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7.1 : Fossiles - Biologie


Serait-ce une preuve d'évolution ?

Les fossiles, comme ce fossile de dinosaure, fournissent des preuves d'espèces ayant vécu dans le passé et disparues depuis. En d'autres termes, ces fossiles sont des preuves de l'évolution.

Preuve fossile

Dans son livre À propos de l'origine des espèces, Darwin a inclus des preuves pour montrer que l'évolution avait eu lieu. Il a également avancé des arguments logiques pour soutenir sa théorie selon laquelle l'évolution se produit par sélection naturelle. Depuis l'époque de Darwin, beaucoup plus de preuves ont été recueillies. La preuve comprend un grand nombre de fossiles. Il comprend également une connaissance plus détaillée des êtres vivants, jusqu'à leur ADN.

Fossiles sont une fenêtre sur le passé. Ils fournissent des preuves claires que l'évolution a eu lieu. Les scientifiques qui trouvent et étudient des fossiles sont appelés paléontologues. Comment utilisent-ils les fossiles pour comprendre le passé ? Prenons l'exemple du cheval, montré dans le Chiffre au dessous de. Les archives fossiles montrent comment le cheval a évolué.

L'évolution du cheval. Les preuves fossiles, représentées par les fragments squelettiques, démontrent des jalons évolutifs dans ce processus. Remarquez l'évolution de 57 millions d'années des os et des dents des jambes du cheval. Particulièrement évidente est la transformation des os de la jambe d'avoir quatre chiffres distincts à celui du cheval d'aujourd'hui.

Les plus anciens fossiles de chevaux montrent à quoi ressemblaient les premiers chevaux. Ils avaient à peu près la taille d'un renard et ils avaient quatre longs orteils. D'autres preuves montrent qu'ils vivaient dans des marais boisés, où ils mangeaient probablement des feuilles molles. Au fil du temps, le climat est devenu plus sec et les prairies ont peu à peu remplacé les marais. Des fossiles ultérieurs montrent que les chevaux ont également changé.

  • Ils sont devenus plus grands, ce qui les aiderait à voir les prédateurs pendant qu'ils se nourrissaient dans les hautes herbes.
  • Ils ont développé un seul gros orteil qui est finalement devenu un sabot. Cela les aiderait à courir rapidement et à échapper aux prédateurs.
  • Leurs molaires (dents du fond) sont devenues plus longues et recouvertes de ciment. Cela leur permettrait de broyer les herbes dures et les graines de graminées sans user leurs dents.

Des preuves fossiles similaires démontrent l'évolution de la baleine, passant de la terre à la mer. Une animation de ce processus peut être visionnée sur http://collections.tepapa.govt.nz/exhibitions/whales/Segment.aspx?irn=161.

« The Fossil Record prend-il en charge l'évolution ? » Cette vidéo peut être visionnée sur http://www.youtube.com/watch?v=QWVoXZPOCGk (9:20).

Sommaire

  • Les fossiles offrent une fenêtre sur le passé. Ils sont la preuve de l'évolution.
  • Les scientifiques qui trouvent et étudient des fossiles sont appelés paléontologues.

Revoir

  1. Qu'est-ce qu'un fossile ?
  2. Comment les paléontologues apprennent-ils l'évolution ?
  3. Décrivez ce que les fossiles révèlent sur l'évolution du cheval.

7.1 : Fossiles - Biologie

La biogéographie est l'étude de la répartition géographique des êtres vivants et des facteurs abiotiques qui affectent leur répartition. Les facteurs abiotiques, tels que la température et les précipitations, varient principalement en fonction de la latitude et de l'altitude. À mesure que ces facteurs abiotiques changent, la composition des communautés végétales et animales change également.

