Chapitre 4 : Biodiversité - 2nde

I) Définir et étudier la biodiversité

Seconde - SVT

III) Les forces évolutives expliquant l’évolution des populations

Seconde - SVT

Consigne: Sous la forme de votre choix, présenter ce qu'est la biodiversité et décrire ses différentes échelles.

Définition de la biodiversité

Qu'est ce que la biodiversité? La biodiversité correspond à la diversité des êtres vivants. Mais combien d'espèces existent sur Terre? Inventorier la biodiversité Voici la suite de la définition de biodiversité

Qu'est ce que la biodiversité? La biodiversité correspond à la diversité des êtres vivants. Elle s'apprécie en considérant: - la diversité des écosystèmes - la diversité des espèces (spécifique) - la diversité des individus (génétique)

La diversité des écosystèmes

Pour découvrir ce qu'est un écosystème:

Différents écosystèmes sur Terre:

La diversité des espèces (spécifique)

C'est la diversité qui existe au niveau des différentes espèces dans un écosystème donné. Exemples: - espèces trouvées dans une forêt tropicale : - espèces trouvées dans une mare - espèces trouvées dans un sol

La diversité génétique

Au sein d'une même espèce, tous les individus ne sont pas identiques à 100%. - Rechercher la définition d'espèce Différents exemples de diversité génétique:

La diversité génétique

Au sein d'une même espèce, tous les individus ne sont pas identiques à 100%. Problème: Comment expliquer l'origine de cette diversité au sein d'une même espèce? C'est à vous de trouver l'origine de la diversité génétique en suivant ce protocole :

II) La biodiversité évolue au cours du temps

Seconde - SVT

Consigne : A partir du matériel à disposition et des ressources, montrez que la biodiversité évolue au cours du temps. Vous détaillerez : - la crise du Crétacé-Paléocène en utilisant le matériel à disposition, - pourquoi les scientifiques affirment que l’Homme est en train de déclencher une sixième crise biologique.

La sixième crise biologique

La crise du Crétacé-Paléocène

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De multiples recherches paléontologiques nous apprennent que les dinosaures et ammonites ont disparu il y a 65,5 millions d'années. Cette date correspond à la limite Crétacé -Paléocène (voir l'échelle des temps géologiques).

L'échelle des temps géologiques

D'autres espèces vivantes ont disparu ou sont apparues suite à cette crise, dont de nombreux foraminifères marins trouvés dans des roches océaniques.Dans un premier temps: - vous mettrez en évidence les faits qui ont permis aux paléontologues d'identifier cette crise au niveau du domaine océanique par la comparaison des fossiles de micro-organismes marins (foraminifères) avant et après la crise Crétacé-Paléocène.- Puis vous identifierez les causes possibles de la crise Crétacé-Paléocène.

Les causes possibles de la crise Crétacé-Paléocène

Comparaison de micro-fossiles

(appelée aussi crise Crétacé-Tertiaire)

Pour étudier ces foraminifères, il faut se diriger vers des affleurements représentant la limite Crétacé/Paléocène et où l'on peut prélever les roches (contenant les foraminifères).

Voici un affleurement trouvé en France, à Bidart (Pyrénées Atlantiques):

Calcaire du Paléocène

Argiles très riche en iridum

Marnes du Crétacé

Différents échantillons de ces 3 couches:

Les microfossiles présents dans les calcaires du Paléocène et les marnes du Crétacé ont été extraits des roches. En revanche, aucun microfossile n'est présent dans la couche argileuse du milieu. Les foraminifères sont disponibles sur les paillasses. À vous de jouer!

calcaire du Paléocène

Plus d'informations sur les foraminifères

Argile à 65,5 millions d'années

Fiche d'utilisation de la loupe binoculaire

Observation et identification micro-fossiles

marnes du Crétacé

Les signes d'une sixième crise biologique

Les principales causes actuelles du déclin de la biodiversité

Activité : Les mécanismes à l'origine de l'évolution des populations

Les populations d'une même espèce évoluent. De nouveaux phénotypes (caractères) peuvent apparaître. En effet, les individus d'une même espèce possèdent les mêmes gènes mais se différencient les uns des autres par une combinaison d'allèles qui leur est propre. La fréquence de chaque allèle au sein d'une population peut évoluer au cours du temps, c'est ce qu'on appelle "l'évolution de la diversité génétique d'une population". Vous allez étudier 2 mécanismes bien différents :

