TES Evolution de l'oeil

En fouillant dans les archives et mémoires de Darwin, on découvre que le scientifique a été confronté à des difficultés concernant sa théorie de l'évolution. Il n'arrivait pas à comprendre certaines observations dans la biodiversité animale .

By Zanchetti

De fait, Charles Darwin lui-même, le père de la théorie de l’évolution, reconnaissait dans son ouvrage De l’origine des espèces, publié en 1859, qu’il pouvait paraître absurde de penser que l’œil s’était formé au gré de processus évolutifs. Toutefois, il était convaincu que l’œil s’était transformé progressivement, et ce malgré l’absence de preuves de l’existence de formes évolutives intermédiaires.

L’œil humain est un appareil photo perfectionné. Il collecte la lumière, la focalise et la convertit en signaux électriques que le cerveau traduit en images. C’est la rétine qui détecte la lumière et traite les signaux reçus au moyen de dizaines de types différents de neurones. L’œil est si élaboré que les créationnistes l’ont utilisé comme exemple du concept de « complexité irréductible », selon lequel un système si perfectionné n’a pu évoluer naturellement à partir d’une forme ancestrale.

Pour la Science

Certains évoquent donc une complexité irréductible :"le système complexe de l'œil est un tout dont le fonctionnement nécessite la présence de chacun de ses constituants car si un seul fait défaut, l'oeil ne fonctionne plus." " Dans ce cas, une évolution progressive basée sur de petites mutations génétiques s'accumulant dans le temps semble impossible et l'œil aurait dû apparaître d'un seul coup, aussi complexe qu'il l'est aujourd'hui."

Allez donc vous renseigner sur l'évolution de l'oeil à la bibliothèque afin d'expliquer l'origine des yeux humains.

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Recopiez les titres dans votre cahier

II. L'évolution comme grille de lecture du monde

1. L'anatomie comparée comme grille de lecture de l'histoire du vivant

Consignes : Après avoir consulté les livres de la bibliothèque et à la suite dans votre cahier / classeur, prenez des notes individuelles et manuscrites uniquement! Vous en aurez besoin et pourrez les consulter pour répondre au QCM de 5 minutes en classe!!!

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L'oeil humain

L'œil humain est l'organe de la vision de l'être humain ; il lui permet de capter la lumière, pour ensuite l'analyser et interagir avec son environnement. Il permet de distinguer les formes et les couleurs. L'un des grands défis de la technologie sera de fabriquer des yeux électroniques, capables d'égaler voire de dépasser les aptitudes des yeux du monde vivant pour, par exemple, remplacer l'œil d'une personne accidentée. La science qui étudie l'œil s'appelle l'ophtalmologie.

Schéma simplifié de l'oeil humain

Wikipédia

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La perception de la lumière chez les euglènes

Les euglènes sont des organismes unicellulaires photosynthétiques qui peuvent se déplacer grâce à un flagelle. Ils possèdent une structure photosensible, le stigma, situé près du flagelle, qui leur permet de se diriger vers la lumière et d'augmenter l'efficacité de leurs chloroplastes dans la production de sucre par la photosynthèse. D’autres êtres vivants unicellulaires possèdent des structures photosensibles qui leur permettent de se déplacer vers la lumière ou au contraire de la fuir.

Microscopie optique d'une euglène

Des euglènes sous mon micoscope ! Chaîne YouTube "Sciences Nat'"

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La diversité des yeux des animaux

On observe deux grands types d'yeux dans les différents groupes d'animaux

• les yeux simples : ils sont formés par une couche incurvée de cellules sensibles à la lumière. La forme arrondie permet de détecter la direction de la source de lumière dans chaque oeil. Une zone de photorécepteurs est activée par la lumière.
• les yeux composés : ils sont formés par des milliers de récepteurs appelés omatidies, et ils permettent d'avoir un grand angle de vue. Par contre, pour donner une image précise, ils doivent former de très gros yeux (proportionnellement à l'animal) en ayant un nombre très important de photorécepteurs.

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Arbre de parenté de quelques êtres vivants

Les arbres de parenté permettent de visualiser les liens de parenté entre les espèces. Chaque nœud signifie qu’il existe un ancêtre commun à ces espèces. Cet ancêtre commun possède une innovation commune avec les espèces qui lui sont rattachées. Plus les branches qui relient les deux espèces étudiées au nœud qu’ils ont en commun sont courtes, plus les liens de parenté sont forts entre ces espèces.

Abre de parenté chez quelques êtres vivants

Livre scolaire cycle 4

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Des yeux humains imparfaits

La rétine humaine est formée de trois couches de cellules : une couche de photorécepteurs qui sont activés par la lumière et deux couches de neurones qui traitent les informations lumineuses avant de les envoyer au cerveau par le nerf optique. L'étude de la formation des yeux pendant le développement foetal montre que les neurones transmettant les informations sont au départ des photorécepteurs qui se transforment. Ces neurones servant d'intermédiaire avec le cerveau se situent sur les deux couches internes de la rétine : ils sont donc sur le trajet de la lumière avant qu'elle n'atteigne les photorécepteurs.

Microscopie d'une coupe de la rétine

De plus, ces neurones ont besoin de recevoir régulièrement du dioxygène et du sucre grâce à des vaisseaux sanguins. Ces vaisseaux sanguins projettent également des ombres sur les photorécepteurs en bloquant en partie le passage de la lumière (1). Enfin, les neurones doivent sortir de l'oeil pour rejoindre le cerveau (2). A l'endroit où passe le nerf optique, la rétine ne peut pas avoir de photorécepteurs et cette zone est aveugle.

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Genetique et évolution des yeux

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