Modèles de distribution des espèces

Les écologistes qui étudient la biogéographie examinent les modèles de distribution des espèces. Aucune espèce n'existe partout, par exemple, l'attrape-mouche de Vénus est endémique à une petite zone en Caroline du Nord et du Sud. Une espèce endémique est une espèce qui se trouve naturellement uniquement dans une zone géographique spécifique qui est généralement de taille restreinte. D'autres espèces sont généralistes : espèces qui vivent dans une grande variété de zones géographiques, le raton laveur, par exemple, est originaire de la majeure partie de l'Amérique du Nord et de l'Amérique centrale.

Étant donné que les modèles de distribution des espèces sont basés sur des facteurs biotiques et abiotiques et leurs influences pendant les très longues périodes de temps nécessaires à l'évolution des espèces, les premières études de biogéographie étaient étroitement liées à l'émergence de la pensée évolutionniste au XVIIIe siècle. Certains des assemblages de plantes et d'animaux les plus distinctifs se trouvent dans des régions physiquement séparées depuis des millions d'années par des barrières géographiques. Les biologistes estiment que l'Australie, par exemple, compte entre 600 000 et 700 000 espèces de plantes et d'animaux. Environ 3/4 des espèces vivantes de plantes et de mammifères sont des espèces endémiques que l'on trouve uniquement en Australie.

Australie: L'Australie abrite de nombreuses espèces endémiques. Le (a) wallaby (Wallabie bicolore), un membre de taille moyenne de la famille des kangourous, est un mammifère à poche ou marsupial. Le (b) échidné (Tachyglossus aculeatus) est un mammifère pondeur.

La répartition géographique des organismes sur la planète suit des modèles qui s'expliquent le mieux par l'évolution en conjonction avec le mouvement des plaques tectoniques au cours des temps géologiques. De vastes groupes qui ont évolué avant l'éclatement du supercontinent Pangée (il y a environ 200 millions d'années) sont répartis dans le monde entier. Les groupes qui ont évolué depuis la rupture apparaissent uniquement dans les régions de la planète, comme la flore et la faune uniques des continents du nord qui se sont formés à partir du supercontinent Laurasia et des continents australes qui se sont formés à partir du supercontinent Gondwana. La présence de Proteaceae en Australie, en Afrique australe et en Amérique du Sud s'explique mieux par la présence de la famille de plantes là-bas avant la rupture du supercontinent sud du Gondwana.

Biogéographie: La famille de plantes Proteacea a évolué avant l'éclatement du supercontinent Gondwana. Aujourd'hui, les membres de cette famille de plantes se trouvent dans tout l'hémisphère sud (indiqué en rouge).


7.1 Objectifs du chapitre

Notre objectif pour ce chapitre est que vous commenciez à comprendre que la reproduction sexuée est coûteuse d'un point de vue évolutif, et qu'il existe des hypothèses pour expliquer pourquoi la reproduction sexuée existe malgré ces coûts. Plus précisément, à la fin de votre lecture et de notre discussion en classe, vous serez en mesure de :

  1. Définir les termes suivants:
    • reproduction asexuée
    • parthénogenèse
    • Le cliquet de Muller
    • La reine rouge
    • complexe majeur d'histocompatibilité (CMH)
    • polygénique
    • polymorphe
    • codominante
  2. Identifier trois hypothèses de persistance de la reproduction sexuée.
  3. Dans la mesure du possible, dressez la liste des prédictions vérifiables associées à ces hypothèses.
  4. Identifier les preuves à l'appui d'hypothèses spécifiques pour l'existence du sexe.

LA TERRE : ELLE EST PLUS ANCIENNE QUE LA SALETÉ

Figure 7.7 L'échelle de temps géologique montrant des éons, des ères, des périodes, des époques et la période de temps correspondante.

