Science et vie de la terre

# **Seconde**

##### **A - Décrire la biodiversité sur le terrain**

La biodiversité est la diversité du vivant. En utilisant des méthodes d’inventaire variées, elle peut-être décrite sous trois niveaux (échelles):

* La biodiversité des écosystèmes décrit la diversité des milieux de vie. Un écosystème comprend :
	+ Un biotope
	+ Une biocénose
* La biodiversité spécifique décrit la diversité des différentes espèces qui habitent ces milieux.
* La biodiversité génétique décrit la diversité au sein de chaque espèce

Pour un même gène, il peut exister de nombreux allèles différents dans une même population. Les différents allèles proviennent des mutations génétiques qui surviennent aléatoirement au cours des générations. Une mutation est une modification de la séquence de nucléotides d’un gène. Les mutations sont source de diversité génétique pour les individus d’une même espèce. Ainsi la biodiversité génétique décrit la diversité des allèles possédés par les individus d’une même espèce.

#### **II - Modification de la biodiversité au cours du temps**

Depuis l'apparition de la vie, un grand nombre d'espèces se sont succédées à la surface de la Terre. On peut, grâce à une étude détaillée des faunes et des flores fossiles, repérer des périodes de grande stabilité dans l'histoire de la vie, séparées par des discontinuités majeures : les crises biologiques. Dans l’échelle des temps géologiques, ces variations brutales de la biosphère ont conduit les géologues à créer des « ères » : primaire, secondaire, tertiaire, quaternaire. Par exemple, le passage secondaire-tertiaire, plus précisément crétacé paléogène est marqué par la disparition des dinosaures terrestres, et aquatiques, la disparition des ammonites et des certains foraminifères. Cet évènement biologique majeur est associé à plusieurs évènements géologiques : impact météoritique dans le golfe du Mexique, intense activité volcanique dans l’ouest de l’Inde conduisant à un refroidissement climatique global.

→ Ainsi, les crises biologiques sont un exemple de modification importante de la biodiversité (extinctions massives suivies de diversification).

La biodiversité évolue en permanence. Cette évolution est observable sur de courtes échelles de temps, tant au niveau génétique que spécifique. L’étude de la biodiversité du passé par l’examen des fossiles montre que l’état actuel de la biodiversité correspond à une étape de l’histoire du vivant. Ainsi les organismes vivants actuels ne représentent qu’une infime partie des organismes ayant existé depuis le début de la vie.

### **Chapitre 4 - Les mécanismes de l'évolution**

#### **I - L'action de la dérive génétique sur les populations**

**Bilan 1**

Une **population** correspond à un ensemble d’individus de la même espèce ayant les mêmes gènes mais ne possédant pas les mêmes combinaisons d’allèles. Il existe donc une diversité génétique au sein de la population. La transmission par les géniteurs à leurs descendants de leur bagage allélique est un phénomène essentiellement aléatoire. La modification au hasard de la fréquence des allèles au cours du temps est appelée **dérive génétique**. Elle se produit de façon plus marquée lorsque l’effectif de la population est faible. Elle conduit à la disparition de certains allèles.

#### **II - L’action de la sélection naturelle sur les populations**

**Bilan 1**

Dans un milieu donné, certains allèles donnent un **avantage** aux individus qui les portent. Ceux-ci ont donc plus de chance de survivre et de se reproduire (donc de transmettre leurs allèles) : la fréquence de l’allèle avantageux dans l’environnement va augmenter dans la population au fil des générations. **La sélection naturelle** est donc une modification de la fréquence allélique, contrainte par l’environnement.

#### **III - La formation de nouvelles espèces, la spéciation**

On appelle **Spéciation** le processus évolutif par lequel de nouvelles espèces vivantes apparaissent

* Exemple 1 : La diversification des mammifères lors de la crise crétacé-tertiaire
	+ Dérive génétique plus forte + sélection naturelle importante
* Exemple 2 : Variété de moustique - construction de métro londonien
	+ Dérive génétique + sélection naturelle + activité humaine
* Exemple 3 : Les crevettes-pistolet
	+ Isolement géographique

Des espèces proches dérivent toutes d’une espèce ancestrale appelée **ancêtre commun**. Au cours du temps, des sous-populations peuvent se former au sein de cette espèce ancestrale, notamment si ces sous-populations se retrouvent séparées par une **barrière géographique**. Au sein de chaque sous-population, des **différences génétiques (mutations)** vont s’accumuler par les processus de **dérive génétique et de sélection naturelle**. Au bout d’un certain temps, ses différences seront telles que les deux sous-populations ne peuvent plus se reproduire ensemble : c’est la **spéciation**, elles forment alors de nouvelles espèces.

##### **Allopatrique**

**Isolement géographique**, soit l'air de répartition est coupé en deux pour l'apparition d'un obstacle ; soit une partie de la population s'isole par migration

#### **IV - Communication intraspécifique et sélection sexuelle**

Dans le monde animal, la **communication interindividuelle** et les comportements induits peuvent contribuer à la **sélection naturelle** à travers la reproduction. C’est le cas pour la **sélection sexuelle** entre partenaire. Des difficultés dans la réception du signal peuvent générer sur le long terme un **isolement reproducteur** entre organisme de la même espèce et être à l’origine d’un évènement de spéciation.

