[PDF] Chapitre 4 : Un regard sur lévolution de lhomme CHAPITRE -4 : UN

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Chapitre 4 : Un regard sur l'évolution de l'homme CHAPITRE -4 ͗ UN REGARD SUR L'EVOLUTION DE L'HOMME LES ACQUIS A MAITRISER POUR BIEN ABORDER LE THEME : (A revoir si nécessaire) (classe de seconde et chapitre 1 de terminale).

¾ Notion de gènes de développement, et importance des modalités de leur expression (chronologie, lieu) (chapitre 1 de

terminale).

¾ Diǀersification au sein d'une espğce par des processus comportementaudž (chapitre 1 de terminale).

¾ Notion d'espğce, et mĠcanismes ă l'origine de la spĠciation (chapitre 1 de terminale).

CONTRAT - ÉLÈVE ͗ LES OBJECTIFS A ATTEINDRE A L'ISSUE DU THEME

OBJECTIFS DE CONNAISSANCES

1- Savoir définir les mots suivants : primate, hominoïde, hominidé, homininé, arbre phylogénétique, caractère dérivé

et caractère ancestral, ancêtre commun.

2- ConnaŠtre l'ąge des premiers fossiles de primates connus.

3- Savoir que la diversité des primates a évolué au cours du temps et que la diversité actuelle des primates est réduite

par rapport à celle du passé. gènes et environnement au cours du développement pré et post-natal.

7- Connaitre les critğres d'appartenance au genre Homo.

OBJECTIFS DE " SAVOIR-FAIRE "

1- Savoir concevoir une stratégie pour résoudre une situation problème.

3- Présenter des résultats expérimentaux sous la forme la plus adaptée aux données.

4- Utiliser les logiciels Phylogène et Anagène.

Chapitre 4 : Un regard sur l'évolution de l'homme TP 6 et 7 Pour classer des espèces selon leur lien de parenté, on va chercher à les comparer seront présents et comparables. Pourquoi plusieurs formes de caractères homologues ?

Grâce à la diversification génétique, les caractères évoluent et se transforment dans le temps.

Cette transformation correspond au passage d'un Ġtat ͨ initial ͩ du caractğre appelĠ état primitif ou

ancestral à un état " final » appelé état dérivé du caractère.

Afin de déterminer si l'état est dérivé ou primitif (polariser les caractères) on doit utiliser un extra-groupe.

C'est à dire une espèce (ou groupe) que l'on suppose à priori extérieur aux espèces qu'on souhaite classer.

Cet extra-groupe constitue une référence chez qui on va postuler que tous les caractères étudiés sont à l'état

primitif.

Le passage de l'Ġtat ancestral de caractğre ă l'Ġtat dĠriǀĠ de caractğre se fait par des innovations génétiques qui

font intervenir les mécanismes de diversification génétiques vus aux chapitres précédents.

Si plusieurs espèces partagent un caractğre homologue ă l'Ġtat dĠriǀĠ en edžclusiǀitĠ, alors cela signifie que ces

espèces ont hérité de ce caractère homologue ă l'Ġtat dĠriǀĠ d'un ancêtre commun, qui le possédait également

Ces liens de parenté sont représentés par des arbres phylogénétiques. Un arbre phylogénétique est une des figures

Chaque nouvelle branche traduit une innovation évolutive

Par ce raisonnement, création de liens de parenté de proche en proche au sein des Primates et donc identification

de la place de l'Homme au sein de ce tadžon.

I- La dynamique évolutive des primates

Rappels les Primates appartiennent aux :

Vertébrés = Squelette interne

Tétrapodes quatre membre marcheurs (chiridiens) Amniotes prĠsence d'un amnios pendant le dĠǀeloppement embryonnaire Placentaires prĠsence d'un placenta pendant le dĠǀeloppement embryonnaire Mammifères présence de poils et allaitement des petits par mamelles. A. La diversité passée et actuelle des primates

1. L'origine des primates actuels

Utilisation des données morphologiques et anatomiques :

Grâce à un logiciel de données morpho-anatomiques, Phylogène, nous allons comparer des caractères

homologues afin de réaliser une phylogénie des primates

Rappel TP pour comparer il faut :

Réaliser une matrice taxon caractères avec les espèces à classer Définir un extra-groupe afin de polariser les caractères étudiés

Les caractères morphologiques et anatomiques étudiés ne permettent pas de déterminer le degré des liens de

parentĠ entre l'Homme, le Gorille, le ChimpanzĠ, le Gibbon et l'Orang-outan. L'utilisation de donnĠes molĠculaires

Utilisation des données moléculaires :

Grâce à la banques de séquences Anagène, nous pouvons choisir une molécule homologue présentes chez les 5

espèces dont la phylogénie n'a pas été établie et comparer leur séquence.

- Nous pouvons en prenant davantage de caractères morpho-anatomiques et moléculaires homologues

reconstituer une phylogénie plus précise des primates actuels.

