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L2 SVT S4 – Parcours BS - BE - BGE UE Evolution Lise Dupont Présentation de l’UE 3 ECTS 16,5 H CM, 9H TD, 3H TP Contrôle des connaissances : 30 % Contrôle continu (2 CC en TD) 20% Compte-rendu de TP 50% Examen terminal Note seuil : 7 Plan Introduction Chapitre 1 : Perspective historique et théor...

L2 SVT S4 – Parcours BS - BE - BGE UE Evolution Lise Dupont Présentation de l’UE 3 ECTS 16,5 H CM, 9H TD, 3H TP Contrôle des connaissances : 30 % Contrôle continu (2 CC en TD) 20% Compte-rendu de TP 50% Examen terminal Note seuil : 7 Plan Introduction Chapitre 1 : Perspective historique et théorie Darwinienne de l’évolution Chapitre 2 : Structure génétique des populations et forces évolutives Chapitre 3 : Spéciation et notion d’espèce Chapitre 4 : Phylogénies Chapitre 5 : Interactions biologiques et conséquences évolutives Chapitre 6 : Biologie évolutive humaine Bibliographie « Faits et mécanismes de l’évolution biologique » de L. Allano et A. Clemens chez Ellipses « La théorie de l’évolution » de P. David et S. Samadi chez Champs Université Flammarion « Génétique moléculaire et évolutive » de M. Harry chez Maloine « Biologie évolutive » de Thomas, Lefevre et Raymond chez De Boeck Introduction Qu’est ce que l’évolution ? Evolution : changement dans la structure et le comportement des organismes, au fil des générations " Rien n’a de sens en biologie, si ce n’est à la lumière de l’évolution ". Theodosius Dobzhansky (1900 – 1975)  Domaine de recherche interdisciplinaire : synergies entre anatomistes, biologistes moléculaires, biologistes cellulaires, physiologistes, éthologistes, généticiens, embryologistes, écologistes, biomathématiciens et paléontologues. La biologie évolutive cherche à expliquer l’origine et la diversification de la vie. quelle a été l’histoire de la vie ? Peut-on décrire l’histoire de l’origine et de l’extinction de millions d’espèces et les étapes par lesquelles leurs caractéristiques ont évoluées ? Quelles sont les causes de l’évolution ? Peut-on comprendre les causes de l’histoire de la vie ; celle de l’origine des espèces et leurs caractéristiques, des différences dans le taux d’évolution, et les raisons de l’extinction ? La biologie évolutive cherche à expliquer l’origine et la diversification de la vie. quelle a été l’histoire de la vie ? Peut-on décrire l’histoire de l’origine et de l’extinction de millions d’espèces et les étapes par lesquelles leurs caractéristiques ont évoluées ? Quelles sont les causes de l’évolution ? Peut-on comprendre les causes de l’histoire de la vie ; celle de l’origine des espèces et leurs caractéristiques, des différences dans le taux d’évolution, et les raisons de l’extinction ? Les questions abordées dans ce cours Chapitre 1 Perspective historique et théorie Darwinienne de l’évolution Perspective historique et théorie Darwinienne de l’évolution I. II. III. IV. Les approches de la théorie de l’évolution avant Darwin Charles Darwin et la sélection naturelle Néodarwinisme et théorie synthétique de l’évolution Le rythme de l’évolution Perspective historique et théorie Darwinienne de l’évolution I. Les approches de la théorie de l’évolution avant Darwin Des bribes de pensée évolutionniste ont été formulées plus de 2000 ans avant Darwin Un philosophe grec dès l’antiquité : Anaximandre de Milet (-610 à -546)  Les tout premiers animaux sont nés dans un milieu aqueux, à une époque où la Terre était très humide, les humains descendant d’animaux semblables à des poissons. Un philosophe arabe : Al-Djâhiz (Bassorah, Irak) dans le Livre des animaux (IXe siècle)  Formule une esquisse de la loi de sélection naturelle, un concept qu’il nomme « lutte existentielle » entre les êtres vivants. Le fixisme Les espèces sont immuables, elles sont fixes au cours du temps Carl von Linné (1707-1778) Travaille sur le vivant et ignore les fossiles c'est un classificateur ( père de la systématique )  inventeur de la nomenclature binomiale qui repose sur la fixité des caractères. Les données paléontologiques perturbent