Les illustrations de ce chapitre sont tirées de l'excellente Marshall illustrated encyclopedia of dinosaurs and prehistoric animals,disponible en français pour un coût dérisoire (15 € ) sous le titre "dinosaures et autres animaux de la préhistoire", ed Konemann.Ecrit par D Palmer (trinity college, BBC, Dublin), B. Cox (King's college, Londres), RJ Savage (université de bristol, spécialiste mondial des mammifères), B Gardiner (king's college, université de Londres, Museum d'histoire naturelle de Londres) et C. Harrison ( Museum d'histoire naturelle de Londres)
L'histoire de la
vie est marquée
par la succession et le renouvellement des espèces et des
groupes
1 - Les
archives géologiques montrent que des espèces sont apparues
alors que d'autres ont disparu.
Act: observation de fossiles
Les archives géologiques sont constituées par des fossiles
variés dont on peut, par diverses méthodes, dater l'époque
de formation. On constate alors que de nombreuses formes de
vies constituantes de grands groupes diversifiés se sont
complètement éteintes et ont été progressivement remplacées
par d'autres groupes:
•
- les trilobites, des
invertébrés marins, ont complètement disparu
• - les
dinosaures ont pour la plupart disparu il y a 65 millions
d'années, mais ils ont donné naissance à des groupes dont
certains sont à l'origine des oiseaux actuels.
Nous constatons
donc que progressivement, au cours de l'histoire de la
planète, des groupes d'êtres vivants apparaissent, se
développent, régressent puis disparaissent.
Exemple:
le développement des vertébrés
Les premiers
vertébrés se développèrent il y a 400 millions d'années
(m.a.) C'étaient des poissons au corps cuirassé de plaques
osseuses. Progressivement, ils donnèrent naissance, entre
autres, à des groupes capables de vivre ors de l'eau il y a
250 m.a., il s'agissait des premiers amphibiens. Ils se
différencièrent en reptiles qui connurent un énorme
développement pendant 200 m.a., alors même qu'il y a 100
m.a. les premiers mammifères étaient des animaux
ressemblant à des souris ou à des castors.
En survivant
aux dinosaures, les mammifères ont pu se diversifier et
occuper les différents milieux auparavant colonisés par les
reptiles. A la même époque, certains petits dinosaures
adaptés au vol se diversifièrent pour donner le groupe des
oiseaux. Oiseaux et mammifères prirent leurs essors
essentiellement pendant les 60 derniers m.a. (cf schéma :
âge des 5 groupes de vertébrés)
Pikaia,
un des ancêtres de tous les vertébrés
Acanthostega,
un des premiers tétrapodes, présente des caractères de
poisson (queue, branchies) et d'amphibien (pattes, cage
thoracique)
Lizzie,
un des plus anciens reptiles, présente encore des
caractères d'amphibien (son vrai nom est Westlothiana)
Crusafontia, un marsupial qui fait
parti des ancêtres des mammifères
Protarchaeopteryx. Il est facile de
trouver les caractères de deux groupes aujourd'hui
différents qui se retrouvent dans cet animal !
Act: d'où
viennent ces différents groupes. Test de différentes
propositions d'élèves.
Si on se base sur leurs ressemblances, on
peut regrouper petit à petit les groupes qui se ressemblent
le plus
Bilan:
A une époque donnée, il
existe une diversité variable des groupes d'êtres vivants:
certains sont très développés, d'autres moins.
Progressivement, des groupes d'êtres vivants apparaissent,
se développent, régressent puis disparaissent.
2 -Tous les êtres
vivants ont une origine commune, les espèces se formant les
unes à partir des autres: c'est l'évolution
2.1 -
L'existence de ressemblances entre espèces apparue
successivement montre leur parenté
Act: comparaison de la structure des membres
et des crânes de diverses espèces de vertébrés
"On retrouve le même squelette, mais la forme des os n'est
pas toujours la même"
Si l'on compare la structure d'espèces proches, on constate
qu'elles ont de nombreux points communs: disposition des
os, disposition des organes sont voisins. Ces ressemblances
anatomiques peuvent suggérer une origine commune. C'est par
exemple le cas de la disposition des os de la main chez les
mammifères, les oiseaux et les mammifères marins ou
volants: malgré des différences de taille, on retrouve les
mêmes os aux mêmes emplacements.
