Chapitre 2 – La biodiversité : une grille de lecture du monde

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Introduction

Introduction : depuis 1859 et la publication de « The Origin of species » de Charles Darwin, les connaissances associées à la théorie de l’évolution se sont affinées et diffusées. Elles font désormais partie des connaissances collectives et font consensus parmi les scientifiques.

Il faut néanmoins apporter quatre nuances à cette affirmation :

1. Le mot « théorie » dans “théorie de l’évolution” est parfois compris dans le sens « d’hypothèse » mais il faut ici comprendre le mot théorie comme « ensemble explicatif » ; de la même manière que pour la “théorie du Big Bang” ou certaines théories en économie ;

2. De nombreuses observations et expériences scientifiques appuient nos connaissances sur les mécanismes évolutifs ;

3. Les concepts de sélection naturelle, d’hérédité de caractères sont souvent mal compris ;

4. Il reste quelques bastions d’irréductibles qui remettent en question la théorie de l’évolution, notamment du fait de croyances religieuses ; c’est le cas du créationnisme ;

First editions of Darwin's Origin of Species – Circulating Now from NLM

Objectif : l’idée de ce chapitre est donc de reprendre les principaux concepts de la théorie de l’évolution des espèces et de montrer qu’ils permettent d’expliquer l’organisation du monde vivant dont nous faisons partie.

Important : ce chapitre sera l’occasion de se questionner sur le fonctionnement de la recherche scientifique et sur les « articles scientifiques ». Vous aurez l’occasion d’étudier un article scientifique et de le décortiquer !

Fiches	Notions	Compétences travaillées et à maîtriser
Fiche 0 – Revoir les bases sur l’évolution ;	Evolution, diversité, sélection naturelle	Travailler en autonomie. S’autoévaluer. Maîtriser les concepts de base sur l’évolution des espèces
Fiche 1 – Lézard, ouragan et sérendipité : mesurer l’évolution d’une espèce	Sélection naturelle, évolution morphologique	Analyser et traiter des données numériques et graphiques Mettre en évidence un processus de sélection naturelle en cours Comprendre l’importance de la diversité dans les processus évolutif Comprendre l’élaboration des savoirs scientifiques
Fiche 2 – Souris, désert et laboratoire : montrer le lien entre l’évolution d’une espèce et l’apparition de mutations génétiques	Sélection naturelle, prédation, gène, mutation.	Analyser et traiter des données numériques et graphiques Mettre en évidence un processus de sélection naturelle en cours Comprendre le lien entre évolution et mutation génétique. Comprendre l’élaboration des savoirs scientifiques
Fiche 3 –Antibiorésistance et utilisation raisonnée des antibiotiques	Sélection naturelle, antibiorésistance, modélisation numérique., TROD, prévention.	Modéliser l’évolution d’une population bactérienne et des souches résistantes aux antibiotiques. Analyser et traiter des données numériques et graphiques.
Fiche 4 – L’antibiorésistance : un concept à vulgariser	Sélection naturelle, antibiorésistance, vulgarisation scientifique, enjeux planétaires	Communiquer des connaissances scientifiques à l’aide des outils adaptés (posters papier ou numérique). Mobiliser des concepts évolutionnistes pour expliquer comment des populations microbiennes pourront à longue échéance ne plus être sensibles à un antibiotique.
Fiche 5 – Un test à diagnostic rapide (TDR) sur l’origine d’une angine	Antibiorésistance, prévention.	Mobiliser des concepts évolutionnistes pour expliquer comment des populations microbiennes pourront à longue échéance ne plus être sensibles à un antibiotique. Réaliser un travail de laboratoire fondé sur diverses formes de manipulations et d’observations
Fiche 6 – Lire et analyser un article scientifique : L’évolution du muscle long palmaire chez l’humain	Dérive génétique, évolution humaine Publication scientifique, p value, structure d’un article scientifique, relecture entre pairs	Comprendre la nature du savoir scientifique et ses méthodes d’élaboration. Interpréter des caractéristiques anatomiques humaines en relation avec des contraintes historiques ou de construction, des compromis sélectifs ou des régressions en cours.
Fiche 7 – L’évolution de la structure de l’œil	Evolution, diversité, sélection naturelle, convergence évolutive	Expliquer l’origine d’une structure anatomique en mobilisant les concepts de hasard, de variation, de sélection naturelle et d’adaptation ; Réaliser une analyse documentaire.

