L’évolution de la biodiversité - Séquence complète : 11ème Harmos

Séquence complète niveau : 11eme Harmos sur l’évolution de la biodiversité – SVT

Notions : Les mécanismes de l’évolution, évolution et modification de la biodiversité

Cours niveau : 11eme Harmos sur l’évolution de la biodiversité – SVT

La biodiversité correspond à la diversité du monde vivant. Elle est indispensable à l’être humain par les services qu’elle lui apporte. Présente depuis l’apparition de la vie sur Terre, la biodiversité évolue en permanence. Ces modifications s’expliquent par différentes raisons comme les modifications climatiques du passé, le bouleversement climatique actuel, le changement des paysages sous l’action humaine,…
La génétique joue également un rôle dans l’évolution de la biodiversité.

Le rombou est un poisson plat capable de se camoufler dans le sable afin de se confondre dans le biotope qui l’entoure. Les structures présentes sur sa peau (chromatophores) lui permettent de changer de couleur en fonction de l’environnement. Cet avantage lui permet de se protéger des prédateurs et d’obtenir davantage de proies.

En quoi la génétique peut-elle conduire à l’évolution de la biodiversité ?

I. Gènes, allèles et échelles de la biodiversité

Activité nº1 – L’origine génétique de la biodiversité

La biodiversité se définit à trois différentes échelles :
– Tout d’abord, on parle de biodiversité écosystémique, c’est-à-dire la biodiversité de l’écosystème. Un écosystème se définit par un biotope (un milieu de vie caractérisé par des paramètres physiques et chimiques) et une biocénose (ensemble des espèces vivant dans l’écosystème), en interaction.
– Puis, à l’échelle inférieure, on parle de biodiversité des espèces. On étudie alors l’intégralité des espèces d’un écosystème donné. En effet, plus un écosystème contient d’espèces différentes, plus sa biodiversité est importante.
– Enfin, la troisième échelle de la biodiversité consiste à étudier les différents individus d’une espèce donnée. En effet, au sein d’une espèce, il existe une certaine variabilité.

Ecureuil, espèce de la forêt Cerf et biche, deux individus de la même espèce
Une forêt, biodiversité écosystémique

Chaque être vivant possède une information génétique, présente dans chacune de ses cellules. Le noyau de chaque cellule possède des chromosomes, composés d’ADN. Au sein des chromosomes, on identifie des gènes, c’est-à-dire des portions de chromosomes (un fragment d’ADN). Par exemple, on estime que dans l’espèce humaine il existe plus de 20 000 gènes. Ainsi, chaque chromosome comporte de nombreux gènes.

Exercices avec correction niveau : 11eme Harmos sur l’évolution de la biodiversité – SVT

Compétences évaluées
Justifier une réponse à l’aide d’arguments scientifiques.
Lire et exploiter des données présentées sous différentes formes.
Mobiliser ses connaissances.

Tester ses connaissances

1) Décris brièvement les trois échelles de la biodiversité.

2) Explique pourquoi les différentes espèces ne possèdent pas les mêmes caractères.

3) Cite le phénomène au cours duquel un nouvel allèle apparaît.

4) Explique pourquoi le brassage génétique augmente la biodiversité.

5) Explique comment l’environnement peut influencer la biodiversité.

Exercice 1 : La phalène du bouleau

La phalène du bouleau est un papillon vivant sur les troncs d’arbres. La couleur de la phalène du bouleau est déterminée génétiquement. En 1848, dans la région de Manchester, on remarqua pour la première fois l’existence d’une forme de ce papillon au corps sombre. Jusque-là, toutes les phalènes du bouleau étaient de couleur clair. Les formes claires et les formes sombres peuvent se reproduire entre elles.

Photographie d’une phalène du bouleau couleur sombre (gauche) et couleur clair (droite)

1) Nomme et décris brièvement le phénomène ayant eu lieu en 1848 lorsque la forme sombre de la phalène du bouleau est apparue.

2) Justifie le fait que les formes claires et sombres peuvent se reproduire entre elles.

3) Indique l’échelle de biodiversité dont il est question dans cet exemple.

Dans les années qui suivirent l’apparition de la forme sombre, la fréquence de cette forme sombre augmenta jusqu’à constituer 98% des individus aux alentours de 1900.
L’Angleterre fut le premier pays au monde à connaître l’industrialisation, dès la fin du XVIIIe siècle. Le charbon était alors massivement utilisé comme source d’énergie. Au milieu du XIXe siècle, la pollution de l’air était déjà importante et se traduisait par des dépôts de particules sombres sur les troncs d’arbres.

4) Explique l’augmentation de la forme sombre de 1878 à 1900 en Angleterre.

5) Nomme le phénomène dont il est question dans cet exemple.

6) A partir de 1960, des mesures ont été prises en Angleterre pour diminuer la pollution. Explique en quoi ces mesures peuvent modifier la biodiversité des phalènes du bouleau.

Evaluation avec la correction niveau : 11eme Harmos sur l’évolution de la biodiversité – SVT

Compétences évaluées
Justifier une réponse à l’aide d’arguments scientifiques.
Lire et exploiter des données présentées sous différentes formes.
Mobiliser ses connaissances.

Exercice nº1 : Le mimétisme chez les papillons

Le mimétisme est très répandu dans les écosystèmes. En cas de mimétisme, une espèce peut par exemple présenter de grandes ressemblances avec une autre espèce. Il faut alors être un grand spécialiste pour pouvoir distinguer l’espèce initiale de celle qui a acquis le mimétisme. Le mimétisme permet notamment à certaines espèces de se protéger face à la prédation.

1) Justifie le fait que l’on parle de mimétisme dans le cas de ces deux espèces de papillons.

2) Indique l’échelle de biodiversité dont il est question dans cet exemple.

Une expérience est menée dans une serre d’élevage contenant des espèces N.s et d’autres papillons comestibles d’apparence nettement différente. Des oiseaux lâchés dans la serre chassent et consomment les espèces N.s puis très rapidement ne les consomment plus.
Puis, dans la serre, on remplace les espèces N.s par les papillons de l’espèce D.t, on observe alors que les oiseaux ne chassent pas les D.t.

3) Rappelle la raison pour laquelle les oiseaux arrêtent de chasser les espèces N.s dans le début de l’expérience.

4) Explique l’intérêt du mimétisme dans le cas de l’espèce D.t.

5) Explique de quel phénomène il s’agit ici en justifiant ta réponse.

Exercice nº2 : La couleur du pelage chez le chat

Pour une même espèce, il existe de nombreuses variations dans la couleur du pelage des chats.
En effet, les scientifiques ont identifié plus de douze gènes impliqués à la fois dans la couleur du pelage du chat et dans la répartition des couleurs sur le corps.
Par exemple, un gène va déterminer si le pelage est de couleur uniforme ou à rayures, un autre gène détermine l’intensité de la couleur, d’autres la couleur proprement dite.

1) Identifie l’échelle de biodiversité dont il s’agit ici.

2) Rappelle le lien entre le génotype et le phénotype.

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