, énumérez et décrivez les événements qui ont contribué à façonner les idéologies sur l’évolution au cours des 100 dernières années.
5. La dernière section porte sur les écarts de Lamarck à propos de la transmis- sion des caractères acquis. D’abord, il avait dit que l’évolution de plusieurs personnes ne suivait pas le cours normal de celle-ci. Puis, il pensait que la sélection était le résultat d’un processus volontaire de la part des individus.
On peut en apprendre davantage en visitant http://en.wikipedia.org/wiki/
Lamarck. (Site consulté le 2 avril 2007.) Exposez brièvement votre point de vue par rapport à ces écarts et illustrez-les à l’aide d’exemples.
6. On dit souvent que le livre de Charles Lyell, Principles of Geology, a servi de cadre aux recherches de Darwin sur l’évolution. Repérez les éléments récurrents dans l’ouvrage et dans la théorie de Darwin et dites comment le livre de Lyell a influencé les recherches de Darwin sur les périodes géologiques et les informations transmises par les fossiles.
Activité d’apprentissage 2
Lecture et discussion sur les preuves de l’évolution
Résumé
MFaites une brève déclaration sur chacun des arguments en faveur de la théorie de l’évolution. Servez-vous de la liste de sites Internet ci-dessous. L’informa- tion porte surtout sur la formation des fossiles en tant qu’indice fondamental de l’évolution et la structure anatomique des organismes en tant qu’indice important de l’évolution. Terminez votre résumé en expliquant pourquoi les indices molé- culaires de l’évolution constituent une preuve irréfutable.
http://:anthro.palomar.edu/evolve/evolve_3.htm http://en.wikipedia.org/wiki/
Evidence_of_evolution
http://en.wikipedia.org/wiki/Evolution http://www.nyu.edu/projects/fitch/cour- ses/evolution/html/embryology.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Evolution
Au cours de cette activité d’apprentissage, vous devrez :
1. Débattre de l’importance des fossiles en tant que preuves et de quelques- uns de leurs points faibles.
2. Comparer les preuves anatomiques et les preuves embryologiques dans le processus évolutif.
3. Débattre des preuves moléculaires dans le processus de l’évolution.
Il est possible de retracer l’histoire de l’évolution en étudiant les résidus de végé- taux et d’animaux datant de la préhistoire. Les informations recueillies constituent des preuves irréfutables que les organismes ont subi des changements au fil des périodes. Or, l’histoire telle que nous la dévoile l’étude des fossiles (l’étude des matières organiques de la préhistoire) comporte des trous en raison des données incomplètes. Dans cet exercice, vous devrez discuter, d’une part, de l’importance de l’étude des fossiles et, d’autre part, du fait que cette étude ne peut justifier à elle seule le processus de l’évolution puisqu’elle soulève des interrogations.
Pour compléter cette activité, visitez les sites suivants : http://:anthro.palomar.
edu/evolve/evolve_3.htm et http://en.wikipedia.org/wiki/Evidence_of_evolution.
Le contenu de ces sites vous aidera à comprendre pourquoi l’étude des fossiles est indispensable à l’étude de l’évolution.
Le deuxième exercice consiste à comparer et à distinguer les arguments des études anatomique et embryologique qui appuient la théorie de l’évolution. Pour mieux comprendre le sujet, consultez les sites Internet ci-dessus. Les deux sites suivants, http://en.wikipedia.org/wiki/Evolution et http://www.nyu.edu/projects/
fitch/courses/evolution/html/embryology.html, vous permettront de parfaire vos connaissances du sujet.
Vous devriez également être capable de débattre des preuves moléculaires qui appuient le processus évolutif. Les biologistes ont établi des liens entre les es- pèces en se basant sur l’étude comparative de leurs molécules. À ce sujet, le site Internet http://en.wikipedia.org/wiki/Evolution vous aidera à comprendre les fondements de ce phénomène.
Deuxième travail
La classe sera divisée en deux groupes égaux. Chaque groupe choisira un élé- ment de preuve de l’évolution et tentera de convaincre l’autre groupe qu’il est l’élément le plus important
Troisième travail
Après le débat, les étudiants devront rédiger un texte de 200 mots portant sur les idéologies modernes du processus évolutif.
Questions pour la rédaction du texte : 1. Qu’est-ce qu’un fossile?
2. Comment les fossiles nous aident-ils à comprendre le processus de l’évo- lution?
3. Comment l’étude de certains organismes aux membres à cinq doigts peut- elle servir à expliquer le processus d’évolution?