la conception fixiste  Problème des espèces décrites à l’état fossile et inconnues aujourd'hui George Cuvier (1769-1832 ) fondateur de l’anatomie comparée étudie les Vertébrés fossiles  envisage des extinctions suivies de nouvelles créations et attribue les extinctions à des cataclysmes à répétition  « Catastrophisme » Buffon, précurseur du transformisme Georges Louis Leclerc Buffon (1707-1788) Auteur d’une « Histoire naturelle » (44 vol.) Estime à 75000 ans l’âge de la terre Rassemble des espèces voisines en familles issues par diversification d’une espèce unique Le transformisme Les espèces ne sont pas fixes et immuables mais se transforment. Les espèces actuelles sont la continuation d’espèces antérieures. Erasmus Darwin (1731-1802) Etienne Geoffroy Saint Hilaire (17721844) Jean-Baptiste de Lamarck (1744-1829 ) Jean-Baptiste de Lamarck (1744-1829 )  Fut assistant au Muséum National d’Histoire Naturelle dirigé par Buffon, chargé de la botanique  En 1773, est nommé professeur chargé des « animaux inférieurs »  En 1809, publie la « Philosophie Zoologique » Lamarck cherche à expliquer 2 phénomènes : - La diversité des organismes est étonnante - Les animaux semblent montrer une série graduée de perfectionnements  Les formes complexes se sont formées à partir des formes simples  les espèces ne disparaissent jamais, elles se transforment Lois de mécanismes de transformation d’après Lamarck :  les changements dans l’environnement sont la cause des variations des organes, par le biais de l’usage accru ou diminué de ceux-ci en réponse aux changements Ex : milieu souterrain et yeux atrophiés de la Taupe  ces changements survenus dans 2 individus qui se reproduisent sont transmis à leurs descendants. C’est l’hérédité des caractères acquis. Les failles : Pas de démonstration  Tendance des êtres vivants à changer spontanément  Effet de l’environnement et hérédité des caractères acquis  Confond phénotype et génotype Un héritage du lamarckisme : le " finalisme " On voit souvent " l'animal a évolué pour......." au lieu de " chez cet animal, l’évolution a eu pour effet de...... " Le Darwinisme Charles Darwin (1809-1882 ) Alfred Russel Wallace (1823 – 1913) Perspective historique et théorie Darwinienne de l’évolution I. Les approches de la théorie de l’évolution avant Darwin II. Charles Darwin et la sélection naturelle Charles Darwin (1809-1882 ) Commence des études de médecine puis devient pasteur  En 1831, commence un voyage autour du monde sur le Beagle qui durera 5 ans Voyage du Beagle  En 1859, publie « L’origine des espèces au moyen de la sélection naturelle»  Publiera de nombreux autres livres Les pinsons des îles Galápagos  14 espèces de pinsons dont 13 sont endémiques  Très proches morphologiquement  Chaque île possède un ensemble caractéristique d’espèces  la migration et les déplacements entre les îles et le continent sont réduits pour ces oiseaux chaque espèce possède des caractères propres le bec en particulier, est adapté à un milieu et un mode d’alimentation donné  Pour une espèce donnée, ces caractères peuvent varier en fonction de la localisation Scénario proposé par Darwin : Apparition de nouvelles espèces qui restent semblables Elle s’est transformée en s’adaptant aux conditions de chaque île C’est-à-dire en se différenciant sur chaque île Une espèce ancestrale a colonisé une fois les îles Les échanges entre continent et îles sont rares, facilitant la différenciation Les espèces domestiques et la sélection artificielle Très dissemblables Produisent des hybrides viables et féconds Le biset ou pigeon commun Columba livia Descendance avec transformation à partir d’une espèce ancêtre Darwin constate l’importance de la variabilité intraspécifique  Les variations pré-existent au tri effectué par la sélection « Le pouvoir de sélection, d’accumulation que possède l’Homme, est la clef de ce problème; la Nature fournit les variations successives, l’Homme les accumule dans certaines directions qui lui sont utiles » Charles Darwin dans L’origine des espèces au moyen de la sélection naturelle