Les Primates possğdent en edžclusiǀitĠ les caractğres ă l'Ġtat dĠriǀĠ suiǀants :

main se double de la présence d'un coussinet tactile с une richesse des terminaisons nerǀeuses tactiles sur les

doigts, précision des gestes. - Ongles plats (pas de griffes),

- Vision stéréoscopique par grand recouvrement des champs visuels des deux yeux et traitement séparé par moitié

au niveau cortical _ excellente vision du relief - Présence de plusieurs types de cônes :bonne vision des couleurs.

- Cerveau développé notamment au niveau du cortex (partie périphérique du cerveau contenant la substance grise)

_ raisonnement plus élaborés

L'Homme partage ces caractğres homologues ă l'Ġtat dĠriǀĠ en edžclusiǀitĠ aǀec ce groupe, donc il possğde toutes

ces caractéristiques c'est un primate.

2. La diversité des primates passés

On compte aujourd'hui plus de 190 espèces de primates.

Les découvertes paléontologiques ont permis de d'identifier les 1ers représentants du groupe des Primates vers -60 Ma. A partir

de -55 Ma et durant tout l'ocğne ce groupe se diǀersifie de faĕon importante, enǀiron 380 espğces de primates fossiles

appartenant à près de 200 genres, dont 66 espèces de grands primates.

1ers représentants des grands Primates, dont le genre Proconsul. Les grands Primates connaissent une importante diversification

durant le Miocène. Ces fossiles sont essentiellement retrouvés en Eurasie, il y a une forte diversification du nombre d'espèces

retrouvées. En effet durant le miocène ce continent était couvert de forêts luxuriantes subtropicales, où les températures étaient

uniformément chaudes. Ces conditions garantissaient d'une nourriture adéquate et d'un habitat arboré. Les fossiles plus récents

de primates (après 8Ma) sont essentiellement retrouvés sur le continent africain (un peu en Asie du sud-est) et sont moins

diminution de la surface des forêts tropicales humides, habitats naturels des grands Primates. Il en résulte la disparition de la

plupart des grands singes d'Asie, obligeant celles qui ont persisté à migrer vers de nouvelles zones correspondant aux anciennes

conditions de l'Asie.

Les premiers primates fossiles datent de - 65 à -50 millions d'années. Ils sont variés et ne sont identiques

ni à l'Homme actuel, ni aux autres singes actuels. La diversité des grands primates connue par les

fossiles, qui a été grande, est aujourd'hui réduite. B. L'Homme au sein des primates : Homme / chimpanzé deux espèces très proches

1. Les données moléculaires :

l'Homme et le chimpanzĠ partagent 99% de leur génome Ce pourcentage de ressemblances entre ces molécules

environ

2. Les données chromosomiques

L'analyse du caryotype de l'Homme (23 paires de chms) et celui du ChimpanzĠ (24 paires de chms) montre de

grandes ressemblances. Leur caryotype ne diffère que par quelques remaniements chromosomiques qui modifient

la position de certains gènes : -des inversions, des délétions-des translocations, -la fusion de deux chromosomes.

Bilan L'Homme est donc plus ou moins proches des autres espèces de primates.

chimpanzĠ. Le ChimpanzĠ et le Bonobo sont donc les deudž espğces ǀiǀantes les plus proches de l'Homme. L'ancġtre commun

descend du chimpanzé (ou du bonobo).

Ces relations de parenté sont représentées dans des arbres phylogénétiques. Ces arbres reposent sur le principe que deux

espèces possédant toutes les deux un même état dérivé d'un caractğre homologue ( morphologique, embryologique ou

moléculaire) possèdent un ancêtre commun et ainsi une étroite parenté. Hominoïdes (clade apparu il y a 25 Ma) ; les caractères dérivés des hominoïdes

sont des caractères morphologiques et anatomiques : un véritable nez (et non une truffe [caractère primitif]), les

narines sont séparées par une cloison fine et sont orientées vers le bas, une disparition de la queue, et des bras plus

Hominoïdés (qui exclut les Gibbons) :les caractères morpho anatomiques sont : la

locomotion qui ne se fait plus principalement par brachiation (ce qui implique des modifications spécifiques du

squelette et de la musculature des épaules) et le plissement accru du cortex (= circonvolutions corticales).

Hominidés qui exclut les Orang-outang (classés par Le Guyader en Pongidés) sur des caractères essentiellement chromosomiques caryotypes ces espèces du clade des Hominidés des ressemblances chromosomiques.

II- Acquisition du phénotype humain

A. Développement pré et post natal

Durant la vie embryonnaire, les neurones se multiplient activement à la vitesse de 5000 neurones/s. Chez l'Homme

la durée de la phase embryonnaire est 4 fois plus longue (8 semaines) contre 2 semaines chez le Chimpanzé. En

conséquence le nombre de neurones est plus important chez l'Homme.

A la naissance, le crâne de Chimpanzé et celui de l'Homme sont semblables : forme ronde avec une face plate, un

trou occipital avancé. Durant la vie foetale il n'y a pas eu de modification de la boîte cranienne.

