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Sunday, 18 August 2024

Lycée > Seconde SVT L'évolution de la biodiversité et les crises biologiques Objectif(s) Constater les variations de la biodiversité au cours des temps géologiques. Retracer l'histoire de l'évolution de la biodiversité depuis l'apparition de la Vie, il y a -4 Ga. Comprendre les raisons de ces variations. Points clés La biodiversité est un paramètre qui varie au cours des temps géologiques, même si elle semble stable à l'échelle humaine (temps géologique extrêmement court). Cette variation est due à des modifications brutales des conditions climatiques et physiques qui vont conduire à un profond déséquilibre. Un grand nombre d'espèces ne sont plus favorisées dans ces nouvelles conditions et elles s'éteignent au profit d'autres espèces qui étaient jusqu'alors minoritaires. Aujourd'hui, de par son activité, l'Homme perturbe les écosystèmes et observe à son échelle une diminution de la biodiversité. Ce qui nous laisse présager qu'une sixième crise biologique est déjà en route. La biodiversité actuelle ne reflète qu'un instant t de l'histoire de la Vie.

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Le nombre d'individus marqués recapturés permet alors une estimation de la population totale, si l'on tient compte d'une certaine marge d'erreur. Figure 1. La méthode de capture-marquage-recapture. Une vidéo à regarder « La méthode de Capture Marquage Recapture (CMR) », NovelClass, septembre 2020 Une vidéo qui explique d'une autre manière la méthode de capture-marquage-recapture. L'évolution de la composition génétique des populations On observe que la composition génétique des populations d'une espèce change de génération en génération. Il s'agit là encore d'une variation de la biodiversité, mais au sein même d'une population donnée. Pour comprendre ces variations, on part d'un modèle mathématique théorique qui décrit la manière dont les allèles d'un gène devraient se transmettre de façon probabiliste de génération en génération au sein d'une population: le modèle de Hardy-Weinberg. Ce modèle montre que les fréquences alléliques restent stables d'une génération à l'autre: c'est l'équilibre de Hardy-Weinberg.

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La détermination d'espèces à partir de l'ADN est alors basée sur l'identification de séquences d'ADN spécifiques à chaque espèce (cf Activité 1). Mission TARA: biodiversité et séquençage d'ADN L'estimation de la biodiversité peut aussi consister à évaluer l'abondance d'une population, c'est-à-dire à estimer le nombre d'individus d'une population. Elle se réalise souvent par la méthode de « capture-marquage-recapture » selon laquelle on suppose que la proportion d'individus marqués dans l'échantillon étudié est identique à celle dans la population totale (cf Activité 2). L'effectif total de la population est donc une estimation et non pas une mesure réelle en sachant que l'estimation est d'autant plus précise que la taille de l'échantillon (effectif de l'échantillon prélevé) est grande. L'estimation peut être définie par un intervalle de confiance (cf Activité 3). Les données actuelles ont ainsi permis d'identifier environ 1, 4 millions d'espèces mais des estimations envisagent qu'il pourrait exister aujourd'hui plus de 8 millions d'espèces sur Terre aujourd'hui.

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Mais il suppose un nombre important de conditions: la population doit être de taille infinie (ou du moins très grande); la reproduction entre individus doit être purement aléatoire; tous doivent être également fertiles; il ne doit pas y avoir de mutations; la population ne doit pas être sujette à des émigrations ou des immigrations. Bien évidemment, aucune population réelle ne respecte toutes ces conditions. En effet, les mutations, la sélection naturelle, la dérive génétique et d'autre facteurs sont alors forcément à l'œuvre. En conséquence, malgré une certaine tendance à la stabilité – surtout si la population est grande et se rapproche des conditions précédemment décrites – toutes les populations voient leur composition génétique varier de génération en génération. Une vidéo à regarder « Le modèle de Hardy Weinberg et les fréquences alléliques », e-SVT Conséquences des activités humaines sur la biodiversité L'espèce humaine exploite les nombreuses ressources des écosystèmes et, trop souvent, les surexploite, ce qui aboutit à une diminution de la biodiversité.

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Une crise de la biodiversité est une période d'extinction rapide et brutale d'espèces. Les temps géologiques sont découpés en ères et en périodes. Ce découpage a été fait suivant des événements biologiques (crises, apparition d'espèces). On a vu au chapitre 3 que les êtres vivants partagent plus au moins de caractères en commun. Certains organismes partagent plus de caractères en commun, ils sont plus proches les uns des autres qu'avec l'ensemble des êtres vivants. Un nouveau groupe (ou une nouvelle espèce dans un groupe) possède des caractères ancestraux mais aussi des caractères nouveaux par rapport au groupe (ou à l'espèce) dont il serait issu. Un nouveau groupe (ou une nouvelle espèce dans un groupe) se forme par acquisition de caractères nouveaux par rapport au groupe (ou à l'espèce) dont ils dérivent. Cela est un autre argument montrant l'évolution des êtres vivants. Pb: Comment expliquer l'évolution des espèces? III) Les mécanismes de l'évolution Rappels sur les mutations. Se référer au IV) du chapitre 6 Complément d'informations sur les mutations: Lorsqu'une mutation a lieu dans une cellule reproductrice et que celle-ci réalise la fécondation, le futur individu présentera un caractère nouveau, qu'il transmettra à son tour aux générations suivantes.

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Le gène existe sous forme de deux allèles: A, dominant, qui donne une couleur verte aux insectes; a, récessif, qui leur donne une couleur brune. Figure 2. L'équilibre de Hardy-Weinberg.

De comprendre et prédire l'évolution des fréquences des allèles dans les populations sous l'effet des forces évolutives. Quelques rappels pour savoir mesurer la variation génétique: Un gène* est un fragment d'ADN ( = séquence ordonnée de nucléotides A, T, G et C) codant pour un caractère donné, il peut exister plusieurs versions de ce gène appelées allèles* du gène. Un individu qui, dans son génotype *, a 2 allèles identiques est dit HOMOZYGOTE pour ce gène. a 2 allèles différents est dit HETEROZYGOTE pour ce gène. Exemple système ABO: Le gène qui code pour les groupes sanguins possède 3 allèles A, B O ( avec les allèles A et B co- dominants et l'allèle O récessif) Donc 6 génotypes *possibles pour expliquer les 4 phénotypes * ( = groupe sanguin A, B, AB et O) 3 « homozygotes »: AA, BB, OO 3 « hétérozygotes »:AO BO AB Génotype*: composition allélique d'un individu Phénotype*: Ensemble des caractères apparents d'un individu, correspondant à une réalisation du génotype. Iii evolution genetique des population hardy weinberg (533.

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