Plan de travail - TES_Evolution humaine_Mme FRISON

Plan de travail

Cette représentation est scientifiquement fausse

Thème 3 : Une histoire du vivant

Chap 3 : L'évolution humaine

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Parmi les êtres humains, une seule et unique espèce représente actuellement l’espèce humaine : Homo sapiens pourtant il n’en a pas toujours été ainsi.

L’évolution des espèces depuis plus de 2 milliards d’années a conduit à la biodiversité actuelle, dont nous ne connaissons qu’une petite partie. Selon les estimations, le nombre d’espèces vivant sur Terre varie de quelques millions à plusieurs centaines de milliards. Des liens de parenté, ou liens évolutifs, ont été établis entre les espèces. Ceci forme un arbre, nommé « arbre de la vie ».

Quelle est l’histoire évolutive de l’espèce humaine ? Comment peut-on la retracer ?

Consignes

Introduction

Objectif : Comprendre la place de l'être humain actuel et son histoire évolutive

Il est conseillé de faire les activités dans l'ordre, l'activité 3 doit obligatoirement se faire en TP

I. La place de l'être humain au sein des primates

Activité 2- Les caractères génétiques

Activité 1 - Caractères morpho-anatomiques

Bilan

II. L'histoire de la lignée humaine

Activité 3 - La lignée humaine fossile

Activité 4 - L'origine de la lignée humaine

Bilan

Salle de TP

III. La transmission des caractères non génétiques

Activité 5- Les caractères non génétiques

Bilan

Organisation : Le plan de travail est une méthode de travail qui permet à l’élève de gérer de façon autonome son apprentissage. Lors des 5 prochaines séances, il est attendu de l’élève qu’il réalise l’ensemble des activités, dans l’ordre qu’il souhaite. À la fin de chaque activité, une correction ainsi qu'un bilan sont proposés et les définitions nécessaires sont présentes. Tout au long du plan de travail plusieurs travaux devront être rendus (Annexe)

Activité 1 : La phylogénie morpho-anatomique

Compétences à maîtriser

Connaissances associées

Au XVIIIème siècle, le scientifique Carl von Linné fut le premier à classer l’espèce humaine parmi les primates. Aujourd’hui, au sein des primates, notre espèce est classée dans le sous-groupe des grands singes.

Problématique : Comment justifier cette appartenance ?

Approfondissement

Activité

Entrainement

Prérequis

La phylogénie

La phylogénie est une sience basée sur l’histoire évolutive. → Distingue : caractères ancestraux (caractère ancien qui n’a subi aucune modification au cours de l’évolution = plésiomorphes) et caractères dérivés (caractère nouveau résultant de la modification d’un caractère ancestral apomorphes) → Les espèces sont rassemblées en groupes basés sur ces caractères dérivés partagés (ex : Tous les animaux avec des poils sont des mammifères)

Exemple : Une autruche et un alligator sont tous les deux des vertébrés, des ostéichtyen, des tétrapodes et ont un gésier : ils partagent donc des caractères ancestraux. Pourtant, l'autruche à des plumes (caractère dérivé) et l'alligator à un trou triangulaire sur les os de la tempe (caractère dérivé) Ainsi : l'autruche est un oiseau et l'alligator un crocodilien. Ils partagent un ancêtre commun (l'ancêtre dont descendent toutes les espèces actuelles ou fossiles d'un même groupe) : il a un gésier

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Objectif : Construire un arbre phylogénétique du groupe des primates.

1) Remplissez la matrice des caractères à l'aide des documents associés 2) Reconstruire l'arbre phylogénétique

matrice des caractères

Documents

Arbre phylogénétique

Méthode et exemple

Définitions

Correction

Conseil : Ouvrez le genially 2x pour avoir sur une page les documents et sur l'autre le tableau

Exercice d’application : À partir de la matrice de caractères des grands singes ci-dessous, réalisez l’arbre de parenté que vous justifierez (= légendez) sur votre cours.

Activité 2 : La phylogénie moléculaire

Compétences à maîtriser

Connaissances associées

Consignes : 1) Lire le document 3) Ouvrez le logiciel - Ouvrir banque de séquences --> trouvez et chargez le ficher suivant : - Cliquez sur : Actions -> Aligner les séquences sélectionnées - Cliquez sur Affichage -> Tableau de comparaison

Remarque : Pour des soucis de banque de séquence, nous nous intéresserons à un gène différent : celui de la NADH déshydrogénase (un complexe de la chaîne respiratoire des cellules, il permet la formation d'énergie au sein de la cellule).

Document

Geniegen 2

Question 1 (partie cours) : D’après le tableau, de quelle espèce la séquence humaine est-elle la plus proche ? Et quel est le pourcentage de similitude entre ces 2 séquences ?