Ainsi, la comparaison des os fossilisés de plusieurs
dinosaures permet de retrouver les caractères successifs
qui expliquent le passage progressif des dinosaures aux
oiseaux.
Liens:
"BBC - Walking with
Dinosaurs" ,
magnifique, avec de très nombreuses illustrations,
reconstitutions et animations. Les différentes espèces
sont bien situées dans le temps.
Zoom dinosaurs - site bien illustré, dans un anglais
simple.
Le site du smithsonian à Washington
DC - va ouvrir
prochainement sur les dinosaures...
Doc: évolution du bassin, du poignet, de la
main et des clavicules des théropodes aux oiseaux.
Ces dernières années, l'étude des cellules et de leur
contenu chez des échantillons vivants ont permis de
comparer leur origine en fonction de leur particularités
chimiques. Ces résultats apportent une nouvelle lumière sur
l'origine des espèces.Cette méthode s'ajoute à celle
utilisant les fossiles.
2.2 - Une
espèce nouvelle présente une organisation commune et des
caractères nouveaux par rapport à l'espèce dont elle est
issue.
L'évolution des oiseaux a pu être reconstituée récemment
grâce à la découverte de plusieurs fossiles.
Act: comparaison des squelettes sur
document, évolution des capacités de vol. Tableau
comparatif d'Archaeopteryx et Iberomesornis
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Caractères "dinosaurien" (reptile) |
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| Caractères "oiseaux" |
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On constate qu'entre des espèces différentes, des aptitudes nouvelles apparaissent (vol) alors que d'autres caractères sont conservés (ponte des oeufs).
2.3 - Il existe des formes intermédiaires entre les différents groupes
Act: étude de deux formes intermédiaires (eustenoptéron, latimeria et ichtyostega)
"L'espèce latimeria est une espèce intermédiaire entre les poissons et les amphibiens, car ses nageoires sont portées par des pattes"
Les caractères nouveaux apparaissent progressivement, mais on ne retrouve pas tous les fossiles: on a l'impression d'une progression discontinue. Une forme intermédiaire présente des caractères communs aux deux groupes qu'elle sépare.
Ex: archaoepteryx (reptile/oiseaux) ou ichtyostéga (poisson/amphibien)
Des dinosaures aux oiseaux, il existe de nombreuses formes intermédiaires: les caractérise aviaires (des oiseaux) apparaissent progressivement.
Bilan: les ressemblances entre les différents êtres vivants actuels et fossiles montrent que tous dérivent d'ancêtres communs. Nous observons aujourd'hui le résultat d'une évolution entre les premiers êtres vivants et ceux existants actuellement.
Où trouve t'on des fossiles de vertébrés dans la région ?
Attention: plusieurs sites sont réservés aux professionnels, et la récolte de fossiles y est interdite.
Esperaza (Aude) : Là se trouve le musée des dinosaures, on y a retrouvé des ampélosaures, des rhabdodons, et quelques carnivores
Cruzy (Hérault) : Rhabdodons, oiseaux et crocodiliens de l'ére secondaire
Méze (30 km de Montpellier): prismatoolithus (dino zoophage)
Crayssac: traces de ptérosaures
Gers: plusieurs sites du département permettent de retrouver des restes animaux de l'ére tertiaire (ampéloméryx)
On peut reconstituer la filiation supposée des espèces et des groupes et supposer l'existence d'un ancêtre commun.
1 - l'être humain et les singes ont un ancêtre commun
Il existe de nombreuses similitudes entre l'être humain et les grands singes actuels:
Act: recherche des points communs entre l'être humain et les singes
Les ressemblances entre les singes et les hommes laissent supposer l'existence d'un ancêtre commun. Cet ancêtre est apparu il y a 4 millions d'années environ, très probablement sur le continent africain. Lui même ^provient des premiers primates, des animaux apparus il y a 60 millions d'années environ et qui ressemblaient à des souris.