Les scientifiques ont développé des méthodes de datation précises et exactes basées sur des travaux dans les domaines de la physique et de la chimie. Grâce à ces méthodes, les scientifiques sont en mesure d'établir l'âge de la Terre ainsi que l'âge approximatif des organismes qui ont vécu ici. La Terre a environ 4,6 milliards d'années, plus ou moins quelques centaines de millions d'années. La première preuve d'un organisme vivant est apparue il y a environ 3,5 milliards d'années ( par un ). C'est une énorme quantité de temps à conceptualiser, et de nombreux changements ont eu lieu au cours de cette période. L'échelle du temps géologique peut sembler carrément écrasante. Afin d'organiser et de donner un sens au passé de la Terre, les géologues divisent ce temps en sous-unités. Ces sous-unités sont des divisions créées par l'homme le long de la chronologie de la Terre de la même manière que les pouces et les centimètres sont des unités créées par l'homme qui sont utilisées pour diviser la distance. La plus grande sous-unité est la éon. Un éon est encore divisé en époques, et les époques sont divisées en périodes . Enfin, les périodes sont divisées en époques (voir la figure 7.7) (Williams 2004, 37). Actuellement, nous vivons à l'époque phanérozoïque, à l'ère cénozoïque, à la période quaternaire et probablement à l'époque holocène, bien qu'il y ait un débat académique considérable sur l'époque à laquelle nous nous trouvons actuellement.

Figure 7.8 La centrale nucléaire de Chooz, dans une vallée des Ardennes, en France, rappelle que l'activité humaine impacte fortement la planète.

Bien que ces divisions soient d'origine humaine et, dans une certaine mesure, arbitraires, elles sont basées sur des changements et des événements majeurs enregistrés dans les archives géologiques. Des événements tels que des changements climatiques importants ou des extinctions massives peuvent être utilisés pour marquer la fin d'une unité de temps géologique et le début d'une autre. Cependant, il est important de se rappeler que ces frontières ne sont pas réelles au sens physique, elles ne sont que des directives organisationnelles utiles pour la recherche scientifique. Les limites ne sont pas fixes et il peut y avoir un débat important concernant les dates exactes et les noms de périodes et d'époques particulières. Par exemple, l'époque actuelle est traditionnellement connue sous le nom de Holocène . Il a commencé il y a environ 10 mille ans ( kya ) pendant la période de réchauffement après cette dernière grande période glaciaire. Certains anthropologues ont fait valoir qu'il ne devrait pas être appelé Holocène parce que ce n'est peut-être pas une nouvelle époque, peut-être qu'il s'agit simplement d'un coup chaud dans une époque plus vaste qui comprend le Pléistocène. Aujourd'hui, de nombreuses preuves indiquent que le changement climatique provoqué par l'homme réchauffe le monde et modifie les modèles environnementaux plus rapidement que les processus cycliques naturels. Cela a conduit certains scientifiques au sein de la communauté stratigraphique à plaider en faveur d'une nouvelle époque commençant vers 1950 avec l'âge nucléaire appelé le Anthropocène (Monastersky 2015 Waters et al. s.d.). Le lauréat du prix Nobel Paul Crutzen situe le début de l'Anthropocène bien plus tôt, à l'aube de la révolution industrielle, avec ses effets polluants de la combustion du charbon (Crutzen et Stoermer 2000, 17-18). Le géologue William Ruddiman soutient que l'époque a commencé il y a 5 000 à 8 000 ans avec l'avènement de l'agriculture et l'accumulation des premiers gaz de méthane (Ruddiman et al. 2008). Quel que soit le moment où l'Anthropocène a commencé, l'événement majeur qui marque la frontière est le réchauffement des températures et l'extinction massive d'espèces non humaines causées par l'activité humaine (Figure 7.8). Les chercheurs déclarent maintenant que « l'activité humaine rivalise désormais avec les forces géologiques pour influencer la trajectoire du système Terre » (Steffen et al. 2018, 1).


Implications d'un assemblage d'épinoches fossiles pour le gradualisme darwinien

Département d'écologie et d'évolution, Stony Brook University, Stony Brook, NY 11794-5245, États-Unis.

Département d'écologie et d'évolution, Stony Brook University, Stony Brook, NY 11794-5245, États-Unis.