Après la naissance pendant la phase lactéale, on observe un déplacement du trou occipital chez le Chimpanzé (il

passe en position arrière) mais pas chez l'Homme. Durant cette phase on observe une croissance du crâne chez les

deux espèces. La position centrale du trou occipitale est à relier à la bipédie des deux espèces durant cette phase.

Durant la phase de substitution, la croissance du crâne continue, elle sera accélérée mais de courte durée chez le

Chimpanzé et longue mais ralentie chez l'Homme. Durant cette phase, la machoire du Chimpanzé se prolonge vers

l'avant (prognathisme). Le chimpanzé acquière une locomotion quadripède dominante du fait de la position de son

trou occipital. humain à des caractères juvéniles) contrairement au crâne de Chimpanzé.

B. Développement sous l'influence de gène

Si faibles soient elles, les différences génétiques ont leur importance : souches du cortex (futurs neurones).

donc du dvt de la surface du cortex. Lorsqu'il est muté chez certains individus, conduit à une lissencéphalie (cortex

d'edžpression (Ainsi, cela pourrait expliquer un volume cĠrĠbral plus impt chez l'Homme et une surface du cortedž plus

développée. ) développement qui est importante.

C. L'influence de l'environnement

les autres individus

Chez les chimpanzĠs, des comportements associĠs ă l'utilisation d'outils sont transmis de gĠnĠration en gĠnĠration

par imitation et apprentissage. D'une population ă l'autre de chimpanzĠ, ces comportements ne st pas les mġmes.

On peut les assimiler à des pratiques culturelles propres à chaque population de chimpanzés. Les pratiques

culturelles ne sont dc pas exclusivement associĠes ă l'Homme.

Le phénotype humain, comme celui des grands singes proches, s'acquiert au cours du développement

pré et postnatal, sous l'effet de l'interaction entre l'expression de l'information génétique et

l'environnement (dont la relation aux autres individus).

BILAN du II

individus) - par la position de certains gènes.

- par la chronologie d'edžpression de certains gğnes : notamment, le passage de l'ancêtre commun Homme-Chimpanzé

pourrait s'expliquer par un freinage, un ralentissement du développement de l'Homme par rapport à son ancêtre. Ainsi,

III- La dynamique évolutive au sein du genre Homo

A. Les caractéristiques propres au genre Homo

chimpanzés. L'appartenance au genre Homo est dĠfinie par plusieurs critères liés :

1. Caractères liés à la bipède et au squelette

Lié au style de bipédie : colonne vertébrale à plusieurs courbures, trou occipital centré positionnant la tête

marche et de la course. Lié au squelette : Dimorphisme sexuel peu marqué.

2. Caractères liés à la face

Volume céphalique important (1400 cm3), face plane ou réduite (non prognathe), mâchoire ou mandibule

parabolique (en V)

3. les outils et les activités culturelles

Bilan III - A

- un dimorphisme sexuel peu marqué sur le squelette - le développement du volume crânien, - la régression de la face

- les traces d'une actiǀitĠ culturelle : outils (de façon non exclusive), rites funéraires, art.

B. Le caractère buissonnant de la lignée humaine

caractères énumérés précédemment du genre Homo. Par exemple les Australopithèques qui vécurent entre -4.5Ma

Exemple de LUCY : Les caractères crâniens des Australopithèques semblent à première vue les rapprocher des

Chimpanzés. Cependant, certains caractères du squelette montrent incontestablement que ces espèces sont bipèdes

: le trou occipital est centré, ce qui traduit une station verticale ; le bassin est court et large ; l'articulation des fĠmurs

avec le bassin est telle que les fémurs sont obliques

Même si la bipédie des Australopithèques diffère de celle des hommes actuels, on peut penser que ces

caractères anatomiques dérivés, communs aux Australopithèques et aux Hommes, ont ĠtĠ hĠritĠ d'un

incontestablement à la lignée humaine.

Homo. Les plus ǀieudž fossiles connus d'Homo sapiens sont ągĠs de -195 000 ans en Afrique et -35 000 ans en Europe.

l'homme actuel (Homo sapiens) et quelques fossiles (Homo habilis, Homo erectus, Homo neanderthalensis, etc..) qui se caractérisent par : un dimorphisme sexuel peu marqué au niveau du squelette, une mandibule parabolique, un style de bipédie lié à un trou occipital avancé à des os iliaques plus courts et plus évasés, une aptitude à la course à pied. une face réduite et un volume cérébral supérieur à 600 cm3

Bilan :

L'Ġǀolution du genre humain est dite buissonnante, car de nombreudž rameaudž ont edžistĠ et mġme coedžistĠ.

C. -Une phylogénie suscitant de nombreuses controverses

Il existe de nombreuses espèces fossiles qui appartiennent à la lignée humaine. Les liens de parentés entre ces

de la lignée humaine et même au sein du genre Homo. Une seule certitude ͗ l'edžistence d'espğces diffĠrentes ă une

linéaire). La construction précise de l'arbre phylogénétique du genre Homo est controversée dans le détail.

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