2 - Plusieurs formes intermédiaires ont été identifiées entre l'ancêtre commun et l'Homme moderne
Act:: décrire l'évolution du crâne dans la lignée humaine: (Doc: proportions crâniennes)
• - le volume crânien augmente
• - la face s'aplatit
• - le crâne s'enroule vers l'arrière
| Formes intermédiaires |
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| Australopithèques |
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Morceaux de bois,cailloux |
| Homo habilis |
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outils en pierre |
| Homo erectus |
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outils pluscomplexes, feu. Colonisela planète |
| Néanderthal |
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Feu, outil,enterre les morts,décore les grottes |
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SL: origine et évolution de la lignée humaine
3 - Plusieurs caractères spécifiques sont apparus dans la lignée humaine
Tout au long de la lignée humaine, les caractères suivants se développent:
• la bipédie (de plusieurs façons) qui libère les membres antérieurs
• le volume cérébral augmente
• l'utilisation d'outils, puis du feu, se développe.
Les changements du
monde vivant ont accompagné les transformations de la
Terre
1 -
Les premières formes de vie ont transformé l'atmosphère
terrestre
La Terre s'est
formée il y a 4,5 milliards d'années.
L'étude des structures anatomiques des animaux et des
végétaux fossiles ainsi que la détermination de leurs
âges respectifs a permis de reconstituer les
transformations probables qui nous relient à un ancêtre
commun à toutes les formes de vie Terrestre. La vie a pu
apparaître lorsque de l'eau liquide et une température
convenable se sont trouvées réunies, il y a 3,9 milliards
d'années
De tels arbres "généalogiques" ont pu être établis et
donnent une origine commune à la vie terrestre âgée de
3,8 milliards d'années.
En absorbant le CO2, à l'origine d'un important effet de
serre, les bactéries ont contribué à diminuer fortement
la pression et la température à la surface de la Terre.
SL: transformation de l'atmosphère par les bactéries
2 - Les êtres vivants
sont à l'origine de certaines roches
Les roches
calcaires sont formées par sédimentation de restes durs
d'organismes vivants.
SL: formation de roche calcaire (lien avec la
sédimentation)
rappel de 6éme: les êtres vivants peuvent également
intervenir dans la formation de l'humus, qui permet la
croissance des végétaux.
3 - les événements de
l'histoire de la Terre modifient l'évolution des êtres
vivants.
31) des
catastrophes détruisent de temps à autre de très
nombreuses espèces, libérant de l'espace et des
ressources pour celles qui survivent.
◦ L'impact de
météorites de bonne taille modifie durablement le
climat:
une onde de
choc dévaste des continents entiers
des poussières soulevées diminuent fortement
l'ensoleillement et font chuter brutalement la
température
- de nombreuses espèces animales et végétales ne
survivent pas. Ceux qui survivent remplacent les autres.
Act:
étude d'un texte sur les
sédiments à la limite crétacé/tertiaire
Ex:
c'est probablement la chute
d'un météore dans le golfe du Mexique qui a mis fin au
règne des dinosaures.
◦ Des
irrégularités de l'orbite terrestre conduisent
périodiquement à des époques ou le climat mondial est
froid: les glaciations.
Act:devenir
des êtres vivants pendant une glaciation (disparitions,
migrations, survivants)
SL:
succession des espèces
pendant une glaciation
Conséquence: L'évolution n'est pas linéaire: de nombreux
groupes ont disparu, certains survivent, se diversifient
puis disparaissent en masse, et le schéma se reproduit un
grand nombre de fois... Il aurait probablement suffi de
quelques événements différents pour que l'évolution de la
vie prenne un tout autre chemin sur notre planète.
4 -Les
transformations géologiques et la succession des formes
de vies ont permis de subdiviser les temps géologiques en
grandes périodes.
L'histoire de
la vie est marquée par la succession et le renouvellement
des espèces. L'ensemble des événements permet de diviser
(de façon artificielle) l'histoire de la planète en
grandes périodes.
Un tableau interactif de l'histoire de la
vie et de la Terre
SL: frise de l'histoire terrestre
Doc:
échelle des temps géologique
5 - l'histoire de la
vie est conditionnée par l'histoire de la planète
L'étude des
différentes formes de vies passées montre le lien entre
la vie et son milieu, la planète Terre: des modifications
du climat, du niveau des mers, de l'activité volcanique
ou la chute de météorites ont considérablement modifié la
répartition, la sélection ou la disparition d'espèces et
de groupes entiers:
SL: le monde vivant: notion de biosphère.