4. Pourquoi les preuves de l’évolution avancées par la biologie moléculaire sont-elles irréfutables?
Activité d’apprentissage 3
Lecture et discussion sur les mécanismes de l’évolution
Résumé
Les mécanismes de l’évolution se déroulent sur une longue période. Rédigez un résumé de quinze phrases sur les théories de la variabilité et de la sélection naturelle de Darwin et de Wallace et leur rôle dans l’étude de l’évolution? Servez- vous des théories de Mendel pour appuyer les théories de Darwin et de Wallace.
Les lectures suivantes vous seront utiles : http://www.caf.wvu.edu/-rwhtmorw- man224/Evolution%20and%20Natural%20Selection.htm et http://talkorigins.
org/faqs/evolution-definition.html. Terminez votre résumé en faisant référence à la biologie moléculaire et à la théorie de l’ancêtre commun qui se serait modifié au fil des générations.
http://WWW.uchospitals.edu/news/1998/19981126-hsp90.html http://www.palaeos.com/Evolution/Darwinism.htm.
Au cours de cette activité d’apprentissage, vous devrez :
1. Comprendre les liens entre les travaux de Charles Darwin et de Gregor Mendel à propos de l’évolution.
2. Comprendre le processus de sélection naturelle.
3. Distinguer les différentes formes de spéciations naturelles.
4. Débattre du processus de sélection naturelle en tant que principal facteur de l’évolution.
Vous devrez comprendre que Darwin et Wallace ont pu émettre l’hypothèse de la sélection naturelle en étudiant les principes de variabilité et d’adaptation. Or, ils n’avaient pas compris la cause de la variabilité chez un organisme. C’est Gregor Mendel qui, plus tard et de façon indépendante, a découvert le processus de recombinaisons des traits parentaux chez les descendants. Consultez les sites Internet http://talkorigins.org/faqs/evolution-definition.html et http://anthro.pa- lomar.edu/evolve/evolve_2.htm pour mieux comprendre ces concepts.
Avant d’élaborer sa théorie de la sélection naturelle, Darwin a voyagé à travers le monde à titre de naturaliste. Au fil de ses voyages, il a observé des faits qui prouvent l’évolution. Les sites Internet suivants vous aideront à comprendre le processus de sélection naturelle et l’exemple du phalène du bouleau vous permettra de comprendre les preuves modernes de l’évolution : http://www.
caf.wvu.edu/-rwhtmorwman224/Evolution%20and%20Natural%20Selection.
htm et http://evolution.berkeley.edu/evolutionary/article/0_0/evo_25. Dans son livre, Les origines de l’espèce par le moyen de la sélection naturelle, Darwin énumère les preuves en faveur du principe selon lequel tous les organismes se seraient modifiés à partir d’un ancêtre commun. Les chercheurs néo-Darwin ont
intégré la génétique aux hypothèses de Darwin pour expliquer le processus de l’évolution. Plus tard, l’étude moléculaire appuiera ces hypothèses et servira de base à l’étude des mécanismes évolutifs. Visitez http://WWW.uchospitals.edu/
news/1998/19981126-hsp90.html et http://www.palaeos.com/Evolution/Darwi- nism.htm pour en apprendre davantage à ce sujet.
Pour trouver des arguments en faveur de l’évolution, référez-vous au site de la Bri- tish Broadcasting news print : http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/222096.
stm.
De petits changements s’accumulent au sein d’une population et finissent par contribuer à la création d’une nouvelle espèce. C’est ce que l’on appelle la spé- ciation à petite échelle. Lisez l’article suivant à ce sujet : http://en.wikipedia.
org/wiki/speciation.
Travail pratique
On peut observer des variations chez les végétaux et les animaux. Dans l’exercice qui suit, vous examinerez des variations continues et discontinues chez vos collè- gues ou des individus de la communauté. Pour identifier la variable discontinue, vous leur demanderez d’enrouler la langue et pour identifier la variable continue, vous les mesurerez.
Commencez par la variation discontinue. Choisissez vingt personnes et deman- dez-leur d’enrouler leur langue. Celles qui réussiront à l’enrouler seront dites aptes à enrouler leur langue tandis qu’on appellera les autres inaptes à enrouler la langue. Grâce à cet exercice, vous découvrirez que certaines personnes enrou- lent facilement leur langue contrairement à d’autres. Ce constat est la base de la génétique : il prouve que des variations existent parmi les individus d’une espèce et qu’elles ne sont pas facilement observables. L’accumulation de plusieurs de ces variations chez un organisme peut avoir deux conséquences : elles lui permettent d’être mieux adapté à son environnement ou elles les rendent inaptes à survivre aux conditions environnementales.
