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SVT, T ale S, 2006-2007 1/2<br />
<strong>TP</strong> 02<br />
La place de l’Homme parmi les vertébrés<br />
Thème 1<br />
1. problème<br />
1.1 : Rappeler le problème à résoudre.<br />
L’Homme (Homo sapiens) fait partie de l’ordre des primates<br />
*<br />
2. les primates au sein du monde vivant<br />
Les primates sont des eucaryotes (1,2 GA*), des vertébrés (500 MA, présence d’un squelette interne), des tétrapodes (365 MA,<br />
4 membres chiridiens), des amniotes (340 MA, embryon se développant dans une cavité amniotique), des mammifères (220<br />
MA, poils, glandes mammaires et placenta).<br />
On dispose d’une matrice de caractères pour plusieurs membres de l’ordre des primates, et du chat (qui est un mammifère,<br />
mais pas un primate) (les états dérivés des caractères sont identifiés une fois dans le tableau, par le sigle : *).<br />
caractère<br />
Narines<br />
Etat<br />
ancestral<br />
Etat dérivé<br />
Orbites<br />
Pouces<br />
Queue<br />
Rhinarium<br />
Ongles /<br />
Griffes<br />
2.1 : Compléter le tableau des états ancestraux et dérivés des caractères.<br />
2.2 : Quel(s) état(s) dérivé(s) caractérise(nt) les primates <br />
2.3 : Question 1 page 39<br />
3. analyses moléculaires et phylogénies au sein des primates [Phylogène]<br />
Le document 4 page 39 présente les résultats d’une analyse moléculaire, menée en étudiant l’hybridation entre des fragments<br />
d’ADN de différentes espèces de primates. Cette étude permet de déduire la pourcentage de différence entre ces séquences<br />
nucléotidiques.<br />
3.1 : Question 3 page 39<br />
Cette expérience permet donc de poser une hypothèse : l’Homme, le Gorille et le Chimpanzé sont étroitement apparentés<br />
(formant ensemble le groupe des hominidés). Afin de tester cette hypothèse (et de l’affiner éventuellement), on se propose de<br />
comparer les séquences de quatre gènes chez différentes espèces de primate. On utilise pour cela le logiciel Phylogène.<br />
Ouvrir le tableau de molécules Parentes-entre-organismes/Primates/cytochromeC_oxydase2.aln<br />
(il s’agit d’une enzyme intervenant dans la respiration, la Cytochrome C oxydase 2)<br />
Sélectionner toutes les molécules présentées et demander la matrice : Il s’agit d’un tableau à double entrée indiquant le nombre<br />
d’acides aminés différents entre les protéines comparées.<br />
3.2 : Comment qualifier deux protéines dont les séquences sont très proches entre deux espèces Et leurs gènes <br />
3.3 : Quelles sont les deux protéines les plus proches dans cette comparaison <br />
3.4 : Quelle en est la signification d’un point de vue évolutif <br />
3.5 : D’après cette comparaison, quel est le primate le plus étroitement apparenté à l’Homme <br />
Confirmer cette conclusion en demandant au logiciel de tracer l’arbre phylogénétique bâti sur cette comparaison.<br />
* GA = milliard d’années ** MA = million d’années
SVT, T ale S, 2006-2007 2/2<br />
Tracer de même à l’aide phylogène les arbres phylogénétiques bâtis sur les trois chaînes de l’hémoglobine suivantes :<br />
Chaîne béta : globinebeta.aln Chaîne épsilon : globineepsilon.aln Chaîne gamma : globinegamma.aln<br />
3.6 : Indiquer à quelles molécules correspondent les arbres obtenus :<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
3.7 : Conclure par rapport à l’hypothèse posée à la question 3.1. Peut-on préciser les liens de parentés au sein des hominidés <br />
On a de plus réalisé le caryotype de l’Homme et du chimpanzé, c'est-à-dire que l’on a extrait les chromosomes métaphasiques<br />
de cellules humaines et de chimpanzé afin de les observer. Grâce à une technique de coloration des chromosomes, il est<br />
possible d’identifier précisément chaque chromosome ou fragment de chromosome.<br />
3.8 : Question 4 page 39.<br />
4. bilan sur l’Homme au sein des mammifères<br />
4.1 : Question 5 page 39.<br />
5. l’ancêtre commun à l’Homme et au Chimpanzé<br />
L’organisme actuel ayant les liens de parenté les plus étroits avec l’Homme semble donc être le Chimpanzé (genre Pan, représenté par deux<br />
espèces : P. troglodytes, le chimpanzé commun, et P. paniscus, le bonobo). La découverte des bonobos est récente, et leur observation sur le terrain<br />
n’a débuté que vers 1975. Ils présentent des comportements identiques à ceux des chimpanzés, avec toutefois deux différences notables :<br />
- Chez les bonobos, le comportement sexuel est indissociable du comportement social. Il a des fonctions d’apaisement et « maintient de la paix » au<br />
sein des sociétés de bonobos. Il n’est donc pas surprenant que des rapports sexuels interviennent même en dehors des périodes de réceptivité des<br />
femelles, entre juvéniles et adultes, voire entre individus de même sexe. Ce sont les seuls grands singes, avec les Hommes, à pratiquer<br />
l’accouplement face à face.<br />
- Bien qu’essentiellement arboricoles, ils pratiquent la bipédie volontiers, à terre. Le bonobo utilise deux fois plus la locomotion bipède que le<br />
chimapnzé.<br />
« Les chimpanzés ne sont pas des Hommes et les Hommes ne sont pas des chimpanzés. Leurs comportements si humains en feraient d’excellents<br />
ancêtres. Mais ils ne sont pas nos ancêtres. Si nous partageons autant de caractères communs, c’est parce qu’ils nous ont été légués par un ancêtre<br />
commun vivant quelque part en Afrique il y a 7 millions d’années.<br />
La reconstitution du dernier ancêtre commun repose sur un principe très simple : les caractères de l’ancêtre sont ceux qui sont partagés par toutes les<br />
espèces filles. Cet ancêtre est de taille moyenne (30 à 40 kg pour 1 mètre), possède un cerveau relativement développé (par rapport aux singes) de<br />
300 à 400 cm 3 et des canines modérément saillantes. Il vit dans un milieu arboricole et possède un répertoire locomoteur incluant la bipédie…<br />
Il vit dans une communauté de plusieurs dizaines d’individus composée de nombreux adultes mâles et femelles et de leurs enfants. […] Toutes ces<br />
caractéristiques exigent une grande maîtrise de la vie en groupe qui s’accompagne de l’allongement de certaines périodes de la vie (gestation,<br />
sevrage, enfance, durée de vie) et d’un cerveau développé. L’usage d’outils et la communication de savoir-faire font partie des stratégies de survie.<br />
Au niveau des capacités mentales, l’ancêtre commun a la capacité d’imiter, la conscience de soi, la propension à mentir […], la capacité de montrer<br />
[…] et l’aptitude à la réconciliation. »<br />
D’après P. Picq, « les origines de l’homme »<br />
5.1 : D’après les deux textes ci-dessus, répertorier les caractéristiques communes à l’Homme et au Bonobo : d’un point de vue<br />
anatomique, d’un point de vue culturel et d’un point de vue des comportements vis-à-vis de la reproduction.<br />
5.2 : Conclure, en donnant les caractéristiques essentielles de l’ancêtre commun à l’Homme et au Chimpanzé.