Résumé

Darwin a postulé qu'un enregistrement fossile complet contiendrait de nombreuses transitions graduelles entre les espèces ancestrales et descendantes, mais 150 ans après la publication de L'origine des espèces, peu de ces transitions se sont matérialisées. L'épinoche fossile Gasterosteus doryssus et le dépôt dans lequel il se produit offre d'excellentes conditions pour détecter de telles transitions. Des fossiles abondants et bien conservés se trouvent dans un cadre stratigraphique avec une résolution temporelle fine. La paléoécologie de G. doryssus ressemble à l'écologie des lacs modernes qui abritent l'épinoche à trois épines phénotypiquement similaire Gasterosteus aculeatus. Gasterosteus aculeatus sont primitivement très blindés, mais G. doryssus comprenait deux espèces biologiques contemporaines avec un blindage relativement faible, y compris un mangeur benthique près du rivage (benthique) et un planctonophage au large (limnétique). L'espèce benthique a étendu son aire de répartition dans la zone limnétique du lac, où elle est apparemment passée au planctivore et a développé une armure réduite au sein de c. 5000 ans en réponse à la sélection directionnelle. Bien qu'une évolution graduelle des phénotypes moyens se soit produite, un seul gène majeur a causé une grande partie des changements évolutifs du squelette pelvien. Ainsi, l'attente de Darwin selon laquelle les transitions entre les espèces dans les archives fossiles seraient graduelles a été satisfaite à une échelle de temps précise, mais pour la structure pelvienne, un trait bien étudié, son attente que le changement graduel dépendrait entièrement de nombreuses, petites différences héréditaires entre individus était incorrecte.


1 réponse 1

S'il est vrai que certains fossiles peuvent être radioactifs, tous ne le sont pas. D'après les ressources que j'ai trouvées, cela dépend de l'endroit où se trouvent ces minéraux et aussi des autres minéraux présents à cet endroit.

Lorsqu'il existe des minerais riches en uranium et/ou en potassium, les fossiles semblent enrichir ces isotopes radioactifs dans la matrice calcique de l'os lors de la fossilisation. Voir la référence pour plus de détails à ce sujet.

Les isotopes qui s'y trouvent sont l'Uranium (U 235 et U 238 ), le Potassium (K 40) ) et le Rubidium (Rb 87 ), tous ayant une demi-vie de plusieurs milliards d'années. Le carbone ne joue aucun rôle dans ces fossiles très anciens (des millions d'années), car la demi-vie de l'isotope de carbone concerné est trop courte. Ces éléments sont également utilisés pour radiodater ces fossiles, voir le tableau ci-dessous (d'ici) :

En ce qui concerne la sécurité radioactive, je pense qu'il existe des fossiles pour lesquels vous devez être prudent et les transporter toute la journée dans votre poche. La plupart de ces isotopes libèrent des rayonnements $alpha$ et $eta$, certains $gamma$. Alors que le rayonnement $alpha$ est relativement facile à protéger, le plomb peut avoir des effets néfastes en raison de l'apparition d'un rayonnement de retard des particules ralenties. Au laboratoire, nous utilisons d'épais écrans en verre acrylique pour nous protéger des rayonnements $eta$.

De plus, j'ai trouvé des sources secondaires pour peindre les os de dinosaures avec de la peinture au plomb, mais aucune source réelle de première main d'un musée ou autre. De plus, les règles de sécurité radiologique sont assez strictes. Si les ossements étaient si radioactifs qu'une courte visite vous mettrait en danger (combien de temps regardez-vous de telles pièces, quelques minutes au maximum je dirais) alors ils ne pourraient pas être montrés de toute façon. Sans parler des dangers pour les scientifiques qui les analysent. Je pense donc que c'est une légende urbaine.


Information additionnelle

15 chapitres / 71 conférences / 15 laboratoires

Quelle est la durée des vidéos ?
Leur durée varie de 12 minutes à 35 minutes. La durée moyenne est de 20 minutes.