La communication se fait par plusieurs voies chez les êtres vivants : sonore, visuelle, hormonale, phéromonale, chimique… Elle apporte a l’émetteur et/ou au récepteur, et toujours a l’espèce, un avantage : reproductif, nutritif, social, pour la défense contre les prédateurs…

**Bilan 1**

Un événement de communication entre deux individus nécessite un individu **émetteur** qui produit le message. Le message sera perçu par un individu **récepteur** qui réceptionne le message et modifie alors son comportement.

Les messages peuvent être de **nature physique et chimique variée**. En particulier, un message peut être **visuel** (couleur, posture), **sonore** (cris, chants, vibrations), **chimique** (phéromones).

La communication s’inscrit dans la réalisation d’une fonction biologique : se **nourrir**, se **défendre**, se **reproduire** par exemple.

**Isolement reproductif ou génétique** de population de même espèce habitant la même région géographique

Cet isolement reproductif peut avoir plusieurs causes :

* Génétique (nombre de chromosomes par exemple)
* Comportementale (période de reproduction, comportement reproducteur, préférences sexuelles, alimentation)

## **Thème III - Corps Humain et Santé**

### **Chapitre 5 - Corps Humain, de la fécondation à la puberté**

Chez tout les mammifères l'appareil génital passe par un stade indifférentiable jusqu'à 8 semaine après la contraception on observe :

* des gonades identiques
* des voie génitales doublée avec les canaux de Wolff et de Müller

Chez l'homme, les gonades sont **les testicules**

Les voies génitales comprennent l'**épididyme** coiffant le **testicule** (maturation, mobilité des spermatozoïdes), le **canal déférent** et l'**urètre** (au niveau du pénis). Les vésicules séminales et la prostate sont des glandes annexes des voies génitales de l'homme qui assurent la production du liquide séminal (sperme)

Organe copulateur de l'homme : pénis

Chez la femme, les gonades sont les **ovaires**, situés dans la cavité abdominale au niveau des reins

Les voies génitales sont les **trompes utérines** elles débouchent dans l'**utérus**

Organe copulateur chez la femme : le vagin

Lors de la fécondation, un spermatozoïde et un ovule fusionnent pour donner une cellule œuf. Le caryotype de cette cellule possèdera obligatoirement un chromosome X issu de l'ovule et un chromosome X ou Y issu du spermatozoïde. La cellule aura donc 1 chance sur 2 d'évoluer vers un individu mâle ou femelle

De nombreuses expériences et analyses ont montré l'importance de la présence de certain gènes portés par les chromosomes sexuels

Le **chromosome Y**, plus précisément le **gène SRY** devient actif et s'exprime vers la 8e semaine de vie embryonnaire

Son expression permet la production de la protéine TDF (Testis Determining Factor) et conduit à la différenciation des gonades indifférenciées en testicules

**En l'absence du gène SRY**, les gonades de l'embryon évoluent naturellement **vers les ovaires**

La gonade indifférenciée est en contact avec deux paires de canaux : les canaux de Wolff et les canaux de Müller. Lorsque les gonades se différencient, une seule paire de canaux persiste et se différencie en voies génitales

La différenciation des voies génitales est de nature **hormonale** et se fait durant le développement fœtal (du fœtus) En effet la masculinisation des voies génitales est permise par l'intervention de deux hormones produites par les testicules :

* La **testostérone** qui permet le **maintien des canaux de Wolff** et leur différenciation en voies génitales masculines
* L'hormones antimüllérienne (**AMH**), responsable de la **régression des canaux de Müller**

La différenciation des voies génitales femelles se fait par absence des hormones testiculaires

Ainsi, chez la femme, les canaux de Müller persistent et donnent les trompes et l'utérus alors que chez l'homme ce sont les canaux de Wolff qui persistent
et donnent l'épididyme, le canal déférent et la vésicule séminale

La puberté correspond à la période de vie où l'individu acquiert la capacité de se reproduire, **production des cellules reproductrices** (ou gamètes). Elle est marquée par un ensemble de **transformations morphologiques, physiologiques et psychologiques**

Le développement de la pilosité, de la musculature, mue de la voix, modification du comportement, attirance sexuelle correspondent à des **caractères sexuels secondaires**

Ces transformations sont provoqués par une **augmentation importante de la sécrétion (production) des hormones sexuelles** à partir de la puberté : la testostérone chez les garçons et les œstrogènes et progestérone chez les filles

## **Définition**

1. ↑ Biotope : milieu de vie aux conditions physico-chimiques bien définies
2. ↑ Biocénose : une communauté d’être vivants en interaction entre eux dans ce milieu
3. ↑ Espèce : une espèce regroupe des individus (qui se ressemblent), capables de se reproduire entre eux et dont la descendance est fertile.
4. ↑ Crise Biologique : disparition brutale d'un grand nombre d'espèces, et ce à grande échelle spatiale, apparition de nouvelles espèces, et enfin survie d’autres espèces
5. ↑ Fœtus : Être humain de la 8e semaine à la naissance
6. ↑ Hormones : molécules produites par un organe et qui vont agir à distance via le sang sur des cellules cibles