Aptes à enrouler la langue : (nombre total X) Inaptes à enrouler la langue : (nombre total Y)
Continuez avec la variation continue. Pour ce faire, mesurez trente personnes choisies au hasard. Comptez le nombre de personnes dont la taille est identique.
Par exemple, comptez les personnes qui mesurent 1 m (6 personnes); puis celles qui mesurent 1,3 m (18 personnes); 1,6 (6 personnes); et ainsi de suite. Tracez un graphique avec les données recueillies; le nombre de personnes se trouve sur l’axe y et leur taille, sur l’axe x. Vous noterez que la taille dans une population varie et est continue. Plus votre échantillon est grand, plus la variable sera continue.
Visitez le site Internet suivant pour découvrir les principes en jeu dans cet exercice : http://en.wikipedia.org/wiki/Polymorphism_%28biology%29. On y décrit entre autres le concept de polymorphisme et établit son fondement en génétique. Des exemples illustrent le phénomène.
Questions
1. Expliquez comment la variabilité peut provoquer la création de nouvelles espèces.
2. Décrivez les principes qui gouvernent la sélection naturelle de Darwin.
3. Définissez le concept d’espèce et expliquez le processus de spéciation au moyen de l’isolation géographique et sexuelle.
4. Débattez les preuves qui appuient le processus de sélection naturelle en tant que mécanisme de l’évolution.
Activité d’apprentissage 4
Lecture et discussion sur la macroévolution
Résumé
Lisez les sections évolution divergente, évolution convergente et évolution pa- rallèle sur le site http://evolution.berkeley.edu/evosite/evo101/VIADefinition.
shtml pour avoir un aperçu des sujets abordés dans cette activité. Pour chaque type d’évolution, énumérez leurs causes et leurs manifestations chez les orga- nismes. Terminez votre résumé en établissant un lien entre les forces évolutives et la diversité. Expliquez également comment l’Homo sapiens a su maîtriser son habitat. Consultez http://en.wikipedia.org/wiki/Homo_habilis pour obtenir plus de renseignements. (Site consulté le 29 mars 2007.)
1. Comparer les différents types d’évolution observés au sein des popula- tions.
2. Faire la différence entre les spéciations convergente et divergente dans les populations.
3. Expliquer le phénomène de la biodiversité des organismes.
4. Énumérer les tendances évolutives chez l’homme qui en ont fait un être doté d’instinct et d’intelligence.
Un exercice de lecture vous aidera à comprendre le processus de macroévolution.
Les textes à lire se trouvent sur le site http://evolution.berkeley.edu/evosite/
evo101/VIADefinition.shtml. On y présente, entre autres, des faits historiques qui expliquent la diversité des organismes et la disparition de quelques-uns d’entre eux.
Cinquième travail
Après avoir effectué les lectures, vous ferez un quiz pour évaluer l’assimilation des concepts de la macroévolution. Plusieurs types de macroévolution sont identifiés.
Pour mieux comprendre ce concept, consultez http://evolution.berkeley.edu/evo- site/evo101IIIFCoevolution.shtml. L’évolution chez l’homme est le principal objet des débats relatifs au processus d’évolution. Le professeur Grover Krantz a fait la déclaration suivante dans L’évolution de l’homme :
« Les savants, les psychologues, les philosophes et les théologiens spéculent et émettent des hypothèses au sujet de l’homme depuis des siècles. Or, la vérité à propos de l’homme ne peut être trouvée que par l’étude de connaissances factuelles qui se basent sur le processus de coévolution. Donc, c’est la coé- volution qui a fait de l’homme ce qu’il est. »
http://en.wikipedia.org/wiki/Homo_habilis (Site consulté le 29 mars 2007.)
Lisez le contenu de ce site de référence en portant une attention particulière aux tendances évolutives chez l’homme entre l’ère Ardipithicus ramidus (il y a entre 5 et 4 millions d’années) et l’ère Homo sapiens (il y a 200 000 ans). Cette lecture mettra en lumière l’importance de la taille du cerveau de l’homme. En effet, il est relativement plus gros que celui d’autres organismes comparativement au poids de son corps.