4) Obtenez l’arbre phylogénétique de ces séquences, cliquez sur Affichage -> Phénogramme

Question 2 (partie cours) : Cet arbre phylogénétique obtenu grâce à des données moléculaires est-il en accord avec l’arbre obtenu précédemment grâce à des caractéristiques anatomiques ? Question 3 (partie cours) : Quels avantages et inconvénients voyez-vous à chaque méthode de classification ?

Correction

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!!! Félicitations !!! La phylogénétique n'a plus de secrets pour toi !

Je suis un humain, donc je fais partie du groupe des :

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Activité 3 : La lignée humaine fossile

Compétences à maîtriser

Connaissances associées

Rappel important : nous ne descendons en aucun cas du singe, au contraire nous sommes de la même famille : celle des grands singes.

Les espèces actuelles de grands singes ne sont qu’une petite partie de la biodiversité passée du groupe des hominidés. Plusieurs espèces humaines ou cousines ont existé depuis la séparation en deux ensemble de l’ancêtre commun aux chimpanzés et aux humains il y a 7 à 8 millions d’années.

Problématique : Comment les fossiles nous renseignent-ils sur la lignée humaine fossile ?

Activité

Définitions

Consigne À partir du genially déterminez tous les caractères des crânes qui vous sont fournis.

Ensemble documentaire

Crâne de chimpanzé

Doc.1 La machoire

Disponible en salle de TP : demande à Mme Frison

Doc.2 Le bourrelet sus-orbitaire

Crâne d'australopitèque

Doc.3 Le prognathisme

Crâne d'homo erectus

Disponible en salle de TP : demande à Mme Frison

Crâne d'homo neanderthalis

Correction

Crâne d'homo sapiens

Disponible en salle de TP : demande à Mme Frison

Doc. 1 : Détail du caractère « forme de la mandibule » pour quelques espèces d’hominidae actuels & fossiles

Mandibule parabolique : mâchoire présentant des dents alignées en forme de « V ». Mandibule en U : lorsque les dents sont alignées en forme de "U".

Doc. 2 : Comparaison de la morphologie des crânes d’un Homo sapiens et d’un Homo neanderthalensis.

Notez la différence morphologique au niveau du bourrelet sus-orbitaire. Il peut être développé ou absent.

Doc. 3 : Définition du prognathisme d’un crâne et évaluation par la mesure de l’angle facial.

L'angle facial est une mesure qui permet d'évaluer le prognathisme d'un crâne, c'est-à-dire la projection plus ou moins avancée des mâchoires et de la face. C'est l'angle aigu formé par les deux droites (OP) et (MN), avec : - O : point le plus bas de l’orbite oculaire - P : point le plus haut du trou auditif - M : point le plus proéminent de l’os maxillaire supérieur entre les alvéoles des deux incisives supérieures centrales - N : rencontre de la suture des os nasaux et de l'os frontal.

Un angle proche de 90°, correspond à une face aplatie, non prognathe ou agnathe. Un angle facial plus faible correspond à une face avancée, prognathe

Le chimpanzé

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Australopitecus afarensis (Lucy)

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Homo erectus

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Homo neanderthalis

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Homo Sapiens

Activité 4 : L'origine de la lignée humaine

Compétences à maîtriser

Connaissances associées

Il est difficile pour l'être humain actuel de s'imaginer être en présence d'autres espèces d'êtres humains, et pourtant cela a eu lieu. Objectif : À travers l'ensemble de ces documents, retracez l'origine du genre Homo et son évolution actuelle. Expliquez également pourquoi l'humanité de peut pas être divisée en races distinctes.

Doc.1 : l'origine possible du genre Homo

Pour aller plus loin...

Doc. 2 : L'être humain, en évolution ?

Doc. 3 : L'impossible division de l'humanité en races

Quiz

Consigne : donner un exemple d'évolution actuel de l'espèce humaine

Questions : 1) Quand commence l'histoire de l'évolution humaine? 2) Quels sont les 3 grands groupes d'hominidés ? 3) Qu'est-ce que la bipédie ? Est-elle le propre de l'espèce humaine ? 4) Au vu des connaissances actuelles, où se situe le berceau de l'humanité ? 5) Avec quelle autre espèce, Homo sapiens s'est-elle hybridée ? Qu'est-ce que cela veut dire ?

Emergence du racisme

Les races, existent-elle ?

Qu'en est-il de la diversité humaine ?

Consigne : Dans un court paragraphe, expliquez qu'il existe une diversité d'individus peuplant le monde mais qu'en aucun cas, la classification humaine en "races humaines" n'a lieu d'être.

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Extraordinaire! Tu fais un parcours remarquable jusque là ! Plus qu'une activité ! Courage !

