Document 1a : Etats de quelques caractères chez cinq espèces de

Exercice 1 : établir des liens de parenté.
-
En vous appuyant sur les informations extraites du tableau 1a, placez sur l'arbre phylogénétique 1b que
vous aurez recopié, les innovations évolutives qui ont conduit à l'état dérivé des caractères considérés.
Indiquez en justifiant votre réponse les caractères de l'ancêtre commun exclusif aux trois espèces :
lézard, crocodile et perroquet.
Document 1a : Etats de quelques caractères chez cinq espèces de Vertébrés
Caractères
Cheval
Crocodile
Lézard
Perroquet
Acide ornithurique
0
1
1
1
Amnios
1
1
1
1
Fenêtre anté-orbitaire
0
1
0
1
Fenêtre sous-orbitaire
0
1
1
1
Membrane nictitante
0
1
0
1
Plumes
0
0
0
1
0= caractère primitif, 1 = caractère dérivé
Document 1b : Arbre phylogénétique
Tortue
1
1
0
0
0
0
1
2, 3
4
5
6
PB : replacer les innovations qui ont conduit à l’état dérivé des caractères étudiés et dresser le portrait
robot de l’AC au lézard, crocodile et perroquet.
Saisie
Déduction
Je vois que le perroquet possède tous ses caractères J’en déduis que l’innovation qui a conduit à
à l’état dérivé, c’est le seul à posséder des plumes.
l’apparition des plumes n’est intervenue que dans
la lignée évolutive du perroquet – (1)
Le crocodile et le perroquet, qui partagent 5
caractères dérivés, sont les seuls à posséder une
fenêtre anté-orbitaire et une membrane nictitante.
J’en déduis que ces innovations leur ont été
transmises par leur ancêtre commun, qui les
possédait lui-même – (2) ; -- (3)
Le lézard partage avec le crocodile et le perroquet
la présence d’une fenêtre sous-orbitaire.
J’en déduis que cette innovation était présente chez
l’AC de ces trois espèces. – (4)
La tortue produit de l’acide ornithurique, comme le
lézard, le crocodile et le perroquet.
J’en déduis qu’ils ont hérité cette innovation de leur
AC . –(5)
Le cheval possède un amnios, comme toutes les
autres espèces étudiées.
J’en déduis que l’amnios est apparu chez l’AC de
ces 5 espèces. –(6)
Je vois que le lézard, crocodile et perroquet
partagent 3 caractères dérivés : acide ornithurique,
amnios et fenêtre sous orbitaire.
J’en déduis que leur AC exclusif possédait ces
mêmes caractères dérivé et les autres à l’état
primitif :
- Acide ornithurique, fenêtre sous-orbitaire,
et amnios
- Pas de fenêtre anté-orbitaire, pas de
membrane nictitante, pas de plumes.
L’étude du partage des caractères homologues à l’état dérivé nous a permis de situer l’apparition des
innovations dans la lignée évolutive de ces espèces et de dresser le portrait robot de l’AC de 3 d’entre
elles.
NB :
Acide ornithurique : substance blanchâtre produite par le système excréteur.
Fenêtre anté-orbitaire : ouverture latérale dans le crâne de certains animaux et située en avant des
orbites
Fenêtre sous-orbitaire : ouverture latérale dans le crâne de certains animaux et située en arrière des
orbites
Membrane nictitante : une troisième paupière transparente ou translucide que possèdent certains
animaux qui recouvre l'œil afin de le protéger et l'humidifier tout en permettant une certaine visibilité.
Ici chez un oiseau :
Exercice 2 : replacer un fossile dans la classification
À partir des informations extraites du tableau et en justifiant vos réponses :
- Placez les 2 innovations évolutives manquantes (n°5 et 6) sur l'arbre phylogénétique que vous aurez
recopié ;
- Placez sur cet arbre le fossile Archéoptéryx ;
- Indiquez les caractères de l'ancêtre commun D.
Document : Tableau des états de quelques caractères chez six vertébrés
Groupes
Caractères
Aigle
Archéoptéryx
Crocodile
Grenouille
1 : Écailles sèches
oui
oui
oui
non
2 : Fenêtres temporales
oui
oui
oui
non
3 : Fenêtre mandibulaire
oui
oui
oui
non
4 : Griffes
oui
oui
oui
non
5 : Membre chiridien
oui
oui
oui
oui
6 : Plumes
oui
oui
non
non
-État ancestral (NON), État dérivé (OUI)
Lézard
oui
oui
non
oui
oui
non
Tortue
oui
non
non
oui
oui
non
Arbre phylogénétique
Archéoptéryx
Les carrés noirs A à D représentent les
derniers ancêtres communs
hypothétiques.
Les disques numérotés 1 à 4
représentent l'apparition de l'état dérivé
(innovations évolutives) d'un caractère
présenté dans le tableau.
6
E
5
PB : replacer les innovations 5 et 6 (membre chiridien et plume) sur l’arbre de parenté représenté,
replacer l’archéoptéryx, espèce fossile, et dresser le portrait robot de l’A.C. D
Saisie
Déduction
Je vois que seul l’aigle possède des plumes.
J’en déduis que l’innovation qui a conduit à
l’apparition des plumes n’est intervenue que dans
la lignée évolutive de l’aigle. (6)
Je vois que toutes les espèces partagent le caractère
dérivé « membre chiridien »
J’en déduis que cette innovation (5) leur a été
transmise par leur ancêtre commun qui la
possédait lui-même (A)
L’archéoptéryx possède tous ses caractères à l’état
dérivé, dont des plumes, comme l’aigle.
J’en déduis qu’ils partagent le maximum de
caractères dérivés, qu’ils possèdent le lien de
parenté le plus étroit : ils partagent l’ancêtre
commun le plus récent (E) et qu’ils ne le partage
pas avec le crocodile.
Je vois que D est l’AC du crocodile, de
l’archéoptéryx et de l’aigle.
J’en déduis qu’il possède les caractères à l’état
dérivé partagés par les 3 espèces : Tous, sauf les
plumes donc :
-
Ecailles sèches, fenêtres temporales, fenêtre
mandibulaire, griffes et membre chiridien
mais
- Pas de plumes.
L’étude du partage des caractères homologues à l’état dérivé nous a permis de situer l’apparition des
innovations dans la lignée évolutive de ces espèces aidé en cela par l’étude d’une espèce fossile :
l’archéoptéryx qui permet d’établir un lien de parenté entre les dinosaures (auxquels il appartient et les
oiseaux (aigle)et de dresser le portrait robot de l’AC de 3 d’entre elles.