Le livre est-il accompagné de plans de cours quotidiens ?
Il y aura un petit guide de l'enseignant publié avec le manuel qui fournit une portée et une séquence pour enseigner la classe en un an.

Existe-t-il des tests avec ce matériau ?
Oui, il y a des tests qui sont inclus dans le livre. Ils consistent en des réponses courtes et des essais.


Quelle était la taille de Megalodon ?

Comparer les plus grandes dents connues de requin blanc avec celles de Megalodon semble un moyen naturel de déterminer la taille de l'espèce fossile. L'ichtyologiste John E. Randall a été le premier à souligner que chez le requin blanc, les plus grandes dents supérieures (secondes antérieures) sont à peu près aussi hautes que la mâchoire qui les contient est haute. Les premières reconstructions de Megalodon, cependant, présentaient des mâchoires environ trois fois trop hautes par rapport aux dents. Randall a également suggéré qu'il existe une corrélation linéaire plus ou moins directe entre la hauteur de l'émail des dents d'un requin blanc et sa longueur totale. Lorsque Randall a tracé un graphique de la hauteur de l'émail des dents des requins blancs de longueur connue et de la hauteur de l'émail des plus grandes dents de mégalodon connues, la position de ces dernières était corrélée à une longueur totale d'environ 43 pieds (13 mètres). Comment les conservateurs du musée ont-ils pu être si éloignés de la taille estimée de Megalodon ? Apparemment, les reconstructions originales reposaient sur des dents fossiles recueillies sur plusieurs sites (représentant ainsi plusieurs individus), mais elles étaient toutes à peu près de la même taille. Cependant, chez tous les lamnoïdes existants - y compris le requin blanc - les dents postérieures (celles situées vers les coins des mâchoires) sont beaucoup plus petites que les dents antérieures (près de la symphyse, ou centre, des mâchoires). À la suite des travaux de Randall, les premières reconstructions de Megalodon sont maintenant connues pour être au moins un tiers trop grandes.

En 1992, le paléontologue John Maisey a supervisé la construction d'un ensemble modèle de mâchoires de Megalodon pour la Smithsonian Institution. La reconstruction a été inspirée par la découverte fortuite d'un ensemble relativement complet de dents fossiles de Megalodon trouvées dans une carrière de Caroline du Nord par le collectionneur de fossiles amateur Peter Harmatuk. En commençant par ces dents fossilisées, Maisey a basé son interprétation des mâchoires qui les contenaient autrefois à la fois sur l'estimation de Randall de la taille de Megalodon et sur ses propres études approfondies sur les dents de requin et la suspension de la mâchoire. Les mâchoires du modèle Megalodon de Maisey mesurent environ 1,8 mètre de diamètre - ce qui correspond à un requin de 12 mètres (40 pieds) - et comprennent des sites d'attache musculaire plus précis, ce qui les rend nettement moins ressemblantes à des lèvres que les reconstructions précédentes. La version de Maisey nous fournit ainsi une impression plus petite (bien que toujours impressionnante) - mais plus précise - de l'Incroyable Shrinking Megalodon.

Mais peu de choses meurent plus à contrecœur qu'une histoire de Really Big Fish. Un article de 1996 du paléontologue Michael Gottfried, du systématicien des requins Leonard Compagno et de S. Curtis Bowman du Hughes-Bowman Design Group jette un doute sur la méthode de Randall pour estimer la taille du mégalodon. Selon Gottfried et ses collègues, la hauteur de l'émail des dents du requin blanc n'augmente pas nécessairement proportionnellement à la longueur totale de l'animal. Chez les requins blancs de plus d'environ 16 pieds (5 mètres), la taille des dents semble se stabiliser à une taille maximale indépendante de l'augmentation supplémentaire de la longueur du corps. Pour remédier à ces lacunes, Gottfried et al. utilisé de nouvelles données et plusieurs techniques pour mieux estimer la taille et le poids du mégalodon. Ils ont obtenu une longueur totale maximale d'environ 52 pieds (15,9 mètres) et une masse approximative de 48 tonnes (tonnes). Par comparaison, le plus grand requin blanc connu mesurait environ 23,5 pieds (7,1 mètres) de long et pesait environ 2,3 tonnes (tonnes).