Sources

Fiche du chapitre associée	Nom de la ressource + source	Lien	Remarques
Rappels sur les mécanismes évolutifs fiche 0	Qu’est-ce que l’évolution, STATED CLEARLY	https://youtu.be/GhHOjC4oxh8	Obligatoire En anglais sous-titré Pensez à compléter la fiche 0
	What is Natural selection, STATED CLEARLY	https://www.youtube.com/watch?v=0SCjhI86grU
	Quelles sont les preuves factuelles de l’évolution, STATED CLEARLY	https://www.youtube.com/watch?v=lIEoO5KdPvg Exemple des baleines
Fiche 1	Hurricane-induced selection on the morphology of an island lizard, Nature	https://www.nature.com/articles/s41586-018-0352-3.epdf https://ecoevocommunity.nature.com/ https://youtu.be/aKvKd1SozOc	Sources des données du TP
Fiche 2	Linking a mutation to survival in wild mice, Science	https://www.science.org/doi/10.1126/science.aav3824	Sources des données de l’activité
Fiches 3 à 5	Grandes tueuses : l’antibiorésistance, INSERM	https://www.youtube.com/watch?v=DyOsSJ8FeAs	Conseillée
	L’antibiorésistance, première cause de mortalité de demain, BRUT	https://www.youtube.com/watch?v=Kc-uqmuLfLA	Très conseillée
	L’évolution des bactéries observés sur une plaque de Petri géante, Harvard Medical School	https://www.youtube.com/watch?v=plVk4NVIUh8	On observe l’évolution et l’acquisition de mutations conférant l’antibiorésistance … impressionnant.
Fiche 6	Comment fact-checker une étude scientifique ? Science Etonnante – David Louapre	https://youtu.be/NkdczX1Sq-U?list=UULFaNlbnghtwlsGF-KzAFThqA	Obligatoire
Fiche 6	Influence du muscle long palmaire sur la force de flexion du poignet, ScienceDirecte	https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1779012316000619	Sources des données de l’activité
Fiche 7	L’évolution de l’œil au fil du temps, National Geographic	https://www.nationalgeographic.fr/video/tv/levolution-de-loeil-au-fil-du-temps	Conseillée
	Au cœur des organes : l’œil et la vision, INSERM	https://www.youtube.com/watch?v=sYLA6U1boF8	Explication du fonctionnement de l’œil
	L’évolution de l’œil humain, par Joshua Harvey, TED Ed	https://www.youtube.com/watch?v=qrKZBh8BL_U	Conseillée
En bonus	Réparer la terre (le sol), Ver de Terre Production	https://www.youtube.com/watch?v=zerUb6alF6s	Long (environ 15min)
	La biodiversité est cruciale pour notre alimentation, FAO	https://www.youtube.com/watch?v=ekAsWJi-zlY	Spot de sensibilisation de l’ONU
	Un agriculteur engagé en agro-écologie, PNR des Marais d’Opale	https://www.youtube.com/watch?v=643GhGYGfAU
	L’agroforesterie, BRUT	https://www.youtube.com/watch?v=mx3IHgO2zeQ

Ce site a été réalisé par Mme et Mr ESTHER

Les notions à savoir (depuis quelques années…) en vidéo

Donner une définition du mot évolution en biologie ;
Faire le lien entre mutation génétique et diversité biologique ;
Comprendre la différence entre sélection par l’être humain (domestication) et sélection naturelle

Redécouvrir qui était Charles Darwin et ses observations scientifiques ;
Donner une définition à la sélection naturelle ;
Comprendre le lien entre sélection naturelle et adaptation au milieu de vie

Connaître 3 ou 4 familles de preuves scientifiques en faveur de l’évolution des espèces ;
Connaître 2 ou 3 arguments en faveur de la parenté entre l’hippopotame et les baleines ;
Justifier que la théorie scientifique sur l’évolution repose sur des faits

Les essentiels des notions du programme de Terminale en lien avec ce chapitre

A – Les mécanismes évolutifs

L’évolution biologique des êtres vivants c’est l’ensemble des processus qui transforment les espèces au cours du temps.

Le fait que, à chaque génération d’êtres vivants, des variations génétiques aléatoires (mutations) apparaissent et sont parfois à l’origine de caractères nouveaux. Ces « innovations » sont transmises de génération en génération et cela d’autant mieux qu’elles favorisent la survie ou le succès reproducteur des individus. Ce sont les mécanismes de la sélection naturelle.

Les mécanismes de la sélection naturelle ont pour conséquence une adaptation des espèces à leur milieu de vie. Attention cependant, l’évolution n’engendre pas toujours des structures anatomiques optimales.

Une bonne compréhension des mécanismes évolutifs permet de faire évoluer les pratiques de nos sociétés dans de nombreux domaines telles que : la santé, l’agriculture et l’écologie.

B – L’antibiorésistance et la résistance aux pesticides, un cas concret de mécanismes évolutifs à l’œuvre dans nos sociétés modernes

La résistance des micro-organismes à certains traitements peut s’expliquer par une évolution avec de la sélection naturelle. Par exemple, on voit apparaître des résistances aux antibiotiques chez les bactéries, notamment en milieu hospitalier.

On observe le même phénomène dans le milieu agricole avec des ravageurs qui acquièrent des résistances aux pesticides.

Une approche scientifique prenant en compte les savoirs sur les mécanismes évolutifs permet d’envisager une évolution des pratiques en santé et dans le domaine agricole afin de construire un modèle plus durable pour les sociétés humaines et pour la biodiversité.