Je suis un humain, donc je fais partie du groupe des :

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Activité 5 : La transmission des caractères non génétiques

Connaissances associées

Compétences à maîtriser

Avec la diversification de la lignée humaine, les pratiques alimentaires et le langage se sont considérablement enrichis et diffusés à travers le monde. Ces caractères ne relèvent cependant pas d'une transmission génétique. Problématique : Comment certains caractères se transmettent-ils de manière non génétique ? Sommes-nous les seuls à transmettre des caractères non génétiques ?

Consigne : Analyser les documents à votre disposition et remplissez le tableau sur votre cours d'exemples chez l’humain de transmission intergénérationnelle non génétique.

Doc.2 : Le langage

Doc.1 : Le microbiote

Doc.3 : L'utilisation d'outils

Je suis un humain, donc je fais partie du groupe des :

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🎉

End of the quiz!

Here you can include a text to congratulate and wish your audience luck at the end of the quiz.

Les origines de la bipédie : marcher sur 2 pieds. Les changements climatiques successifs ont transformé le milieu de vie : le milieu jusque là arboré, est devenu plus ouvert. Voici quelques hypothèses sur la sélection de la bipédie par les homos. - Éviter la prédation - Locomotion plus rentable énergiquement - Meilleur accès aux ressources alimentaires - Thermorégulation : surface corps exposé au soleil plus faible

• Phylogénie : Principe mis au point par Willy Henning en 1950. Étude du lien de parenté entre les espèces. Permet de répondre à la question « qui est plus proche de qui ». Pour cela, on compare des caractères qui doivent être homologues (issus d’un même ancêtre commun). 
• Caractères ancestral : caractère ancien qui n’a subi aucune modification au cours de l’évolution = plésiomorphe•• Caractère dérivé : caractère nouveau résultant de la modification d’un caractère ancestral = apomorphe Attention ne pas confondre : Généalogie = relations de descendance avec des ancêtres identifiés. Phylogénie = relations de parenté entre descendants, sans que les ancêtres ne soient identifiés.

La phylogénie moléculaire permet donc d’analyser des centaines de caractères. Cependant, il n’est pas forcément évident de déterminer le caractère ancestral de chaque nucléotide, les séquences dans un arbre de phylogénie moléculaire sont donc rassemblées en fonction de leur similitude. Ce type de classification est très utile pour déterminer les relations de parenté d’espèces très proches. Aujourd’hui, pour rendre cette classification plus robuste, les arbres ne sont plus établis grâce à la comparaison des séquences d’un seul gène, mais en comparant des centaines voire des milliers de gènes.

Analyser des matrices de comparaison de caractères morpho-anatomiques résultant d’innovations évolutives afin d’établir des liens de parenté et de construire un arbre phylogénétique.

Bourrelet sus-orbitaire : saillie osseuse présente chez certaines espèces du genre Homo au niveau des sourcils, au-dessus des orbites. Genre Homo : ensemble d’espèces de la lignée humaine fortement apparentées à Homo sapiens. La définition précise de ce groupe reste discutée. Trou occipitale : trou situé sous le crâne et dans lequel s’insère la première vertèbre. Mandibule parabolique : mâchoire présentant des dents alignées en forme de « V ». caractères ancestraux (caractère ancien qui n’a subi aucune modification au cours de l’évolution = plésiomorphes) caractères dérivés (caractère nouveau résultant de la modification d’un caractère ancestral apomorphes)

Analyser des arguments scientifiques qui ont permis de préciser la parenté de Homo sapiens avec les autres Homo, et notamment la parenté éventuelle avec les Néandertaliens ou les Dénisoviens

Le naturaliste suédois Carl von Linné fut l’un des premiers, au XVIIIe siècle, à établir une classification de l’ensemble des êtres vivants. Le savant identifiait quatre catégories d’hommes – le blanc, le rouge, le jaune et le noir –, auxquelles il attribuait des qualités psychologiques et morales précises. Il voyait dans l’homme blanc (Européens), un « esprit aiguisé et inventif, doux, gouverné par les lois ». Le rouge (Americanus) était décrit comme « obstiné, joyeux, libre, respectueux des coutumes », le jaune (Asiaticus) comme « hautain, avare, sévère, gouverné par ses opinions ». Quant au noir, il était vu comme « rusé, indolent, négligent, gouverné par son caprice ou par la volonté de ses maîtres ».

En 1852, Joseph-Arthur de Gobineau, écrivain et diplomate français, fit paraître son Essai sur l’inégalité des races humaines, dans lequel il distinguait trois races (blanche, noire et jaune). Il mettait en valeur leur inégalité aux points de vue physique, esthétique et intellectuel, et attribuait à ces caractères un statut permanent et définitif. Pour Gobineau, ces caractères étaient héréditaires et induisaient une hiérarchie naturelle.

Au début du XXe siècle, domine une vision de l’humanité divisée en races. Les théoriciens nazis, inspirés de la théorie de Gobineau

Les études anthropométriques et génétiques menées à la même époque montrent dans le même temps la difficulté d’établir des classements pertinents.