Reconstitution du squelette de Megalodon,
basé sur une extrapolation du requin blanc.
Re-dessiné de Gottfried, Compagno et Bowman 1996
(pp 55-66 Dans Klimley et Ainley [éd.] Grands requins blancs :
la biologie de
Carcharodon carcharias (Academic Press, San Diego)


Humain de Dmanisi : un crâne de Géorgie implique que toutes les premières espèces d'homo n'en formaient qu'une

Une analyse d'un crâne d'hominidé complet de 1,8 million d'années trouvé sur le site archéologique de Dmanisi en Géorgie suggère que le plus ancien Homo espèces – Homo habilis, Homo rudolfensis et ainsi de suite – appartenaient en fait à la même espèce.

Crâne 5 de Dmanisi, Géorgie. Crédit image : Guram Bumbiashvili / Musée national de Géorgie.

Le fossile du crâne, appelé Skull 5, est le premier crâne d'hominidé adulte entièrement conservé au monde du début du Pléistocène.

contrairement à d'autres Homo fossiles, Skull 5 combine une petite boîte crânienne avec un long visage et de grandes dents. Il a été découvert aux côtés des restes de quatre autres premiers ancêtres humains, d'une variété de fossiles d'animaux et de quelques outils en pierre - tous associés au même lieu et à la même période - ce qui rend la découverte vraiment unique.

Le site archéologique de Dmanisi, situé dans la région de Kvemo Kartli en Géorgie à environ 93 km au sud-ouest de la capitale Tbilissi, n'a été que partiellement fouillé jusqu'à présent, mais il offre déjà la première opportunité aux anthropologues de comparer et contraster les traits physiques de plusieurs ancêtres humains qui ont apparemment coïncidé dans le même temps et dans le même espace géologique.

Il s'agit d'une reconstruction d'artiste d'une femme Homo de Dmanisi, Géorgie. Crédit image : Elisabeth Daynes, via tabula.ge.

"Les différences entre ces fossiles de Dmanisi ne sont pas plus prononcées que celles entre cinq humains modernes ou cinq chimpanzés", a déclaré le Dr David Lordkipanidze du Musée national géorgien de Tbilissi, auteur principal d'un article dans le journal. Science et co-auteur d'un article publié dans le Actes de l'Académie nationale des sciences.

Traditionnellement, les chercheurs ont utilisé la variation entre les Accueilo fossiles pour définir différentes espèces. Mais à la lumière de ces nouvelles découvertes, le Dr Lordkipanidze et ses collègues suggèrent que des Homo les fossiles, avec leurs origines en Afrique, représentent en fait des variations parmi les membres d'une même lignée en évolution - de manière plus appropriée, l'homo erectus.

« Si la boîte crânienne et le visage de Skull 5 avaient été trouvés en tant que fossiles séparés sur différents sites en Afrique, ils auraient pu être attribués à différentes espèces », a déclaré le Dr Christoph Zollikofer de l'Institut et musée d'anthropologie de Zurich, en Suisse, un co-auteur du Science papier.

Reconstitution par ordinateur de Skull 5 et d'autres arrière-plans de quatre crânes de Dmanisi - Paysage de Dmanisi. Crédit image : Marcia Ponce de León / Christoph Zollikofer / Université de Zurich.

C'est parce que Skull 5 réunit certaines caractéristiques clés, comme la petite boîte crânienne et le grand visage, qui n'avaient pas été observés ensemble au début. Homo fossile jusqu'à maintenant.

