L'évolution PDF

L'évolution comme grille de lecture du monde I Des structures anatomiques, témoins de l'évolution des espèces Problème : Comment l’apparente complexité de l’œil peut-elle être expliquée par des processus évolutifs L’œil, un exemple d’évolution La plupart des métazoaires (animaux) possèden...

L'évolution comme grille de lecture du monde I Des structures anatomiques, témoins de l'évolution des espèces Problème : Comment l’apparente complexité de l’œil peut-elle être expliquée par des processus évolutifs L’œil, un exemple d’évolution La plupart des métazoaires (animaux) possèdent des yeux à une structure complexe. Cette complexité a cependant posé quelques soucis à Darwin car il ne pouvait donner d’explication à l’évolution d’une structure si complexe. Les antiévolutionnistes, quant à eux, utilisent cet argument pour s’opposer à la théorie évolutionniste. Pour eux, puisqu’un œil complexe a besoin de toutes ses composantes pour fonctionner, il n’a pu évoluer progressivement par mutations successives. Il a dû apparaitre d’un coup. C’est l’argument de la « complexité irréductible ». Ainsi, sans toutes ses composantes essentielles, un œil ne peut pas fonctionner et ne peut donner d’informations sur l’environnement. MISSION : À l’aide des documents, montrer qu’un œil n’a pas besoin d’être si complexe pour fonctionner et expliquer l’origine des yeux humains en précisant les étapes les plus probables ayant permis leur apparition Documents ressources Document 2 : La diversité des yeux des animaux Il y a 2 grands types d’yeux : - Les yeux simples de forme arrondie avec une couche de cellules permettant de détecter la direction de la source de lumière - Les yeux composés formés de milliers de récepteurs permettant d’avoir un grand angle de vue et une image précise.  Histoire évolutive L’œil est un organe qui résulte de l’action de différentes forces évolutives conduisant au maintien de structures favorables à la survie dans un environnement particulier. Pourtant, il existe des caractères anatomiques qui ne semblent pas apporter d’avantage ou qui n’ont pas de fonction particulière. Problème : Comment expliquer l’existence et le maintien chez l’être humain de structures anatomiques en apparence peu favorables ou inutiles ? MISSION : À l’aide des documents proposés, créer un PowerPoint illustré qui répond à la question posée. Le document A fait partie intégrante des différentes annexes. Doc A : Contraintes évolutives Une contrainte évolutive est ce qui permet d’expliquer que des mal-adaptations anatomiques persistent. Il y a : - Les contraintes évolutives historiques : l’évolution procède par petites étapes en sélectionnant sur le moment les caractères procurant des avantages. Elle n’a pas d’objectif par rapport à un avantage futur. Ainsi, des organismes peuvent suivre des voies évolutives différentes ; - Les contraintes évolutives de construction : certains caractères établis lors du développement embryonnaire persistent même s’ils n’offrent pas d’avantage ou n’ont pas de fonction particulière, du moment qu’ils ne désavantagent pas ; - Les compromis sélectifs : des pressions de sélection différentes peuvent conduire à la persistance de caractères qui sont la résultante intermédiaire de ces pressions ; - Les anachronismes évolutifs : suite à une modification de l’environnement, un caractère peut devenir inadapté et régresse  LE TÉTON MASCULIN Doc 1 : Fonctions du téton masculin Les tétons masculins n’ont pas de fonction de lactation (production de lait) car la production de prolactine est bloquée. Ils sont en moyenne 36% plus petits que ceux des femmes. Dans quelques rares cas, on a pu mettre en évidence une production de lait (variations hormonales, médicaments…). Le téton est une zone érogène dont la stimulation active le système de récompense et participe à la sexualité humaine. Doc 2 p186 Doc 3 : Un développement sous contrôle génétique et hormonal (Source : SVT Term Spécialité, Livre Scolaire, 2020) Doc 4 : Contraintes évolutives Une contrainte évolutive est ce qui permet d’expliquer que des mal-adaptations anatomiques persistent. Il y a : - les contraintes évolutives historiques : l’évolution procède par petites étapes en sélectionnant sur le moment les caractères procurant des avantages. Elle n’a pas d’objectif par rapport à un avantage futur. Ainsi, des organismes peuvent suivre des voies évolutives différentes ; - les contraintes évolutives de construction : certains caractères établis lors du développement embryonnaire persistent même s’ils n’offrent pas d’avantage ou n’ont pas de fonction particulière, du moment qu’ils ne désavantagent pas ; - les compromis sélectifs : des pressions de sélection différentes peuvent conduire à la persistance de caractères qui sont la résultante intermédiaire de ces pressions ; - les anachronismes évolutifs : suite à une modification de l’environnement, un caractère peut devenir inadapté et régresser.  