Chapitre 1 : la biodiversité, résultat et étapes de l’évolution
La biodiversité désigne l’ensemble des êtres vivants présents sur la planète ainsi que les interactions entre eux et avec leur milieu de vie. La Terre abrite environ 9 millions d’espèces : 6,5 millions vivent sur terre et 2,2 millions vivent dans les mers et les océans. On estime que 90 % des espèces n’ont pas encore été découvertes.
I. La biodiversité à différentes échelles
Document2
Sur le document, on retrouve différents écosystèmes : les forestiers et fluviaux. Chaque écosystème est habité par un ensemble d’espèces. L’intervention de l’homme dans la canalisation du Rhin a réduit le nombre d’espèces présentes dans le milieu.
La troisième échelle de la biodiversité est la biodiversité génétique : au sein d’une espèce, il existe des différences de caractères qui sont le reflet de la variabilité de leur ADN : ces individus ont les mêmes allèles.
II. La biodiversité au cours du temps :
Introduction : on observe à partir d’images une biodiversité passée différente de celle actuelle. Comment a évolué cette biodiversité au cours des ères géologiques ?
A. Les 5 crises biologiques majeures au cours de l’histoire de la Terre
On peut voir qu’au même moment où il y a un impact d’un astéroïde, il y a une forte extinction des animaux.
On retrouve des caractéristiques de crise biologique :
- Une forte intensité des extinctions
- Une période d’extinction courte
Les deux causes des crises biologiques sont :
- Les impacts météoritiques
- Les éruptions volcaniques
| Lame A | Lame B | |
|---|---|---|
| Hétérohelix | Présent | Présent |
| Globigerina | Absent | Présent |
| Globotruncana | Présent | Absent |
J’observe que dans la lame A, la présence d’Hétérohelix et de Globotruncana indique que ce sont des microfossiles datant du Crétacé. Je conclus que la roche de la lame A date du Crétacé.
Je sais que ces microfossiles datent du Paléocène (le Tertiaire), j’en conclus que la roche de la lame B date du Paléocène.
Bilan : une crise biologique est une période d’extinction massive et rapide d’espèces, souvent suivie d’une période de diversification de la biodiversité durant laquelle de nouvelles espèces apparaissent. Les crises biologiques sont étudiées grâce aux fossiles et ont permis aux géologues de séparer les ères géologiques. La biodiversité actuelle ne représente donc qu’une partie de celle qui existe depuis le début de l’histoire de la Terre.
III- Les mécanismes biologiques de l’évolution
Nous avons vu que la biodiversité évolue au cours du temps.
Problématique : comment les forces évolutives agissent-elles sur les populations et conduisent-elles à une modification de la biodiversité ?
1. La sélection naturelle
1 La révolution industrielle
2 On observe que lorsque les arbres sont clairs, il y a plus de phalènes blanches. On sait qu’elles se camouflent pour se protéger des oiseaux. Donc, quand les écorces sont claires, les oiseaux chassent les phalènes noires, ce qui explique qu’on aura plus de phalènes blanches.
La sélection naturelle : survie et reproduction des individus les mieux adaptés à leur environnement par la favorisation des caractères les plus avantageux.
2. La dérive génétique
Des populations de lions ont été séparées physiquement, on observe qu’une diversité génétique s’est installée. Une des populations a perdu un allèle toujours présent dans l’autre population.
Comment expliquer la disparition des allèles dans les populations au cours des générations ?
1 Dans une population de 10 individus, au bout de 1 génération, un ou deux allèles peuvent disparaître. Dans une population de 100, la fréquence des 3 allèles est plus stable. Lorsque la population est grande, la fréquence varie moins que pour une population de petit effectif.
2 On observe que la fréquence des allèles varie de façon aléatoire.
3 Dérive génétique : certains allèles ne sont pas transmis à la descendance car les individus qui les portent ne se reproduisent pas ou que le hasard de la rencontre des gamètes ne les sélectionne pas. On observe alors la disparition de certains allèles.
Bilan : la sélection naturelle modifie les fréquences de certains allèles d’une population. Sous l’effet de la pression du milieu et des interactions avec les autres organismes, les individus qui possèdent un allèle leur procurant un avantage ont plus de chances de se reproduire. La fréquence des allèles de ces individus va donc augmenter dans la population au cours des générations successives. Par ailleurs, la fréquence des allèles évolue au cours du temps sous l’effet du hasard, c’est la dérive génétique. Ce phénomène est d’autant plus marqué que les populations sont petites.