Sixième travail
Dans ce travail, vous devrez trouver des solutions aux problèmes soulevés par la loi de l’évolution de Hardy-Weinberg. De plus, vous devrez rédiger un texte de 100 mots dans lequel seront décrites les conditions d’opération des principes de Hardy-Weinberg.
Lisez le livre suivant pour obtenir des renseignements sur la génétique dans les populations humaines.
Biological Sciences Curriculum Study, American Institute of Biological Scien- ces. 1963. Biological Science: Molecules to man. Houghton Mifflin Company.
Boston. New York. pp. L77-L78.
Septième travail
Vous devrez dans l’ordre :
1. Discuter des explications à la biodiversité sur la Terre.
2. Visionner une vidéo sur de la biodiversité.
3. Rédiger un texte de 150 mots pour expliquer les principales tendances évolutives de l’homme qui en ont fait une espèce accomplie.
Composantes du septième travail
1. Expliquer l’importance de la loi de l’évolution de Hardy-Weinberg.
2. Décrire la radiation adaptative. Donner cinq exemples de ce phénomène dans l’évolution des outils utilisés par l’homme.
3. Définir la macroévolution. Donner des exemples qui illustrent les diffé- rences entre les organismes comme résultats des évolutions divergente, convergente et parallèle. Servez-vous du site suivant : http://www.biologie.
uni-hamburg.de/bonline/library/cat-removed/u4aos2p4.html.
4. Débattre de l’évolution de l’homme par rapport à son aptitude à gérer l’environnement pour en tirer profit.
ÉVOLUTION PARALLÈLE
« Dans l’évolution parallèle, deux espèces différentes émergent d’un ancêtre com- mun. Les deux espèces évoluent de façon parallèle au fil du temps, probablement en raison de pressions similaires dans leur environnement. »
Dans cet exemple, on présume que le mammouth laineux, qui a vécu en Amérique du Nord, et l’éléphant, qui a vécu en Asie et en Afrique, sont les descendants d’un ancêtre commun. Leur isolement géographique et les pressions de leur envi- ronnement respectif auraient provoqué des changements différents chez l’une et l’autre de ces espèces, et ce, malgré qu’elles vivent, ou ont vécu, dans une niche écologique similaire dans leur milieu respectif.
http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/library/cat-removed/u4aos2p4.
html
(Site consulté le 10 avril 2007.)
http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/library/cat-removed/u4aos2p4.
html
(Site consulté le 10 avril 2007.)
Xi. Glossaire des concepts clés
ADAPTATION : Elle fait référence à l’ensemble des traits d’un organisme qui lui permettent de survivre dans son environnement au fil des générations. Pour s’adapter, l’organisme doit transmettre à sa progéniture des allèles modifiés avant sa mort. Ainsi, les générations développent des caractéristiques adaptées à l’environnement. L’adaptation est le processus qui assure la survie des espèces.
(Source : personnel)
BIODIVERSITÉ : La biodiversité fait référence à la grande variété d’êtres vivants et à leurs variations. Elle comprend toutes les espèces, de l’organisme unicellulaire, tel que les bactéries, jusqu’à la plus grosse espèce animale, telle que l’éléphant, ou végétale, telle que le baobab. La biodiversité comprend aussi la diversité génétique et la diversité des écosystèmes
ESPÈCES : Une espèce est un groupe d’organismes qui possèdent des carac- téristiques similaires dans leur forme, leur anatomie et leur physiologie et qui sont capables de se reproduire entre eux et dont la descendance est fertile. Par exemple, les êtres humains sont une espèce du point de vue scientifique appelée Homo sapiens. Les chevaux et les ânes se ressemblent, mais n’appartiennent pas à la même espèce. En effet, ces deux espèces peuvent se reproduire entre elles, mais leur progéniture, les mules, n’est par fertile.
ÉVOLUTION : Il s’agit d’une part de changements graduels bénéfiques dans le génotype d’un organisme et d’autre part du phénotype qui en résulte. Ces changements sont influencés par l’environnement. Les phénotypes chez les organismes peuvent être de type morphologique, anatomique ou biochimique.
Ils permettent à l’organisme de s’adapter à son environnement et d’y survivre.
L’évolution est un processus lent dont les répercussions sont observables après plusieurs générations. Par conséquent, il est impossible de noter des répercus- sions de l’évolution au cours de la durée d’une vie. L’évolution est le processus responsable de l’apparition de nouvelles espèces.
