Test commun SVT - TS – octobre 2011 - corrigé

Test commun SVT - TS – octobre 2011 - corrigé
PARTIE I : RESTITUTION ORGANISÉE DES CONNAISSANCES (10 POINTS)
Introduction
I) L’établissement des liens de parenté entre les organismes
-
-
L’établissement des relations de parenté entre Vertébrés actuels et fossiles s’effectue par
comparaison de caractères homologues (définition exigée)
o Caractères morpho-anatomiques (1 exemple attendu)
o Caractères embryonnaires (1ers stades, présence/absence d’amnios…)
o Caractères moléculaires :
 Notion de protéines homologues, de gènes homologues
 Dimension quantitative : plus le nb de ressemblances est grand et plus la
parenté est grande
Les comparaisons prennent en compte les états : ancestral et dérivé, des caractères.
-
Seul le partage de caractères homologues à l'état dérivé est pris en compte pour établir
un lien de parenté. Plus le nombre de caractères à l'état dérivé partagés est élevé
plus la parenté est étroite. Ceci permet l’élaboration d’arbres phylogénétiques.
II) La lignée humaine
L'Homme actuel est un Animal Vertébré (Sarcoptérygien) Tétrapode Amniote Mammifère
Primate Hominoïde, Hominidé, Homininé du genre Homo et de l’espèce sapiens. Il est le
seul représentant vivant de ce que l’on appelle la lignée humaine.
La lignée humaine regroupe l'espèce humaine et toutes les espèces fossiles ayant
une parenté plus proche avec les humains qu'avec les Chimpanzés, espèce actuelle la plus
proche de nous.
Un fossile ne peut être classé dans la lignée humaine que s'il présente au moins un des
caractères dérivés propres à l'espèce humaine actuelle et que ne partage pas le Chimpanzé.
Les CD propres à l’Homme sont :
- Tous les caractères du squelette en rapport avec une bipédie permanente :
o Colonne vertébrale à 4 courbures ;
o Bassin large et court (évasé) ;
o Membres inférieurs plus longs que les membres supérieurs ;
o Fémur obliques ;
o Ossification différentielle du col du fémur ;
o Gros orteil parallèle aux autres doigts, pied non préhensile ;
o Trou occipital centré sous la boîte crânienne…
- Tous les caractères crâniens et faciaux en relation avec un dvpt important du
cerveau : capacité crânienne importante (> 500 cm3), crâne arrondi, régression de
la face (pas de prognathisme)…
- Activités culturelles et industrielles développées et variées (feu, rites funéraires,
outils nombreux et élaborés…) témoignant du développement cérébral…
Conclusion
10 pts
0,5
2
0,5
1
1
0,5
2
1
1
0,5
PARTIE II EXERCICE 1 (4 POINTS) - Sujet : L'ichtyosaure est une espèce marine fossile
4 pts
Un arbre phylogénétique traduit des relations de parenté entre différents taxons.
Nous avons ici un arbre qui présente les relations de parenté entre l’Ichtyosaure et des
vertébrés actuels (Requin, Espadon, Dauphin, Lézard et Poule).
Sur cet arbre sont placées des innovations évolutives : squelette osseux, amnios, vertèbres
cervicales à quille ventrale et deux fosses temporales.
On se propose d’établir des relations de parenté entre Ichtyosaure et les Vertébrés présentés.
L’Ichtyosaure possède les innovations évolutives suivantes : squelette osseux, amnios et
vertèbres cervicales à quille ventrale. Il partage donc un ancêtre commun en exclusivité avec
le Lézard et la Poule qui possèdent aussi ces innovations (Ichtyosaure, Lézard et Poule
forment un groupe monophylétique).
Des espèces qui partagent un ancêtre commun en exclusivité sont étroitement apparentées,
l’Ichtyosaure est donc plus apparenté au Lézard et à la Poule qu’aux Dauphin, Espadon et
Requin.
OU :
L’établissement de liens de parentés s’effectue par comparaison de caractères homologues.
Le degré de parenté entre les espèces dépend du nombre de caractères homologues à l’état
dérivé partagés : plus ce nombre est grand, plus les espèces sont apparentées… L’Ichtyosaure
est donc plus apparenté au Lézard et à la Poule qu’aux Dauphin, Espadon et Requin.
0,5
1,5
2
PARTIE II EXERCICE 2 (6 POINTS) Sujet : Deux propositions phylogénétiques entre quatre Vertébrés
6 pts
Deux arbres phylogénétiques regroupant 4 vertébrés (Chat sauvage, Aigle, Crocodile et
Lézard) sont présentés. On se propose, en justifiant, de définir quel arbre représente la
réalité et d’y placer les innovations évolutives contenues dans la matrice fournie.
La différence entre ces deux arbres se situe au niveau des parentés entre Aigle, Crocodile et
Lézard. Dans le premier arbre une parenté étroite existe entre le Crocodile et le Lézard alors
que dans le second cette parenté est plus importante entre le Crocodile et l’Aigle.
L’étude de la matrice va permettre de choisir l’arbre le plus pertinent :
- Pour le caractère « mode de reproduction », seul le Chat sauvage est vivipare. De
plus, il est le seul taxon à posséder l’état dérivé « poils » pour le caractère
« formation épidermique ». Sa place « isolée » sur les 2 arbres est donc justifiée.
- La présence de plumes chez l’Aigle aurait également tendance à l’isoler. Cependant,
il est le seul avec le Crocodile à posséder l’état dérivé « présence » pour le caractère
« fenêtre mandibulaire ». Cette observation permet d’apparenter l’Aigle et le
Crocodile.
L’arbre 2 est donc celui à choisir.
Chat
Lézard
Aigle
0.5
1,5
3
Crocodile
1
2
4
3
1 : plume 2 : poil 3 : viviparité 4 : Fenêtre mandibulaire présente
1