LES DENTS DE SAGESSE Doc 1 : Radiographie des dents chez l’être humain adulte, vue de face et de profil (Source : SVT Term Spécialité, Livre Scolaire, 2020) Doc 2 : Quelques statistiques sur les dents Doc 3 : Évolution des dents de sagesse (Source : SVT Term Spécialité, Livre Scolaire, 2020) Doc 4 p 187  LA CROSSE AORTIQUE et LE NERF LARYNGÉ Doc 1 : Le trajet du nerf laryngé récurrent chez un mammifère : la girafe (Source : SVT Term Spécialité, Belin, 2020) Doc 2 : Organisation des arcs branchiaux chez le sandre (Source : SVT Term Spe, Livre Scolaire, 2020) Le sandre est un vertébré d’eau douce qui respire grâce à des branchies portées par des arcs branchiaux. La présence de ces arcs est un caractère ancestral des vertébrés. Doc 3 : Devenir du 4e arc branchial au cours du développement (Source : SVT Term Specialité,, Livre Scolaire, 2020) Chez le requin, le 4e arc aortique permet l’irrigation sanguine d’une branchie. Lors du développement de l’embryon humain, des arcs branchiaux apparaissent aussi. La crosse aortique se met alors en place à partir de cet arc aortique et irrigue les organes. Il n’y a donc plus de rapport avec une respiration branchiale.  LES DIFFICULTÉS OBSTÉTRIQUES Doc 1 : Les difficultés d’accouchement Dans l’Espèce humaine, le taux de mortalité lié à la grossesse est nettement plus élevé que chez les autres mammifères. Chaque jour, plus de 800 femmes meurent dans le monde des suites de leur accouchement. Doc 2 : Capacité crânienne humaine et de Doc 3 : Caractéristiques du bassin et différentes espèces fossiles d’hominidés deux primates (Source : SVT Term Spécialité,, Livre Scolaire, 2020) (Source : SVT Term Spécialité, Livre Scolaire, 2020) Doc 3 : Caractéristiques de quelques espèces actuelles ou fossiles  L’évolution microbienne On parle souvent, en santé publique, de la résistance bactérienne aux antibiotiques ce qui devient un problème de santé majeur au niveau mondial. Pourtant, cette résistance ne se développe pas que chez les bactéries. L’aspergillose est une maladie provoquée essentiellement par des champignons Aspergillus fumigatus. Ce microorganisme s’attaque aux poumons mais aussi au cerveau. Généralement inoffensifs car détruits par notre système immunitaire, ils peuvent cependant être très dangereux pour des personnes immunodéprimées ou ayant les poumons fragilisés. Les 500 000 personnes en moyenne touchées par année dans le monde étaient jusqu’à présent traitées aux triazoles. Mais, récemment, certains traitements deviennent inefficaces, les champignons étant devenus résistants. Bien que partout en augmentation dans le monde, cette résistance est cependant variable selon les régions (10% en moyenne en France contre 90% en moyenne aux Pays-Bas). Problème : Comment expliquer cette résistance fongique et comment lutter contre ? MISSION : À l’aide des documents, expliquer l’origine de la résistance des A. fumigatus et indiquer comment lutter contre les difficultés de traitement Document 1 et document 2 p. 190 Document 2 : Le cycle de vie de l’Aspergillus fumigatus. L’A. fumigatus est un champignon filamenteux vivant dans le sol et se nourrissant de matières végétales en décomposition. Ces champignons se reproduisent et se propagent par des spores qui sont transportées par l’air et l’eau et qui germeront par la suite pour donner de nouveaux champignons. On retrouve souvent ces spores sur les grains de raisin, les pailles de céréales et autres récoltes maraichères ce qui obligent les agriculteurs à une surveillance accrue. Mais également, on les retrouve sur les aliments et dans les poussières. Document 3 : Les traitements aux triazoles Les champignons filamenteux peuvent être tués par quatre traitements antifongiques dont les triazoles qui sont les plus efficaces. Les traitements médicaux doivent durer plusieurs mois mais doivent aussi souvent être arrêtés à cause des intolérances qu’ils peuvent provoquer. En agriculture intensive, les traitements triazolés sont utilisés depuis 1970. Ces traitements sont fréquents et sont utilisés de façon préventive sur les plantes cultivées pour empêcher l’apparition éventuelle des champignons. Aujourd’hui, l’utilisation de ces traitements est proche de 100g par hectare de surface végétale. Une partie des triazoles atteint les sols agricoles et y persistent pendant plusieurs mois. Document 5 : Des traitements antifongiques de moins en moins efficaces Les traitements aux triazoles perturbent la membrane plasmique des cellules des champignons en bloquant l’action d’une enzyme appelée CYP450. Parmi tous les champignons, certains ont des versions différentes de l’enzyme CYP450 suite à des mutations plus ou moins anciennes. Certaines mutations empêchent la fixation du triazole sur les enzymes CYP450 : l’antifongique ne peut agir, les champignons survivent et se multiplient. D’autres mutations peuvent au contraire rendre les champignons plus fragiles. Document 6 : Les limites de la propagation des organismes pathogènes dans les milieux non agricoles Les milieux non agricoles sont peuplés d’au moins plusieurs dizaines d’espèces végétales différentes. Les pathogènes ne peuvent infecter qu’une petite partie de ces espèces. De plus, chaque espèce est constituée d’individus génétiquement différents et certains bloquent très rapidement la multiplication des pathogènes dans leur organisme. Dans le milieu naturel, il existe de la prédation et de la compétition : des vers nématodes sont mycophages ; d’autres champignons peuvent entre en compétition pour les mêmes ressources. Par conséquent, dans un écosystème avec une bonne diversité d’être vivants, les populations se régulent mutuellement. Document 7 : Graphique comparant le développement de deux champignons mis en compétition Document 8 : Effet d’un pesticide sur la quantité de vers de terre dans le sol