Compte tenu de leurs diverses caractéristiques physiques, les fossiles associés à Skull 5 à Dmanisi peuvent être comparés à divers Homo fossiles, y compris ceux trouvés en Afrique, datant d'environ 2,4 millions d'années, ainsi que d'autres déterrés en Asie et en Europe, qui sont datés entre 1,8 et 1,2 millions d'années.

"Les découvertes de Dmanisi sont très différentes les unes des autres, il est donc tentant de les publier en tant qu'espèces différentes", a déclaré le Dr Zollikofer.

"Pourtant, nous savons que ces individus sont originaires du même endroit et de la même époque géologique, ils pourraient donc, en principe, représenter une seule population d'une seule espèce."

Les fossiles de Dmanisi représentent d'anciens ancêtres humains du début du Pléistocène, peu après le début Homo a divergé de Australopithèque et dispersés d'Afrique.

La mâchoire associée au crâne 5 a été trouvée cinq ans avant la découverte du crâne, mais lorsque les deux pièces ont été assemblées, elles ont formé le crâne le plus massivement construit jamais trouvé sur le site de Dmanisi. Pour cette raison, l'équipe suggère que l'individu auquel appartenait Skull 5 était un homme.

La boîte crânienne de Skull 5 n'est cependant que d'environ 33,3 pouces cubes (546 cm cubes), ce qui suggère que ce début Homo avait un petit cerveau malgré les proportions de ses membres et la taille de son corps modernes.

« Grâce à l'échantillon relativement important de Dmanisi, nous voyons beaucoup de variations. Mais la quantité de variation ne dépasse pas celle trouvée dans les populations modernes de notre propre espèce, ni chez les chimpanzés et les bonobos », a déclaré le Dr Zollikofer.

“De plus, étant donné que nous voyons un modèle et une gamme de variation similaires dans les archives fossiles africaines… il est raisonnable de supposer qu'il y avait un seul Homo espèces à cette époque en Afrique. Et comme les hominidés de Dmanisi sont si similaires aux hominidés africains, nous supposons en outre qu'ils représentent tous les deux la même espèce.

Le crâne 5 indique apparemment que, plutôt que plusieurs Homo espèce, une seule Homo des espèces capables de faire face à une variété d'écosystèmes ont émergé du continent africain.

Et par conséquent, notre système de classification pour ces premiers ancêtres humains peut ne jamais être le même.

Informations bibliographiques : David Lordkipanidze et al. 2013. Un crâne complet de Dmanisi, Géorgie, et la biologie évolutive de l'homo précoce. Science, vol. 342, non. 6156, pp. 326-331 doi: 10.1126/science.1238484

Ann Margvelashvili et al. L'usure dentaire et le remodelage dento-alvéolaire sont des facteurs clés de variation morphologique des mandibules de Dmanisi. PNAS, publié en ligne le 7 octobre 2013 doi : 10.1073/pnas.1316052110


05 Évolution

Cette page répertorie les compréhensions et les compétences attendues pour le sujet cinq. Utile pour la révision.
Des notes de révision détaillées, des activités et des questions se trouvent sur chacune des pages de sous-thème.

  • 5.1 Preuve de l'évolution
  • 5.2 Sélection naturelle
  • 5.3 Classification de la biodiversité
  • 5.4 Cladistique

5.1 Preuve de l'évolution

  • Un changement dans les caractéristiques héréditaires d'une espèce est l'évolution.
  • La preuve de l'évolution vient de
    • les archives fossiles.
    • Élevage sélectif d'animaux domestiques
    • Le "rayonnement adaptatif" peut expliquer des structures similaires avec des fonctions différentes.
    • Des populations isolées peuvent produire des espèces distinctes par évolution divergente.
    • La variation continue à travers l'aire de répartition géographique des populations apparentées correspond au concept de divergence graduelle.
    • Décrivez comment l'écorce sombre conduit au développement d'insectes mélaniques dans les zones polluées.
    • Comparez et contrastez le membre pentadactyle des mammifères, des oiseaux, des amphibiens et des reptiles.
    • Décrivez comment chaque structure de membre est adaptée à chaque méthode de locomotion différente.