La dérive génétique

La sélection naturelle

La sélection naturelle: le mécanisme évolutif à l'origine de la diversité des phalènes du bouleau

La phalène du bouleau est un papillon de nuit qui se repose la journée sur les pierres ou les troncs des arbres. Il existe deux formes de papillons, claire et sombre, chacune déterminée par un allèle différent d’un même gène : l’allèle c (récessif) responsable de la couleur claire et l’allèle C+ (dominant) code pour la couleur noire. Les oiseaux sont les principaux prédateurs des phalènes. On a remarqué que l’importance relative de ces deux formes a fluctué au cours du temps en Angleterre. En 1840 il n’existait que des formes claires. En 1848, une mutation fait apparaitre l’allèle C+ et le premier papillon noir. En 1890, on constate que dans les régions polluées, les troncs des bouleaux sont noircis par la suie et 98% des phalènes sont noires. En revanche dans les régions rurales non polluées les troncs des bouleaux et 95% des phalènes sont claires.

Consignes: 1. Proposer une hypothèse expliquant les modifications de la fréquence des formes claires et sombres selon les milieux. 2. Réaliser la modélisation proposée en suivant ces indications: 3. A partir de vos modélisations, expliquer comment les changements dans l’environnement des phalènes ont pu favoriser certains individus et les allèles qu’ils portent.

Modélisation de l'évolution génétique d'une population de phalènes

Accédez à ce lien: http://philippe.cosentino.free.fr/productions/phalenes/ Ce jeu sérieux permet de reproduire ce qu'il s'est passé avec les phalènes du bouleau en Angleterre. Sélectionner 100% de phalènes blanches Fréquences des mutations: fréquentes 5%Arbres avec écorces foncéesA vous de jouer en éliminant les phalènes que vous observez sur l'écorce d'arbres. Reproduire cela pendant 6 années. A la fin de la 6ème année, cliquer sur voir les graphiques et représentez sur votre feuille le graphique présent en indiquant les fréquences des allèles c et C+. Une fois terminé, revenir sur la diapo précédente :

La dérive génétique

L'évolution d'une population peut se produire sans intervention de la sélection naturelle.

exemple de la population huttérites

exemple de la population de tétras aux Etats-Unis

Questions: 1) A partir de l'exemple des huttérites, expliquez comment une population qui s'isole peut devenir génétiquement très différente de la population d'origine, en quelques générations seulement. 2) A partir de l'exemple des tétras, montrez l'enjeu (du point de vue génétique), de la préservation des espèces menacées. 3) Pour comprendre le lien entre l'effectif d'une population et la dérive génétique: -> notez les résultats sur votre feuille.

I) Définir la biodiversité

II) La biodiversité change au cours du temps

IV) La communication intraspécifique dans le monde animal

III) L'évolution des populations

Seconde - SVT

La communication animale est l'émission d'un message par un émetteur via une voie de communication. Cette communication existe sous différentes formes dans le monde vivant et elle permet aux indidividus de s'alimenter, se défendre et se reproduire.

Différentes voies de communication dans la sélection sexuelle:

Sélection sexuelle et apparition d'une nouvelle espèce :

Exemple de mode de communication: l'aplysie L'aplysie est un gastéropode solitaire marin: Lors de la période de reproduction, les aplysies se regroupent : La nature du message entre les aplysies:

Vidéo de reproduction d'aplysies:

Exemple de mode de communication: Les rhinolophes de Mehely Quelques informations: Dispositif expérimental pour déterminer une potentielle rencontre en deux rhinolophes:

écoute des sons de rhinolophes:

Exemple de mode de communication: les paons Sélection sexuelle et sélection naturelle: Quelques dispositifs expérimentaux:

La séduction d'une femelle:

Exemple de mode de communication: les grillons Observation de grillons en captivité: Dispositif expérimental:

Début d'accouplement entre deux grillons:

Sélection sexuelle et apparition d'une nouvelle espèce Podarcis hispanica [b] et Podarcis bocagei [a] sont deux espèces de lézards de la péninsule Ibérique qui sont très proches l’une de l’autre. Pourtant elles ne se reproduisent jamais entre elles. Pourquoi ces espèces très proches ne se reproduisent pas entre elles?

Attraction des mâles Podarcis hispanica type 1 pour des phéromones de différentes femelles.

Attraction des mâles pour différentes phéromones

Arbre phylogénétique des différentes espèces

Répartition géographique de différentes espèces de Podarcis