L'objectif de cet exercice est de mobiliser les connaissances sur les forces évolutives au travers de l'étude de différents exemples.
Arbre phylogénétique partiel montrant l'évolution du membre chiridien
Squelette de dauphin et structure de la nageoire
Wikimedia Commons
Anatomie de l'œil
Comparaison des structures des yeux chez la patelle, le nautile et l'être humain
D'après le document 1, quelles affirmations sont justes à propos du membre chiridien ?
D'après le document 1 qui représente l'évolution du membre chiridien au travers d'un arbre phylogénétique, on remarque que ce caractère n'est apparu qu'une seule fois au cours de l'évolution. En fonction des clades, il a ensuite évolué pour être le plus adapté aux différents types de locomotion (vol, saut, nage, marche).
D'après le document 1, à qui est commune la structure du membre chiridien ?
La structure du membre chiridien apparaît chez l'ancêtre des tétrapodes et est donc commune à tous les organismes appartenant aux tétrapodes (donc à l'homme et à la baleine, par exemple).
Sur la base de la structure du membre chiridien, l'étude porte sur la notion d'adaptation.
En biologie évolutive, que définit le terme « adaptation » ?
Une adaptation résulte de la modification d'un caractère (le plus souvent par mutation) héréditaire, sur un temps long. Certains individus qui portent cette adaptation sont avantagés dans un milieu donné. Elle leur donne un avantage sélectif et ils la transmettent à leurs descendants. Si le milieu change, ce caractère ne favorise plus la survie dans ce nouveau milieu.
D'après le document 2, quelles sont les deux caractéristiques qui expliquent en quoi le membre chiridien du dauphin est adapté à la nage ?
Dans le membre chiridien du dauphin, par rapport au membre chiridien d'humain, on remarque que radius et ulna sont raccourcis (ils constituent le zygopode) tandis que les phalanges de l'autopode se sont multipliées. Cela constitue la nageoire du dauphin, lui permettant de nager. Il y a donc une adaptation du membre chiridien à la nage. En conlusion, le membre chiridien est une structure commune à tous les tétrapodes dont l'évolution dépend du mode de locomotion. Ainsi, le membre chiridien (nageoire) du dauphin est adapté à la nage.
Quelle est la cause de l'évolution du membre chiridien pour les différents types de locomotion (nage, saut, vol, course) ?
Chez les tétrapodes, le membre chiridien a évolué bien que la structure commune reste. Ces évolutions sont dues à des mutations qui, si elles confèrent un avantage, sont conservées via le mécanisme de la sélection naturelle. L'origine de l'évolution du membre chiridien permettant les différents modes de locomotion est donc la sélection naturelle.
D'après le document 3, l'objectif est d'étudier la notion de hasard dans l'évolution de l'œil.
Quels sont les défauts que présente l'œil humain ?
L'œil humain présente certains défauts, ce n'est pas la structure la plus adaptée, pourtant elle fonctionne quand même : présence de vaisseaux sanguins produisant des ombres parasites, insertion du nerf optique produisant une tache aveugle ou encore traversée de plusieurs couches par la lumière afin d'atteindre les cellules photoréceptrices.
Quelle est l'origine des défauts de l'œil humain ?
Les évolutions aléatoires sont des évolutions dues au hasard. Elles ont permis de former la structure de l'œil que les êtres humains possèdent actuellement.
Dans le document 4, on s'intéresse à des organismes qui ont tous un œil qui a une origine commune.
Pourquoi peut-on parler de variations de la structure de l'œil ?
Tous ces organismes ont un œil hérité d'un ancêtre commun. C'est donc un caractère dérivé partagé entre tous ces organismes. Cependant, au cours de l'évolution, via le jeu de mutations et du hasard, la structure de l'œil a varié. Ainsi, à l'issue de ces variations, les structures des yeux sont très différentes.