    5.2 Sélection naturelle

    • La sélection naturelle nécessite
      • variation des adaptations au sein d'une espèce.
      • surproduction de descendance
      • les individus les mieux adaptés ont de meilleurs taux de survie
      • ils se reproduisent donc davantage et transmettent des adaptations réussies à la progéniture.
      • Analysez les données sur les changements dans la longueur du bec des pinsons sur Daphne Major.
      • Comprendre comment l'évolution de la résistance aux antibiotiques chez les bactéries se produit par sélection naturelle.

      5.3 Classification de la biodiversité

      • Le système binomial des noms scientifiques est utilisé dans le monde entier. Il a été convenu par les biologistes lors d'une série de congrès,
      • Lorsqu'une espèce est découverte, elle reçoit un nom scientifique (binomial).
      • Les taxonomistes classent les espèces en utilisant une hiérarchie de taxons.
      • Tous les organismes sont classés en trois domaines Archaea (appelés archéens), eubactéries (bactéries) et eucaryotes (eukayotes). (Les virus ne sont pas classés comme vivants)
      • Les eucaryotes sont classés selon les principaux taxons : royaume, embranchement, classe, ordre, famille, genre et espèce.
      • Dans une classification naturelle, le genre et les taxons supérieurs qui l'accompagnent se composent de toutes les espèces qui ont évolué à partir d'une espèce ancestrale commune.
      • Cette classification naturelle aide à l'identification des espèces et à la prédiction des caractéristiques partagées par les espèces apparentées.
      • Les taxonomistes reclassent parfois des groupes d'espèces lorsque de nouvelles preuves de l'évolution apparaissent.

      Classer une espèce végétale et une espèce animale du domaine au niveau de l'espèce.

      Rappelez-vous et reconnaissez les principales caractéristiques de :

      bryophyta, filicinophyta, coniferophyta et angiospermophyta.(y compris le tissu vasculaire

      porifera, cnidaria, platylhelmintha, annelida, mollusca, arthropoda et chordata.

      oiseaux, mammifères, amphibiens, reptiles et poissons.

      Construire une clé dichotomique à utiliser pour identifier les spécimens.

      5.4 Cladistique

      • Un clade est un groupe d'organismes qui ont évolué à partir d'un ancêtre commun.
      • Les preuves d'espèces d'un clade peuvent être
        • les séquences de bases d'un gène ou
        • la séquence d'acides aminés d'une protéine.

        Interpréter et déduire des relations à partir de cladogrammes, y compris les humains et d'autres primates.

        Appréciez qu'à la lumière de nouvelles preuves, certains cladogrammes sont modifiés.

        Par exemple, la reclassification de la famille des figwort en utilisant des preuves de la cladistique.

        Cladistique 5.4

        La cladistique est l'étude des relations familiales entre différents groupes de classification. Un clade est un groupe contenant tous les descendants d'une espèce ancêtre. Il est également nécessaire de comprendre les preuves utilisées pour construire des cladogrammes.

        Classification de la biodiversité 5.3

        La classification aide les biologistes où qu'ils se trouvent à regrouper les organismes en espèces partageant des caractéristiques similaires et à partager leurs idées avec les autres. Une compréhension de base du regroupement principal et de leurs caractéristiques de base est abordée dans cette rubrique.

        Preuve de l'évolution 5.1

        Il existe différents types de preuves qui soutiennent la théorie de l'évolution, des fossiles à la reproduction sélective. Ce sujet couvre une gamme de preuves et certains des concepts liés à l'héritage, à la sélection naturelle et à l'évolution.

        Sélection naturelle 5.2

        La sélection naturelle augmente la fréquence des adaptations réussies chez une espèce et elle repose sur la variation des caractéristiques ainsi que sur la surproduction de la progéniture, une lutte pour la survie et la survie du plus apte.