EXTINCTION : Une espèce peut s’éteindre en raison de son incapacité à pro- fiter des ressources de son habitat. Elle souffre donc de famine ou de maladie puis devient incapable de se reproduire. On dit qu’une espèce s’éteint lorsque le dernier individu est mort et qu’on ne s’attend pas à ce qu’un autre prenne vie.
C’est ce qui s’est produit dans le cas des dinosaures.
MACROÉVOLUTION : L’accumulation de modifications génétiques sur une longue période entraîne des changements importants sur plusieurs traits. Les effets de la macroévolution sont observés à long terme lorsque de nouvelles espèces adaptées aux divers habitats se créent.
MICROÉVOLUTION : Ce phénomène entraîne de petits changements généti- ques au sein d’une population. Il se produit sur une courte période et a des effets sur un petit nombre de traits.
MUTATION : Le gène est l’unité d’hérédité de base. Il est constitué de séquen- ces de nucléotides qui déterminent le phénotype d’un organisme. Une mutation survient lorsque l’ordre des nucléotides dans le gène est interrompu, c’est-à-dire quand le gène n’est plus capable de produire le phénotype d’un organisme comme avant. Si le codage génétique d’un oiseau à long bec subit une mutation du gène qui détermine la longueur du bec, le phénotype du long bec disparaîtra. Il sera remplacé par un autre phénotype.
SÉLECTION : Ce processus est responsable de l’apparition de traits distincts chez les organismes. Les organismes d’une espèce qui possèdent le génotype le mieux adapté à l’environnement survivront. Ceux-ci sont sélectionnés et conti- nuent de se reproduire tandis que les autres, ceux dont les traits sont moins bien adaptés à l’environnement, sont incapables de se reproduire suffisamment pour assurer leur survie au sein de la population.
VARIATION : Les organismes dans une population diffèrent légèrement les uns des autres. Ces différences sont souvent difficiles à percevoir, telle la différence entre des jumeaux. À ce sujet, même les jumeaux diffèrent l’un de l’autre. Par exemple, les plants de maïs dans un champ peuvent paraître identiques, mais lorsqu’on les observe attentivement, on observe des différences à plusieurs égards (poids, fermeté, nombre d’épis, résistance à la sécheresse, etc.).
Xii. liste des lectures obligatoires
Lectures 1 : Théories de l’évolution Sites Internet à consulter :
http://en.wikipedia.org/wiki/History_of_evolutionary_thought
http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookglossI.html http://:anthro.palomar.ed/evolve/sounds/evolution.mp3
http://:anthro.palomar.ed/evolve/sounds/Charles_Darwin.mp3 http://en.wikipedia.org/wiki/Charles_Darwin
http://en.wikipedia.org/wiki/Lamarck
Résumé : Au 17e siècle, les hommes du clergé disaient que tous les organismes vivants sur Terre, du plus simple au plus complexe, avaient été créés par Dieu.
On croyait alors que ces organismes n’avaient pas changé de formes depuis leur création. Selon les idéologies modernes, ces organismes auraient plutôt subi une série de modifications au fil des siècles et plusieurs théories ont été élaborées pour appuyer ces idéologies. Les sites Internet résument ces théories.
Importance : Il est important d’étudier les travaux des théologiens et des naturalis- tes du 17e siècle sur la diversité des formes vivantes sur la Terre et de les comparer aux théories modernes proposées après la découverte de la génétique.
Lecture 2 : Preuves de l’évolution Sites Internet à consulter :
http://:anthro.palomar.ed/evolve/credits.htm
http://www.nyu.edu/projects/fitch/courses/evolution/html/embryology.html http://en.wikipedia.org/wiki/Evidence_of_evolution http://:anthro.palomar.
edu/evolve/evolve_3.htm
http://en.wikipedia.org/wiki/Evolution
Résumé : Quels faits appuient la théorie de l’évolution? L’étude comparative de l’anatomie des mammifères dont les membres ont cinq doigts permet de prouver la théorie de l’évolution. La manière dont se développent les embryons chez les mammifères est un autre indicateur de l’évolution. L’étude des génomes de tous les organismes, du plus simple au plus complexe, prouve qu’ils descendent tous d’un ancêtre commun. Les preuves de l’évolution sont abondantes.
Importance : La théorie de l’évolution est difficile à prouver au moyen d’ex- périence en laboratoire. Les faits observés dans la vie contemporaine sont des preuves irréfutables. Ainsi, n’importe qui comprendra que l’évolution se déroule au fil des générations et qu’il continue de se produire.
