Annales gratuites Bac S : Phylogenèse et lignée humaine

(8 points)
Parenté entre êtres vivants actuels et fossiles - Phylogenèse - Evolution

Toutes les espèces vivantes actuelles et toutes les espèces fossiles sont apparentées mais elles le sont plus ou moins étroitement.

Après avoir exposé les principes permettant d'établir les liens de parenté entre les organismes, indiquez les critères d'appartenance à la lignée humaine.

Votre exposé comportera une introduction, un développement structuré et une conclusion.

I - L'ANALYSE ET LES DIFFICULTES DU SUJET

a. Les thèmes et notions abordés

Le thème abordé est celui de l'évolution des êtres vivants. Les notions appelées sont : lien de parenté, caractère évolutif, innovation évolutive, ancêtre commun, arbre phylogénétique, lignée humaine.

b. Les coups de pouce du sujet

En cette "année Darwin", les enseignements scolaires ont été largement complétés par les événements organisés telles les diffusions de documentaires, conférences et expositions.

c. Les difficultés du sujet

Les principales difficultés du sujet sont :
● éviter les propos finalistes
● organiser l'exposé.

II - LES REPONSES ATTENDUES

a. Le plan proposé

En introduction on confronte la diversité des êtres vivants et l'unité du monde vivant d'où émerge la notion de parenté. On indique aussi la diversité des critères observés.

1. Notion d'innovation évolutive partagée
2. Notion d'ancêtre commun
3. Critère d'appartenance à la lignée humaine.

Il est évidemment judicieux d'illustrer les notions des 1. et 2. par des exemples issus de la lignée des primates. Une conclusion présentant un arbre phylogénique des anthropomorphes ou hominoïdes permet de proposer un schéma.

b. Le vocabulaire

Gène - mutation - caractère ancestral - caractère dérivé - mammifère - primate - pouce opposable - bipédie - bassin - trou occipital - volume crânien - arbre phylogénétique.

c. Le(s) schéma(s)

Arbre phylogénétique possible d'hominoïdes

III - LES REPONSES DETAILLEES

De la bactérie au baobab, de l'algue à l'éléphant en passant par la méduse et la mousse, la diversité des êtres vivants nous saute aux yeux. Et les biologistes cherchent à classer ce joyeux mélange grâce aux points communs observés : les rosacés ont des fleurs à 5 pétales et les mammifères allaitent leurs petits.
Pourtant l'unité du monde vivant est aussi apparente : reproduction, universalité de l'ADN, structures cellulaires et enzymes communes, etc. Nombre d'éléments ont ainsi amené à poser que les êtres vivants sont apparentés, qu'ils possèdent donc un ancêtre commun. La diversité aujourd'hui observée est donc le résultat d'erreurs de reproduction (mutation génétique).

1. Notion d'innovation évolutive partagée
Les primates dont l'Homo sapiens possèdent un pouce opposable. Il y a donc eu une mutation qui a permis l'expression de ce caractère. La "patte" à 5 doigts est un caractère ancestral et cette "main" un caractère dérivé conservé lors de la sélection naturelle. C'est une innovation évolutive. Elle est partagée par les primates.

2. Notion d'ancêtre commun
Par l'observation, on peut regrouper les êtres vivants partageant une innovation évolutive. On pose alors un ancêtre commun hypothétique chez lequel cette innovation génétique serait apparue.
Plus deux espèces ainsi apparentées possèdent des caractères dérivés communs, plus leur ancêtre commun et donc, leur parenté, est proche. Ainsi la parenté d'Homo sapiens avec le Gorille (pouce opposable et absence de queue) est plus proche que celle avec le babouin qui possède une queue.
L'absence de queue, mais aussi les similitudes du caryotype et d'autres critères indiquent que nos parents vivants les plus proches sont les chimpanzés.
Pour autant, ils ne répondent pas aux critères de notre lignée.

3. Critères d'appartenance à la lignée humaine.
La lignée humaine est issue de l'ancêtre commun à l'Homo sapiens et aux chimpanzés.
D'un point de vue anatomique, ses deux principaux axes évolutifs sont l'acquisition de la bipédie et le développement crânien.
La bipédie s'accompagne d'un cortège de critères dont : élargissement du bassin, inclinaison du col du fémur rapprochant les membres postérieurs de l'axe du corps, courbure lombaire, voûte plantaire, centrage du trou occipital sous la voûte crânienne.
Les critères du développement crânien à observer sont notamment : augmentation du volume crânien, disparition du bourrelet sus-orbitaire, perte du prognathisme, mâchoire en V.
On doit associer à ces critères l'apparition du pharynx permettant le langage.
Dès que les fossiles étudiés le permettent, on tente de compléter les données par des analyses moléculaires.
De plus l'usage d'outils, la production de ceux-ci, les témoignages d'une vie sociale et culturelle doivent également être examinés.

Finalement la lignée humaine n'est actuellement représentée que par une seule espèce. C'est une lignée buissonnante et les fossiles répondant à ses critères sont des "cousins" disparus quand les chimpanzés sont des cousins un peu plus éloignés mais encore à nos côtés.
Voir arbre phylogénique proposé ci-avant.