Dossier sur les cétacés

Un épisode de spéciation chez les Cétacés

Niveau :

 Terminale S 

Lien avec le programme :

On dit qu’une espèce disparaît si l’ensemble des individus concernés disparaît ou cesse d’être isolé génétiquement. Une espèce supplémentaire est définie si un nouvel ensemble s’individualise. 

Remarques préalables : Les facteurs à l’origine de la spéciation marine sont rarement évidents, notamment parce que les océans présentent une continuité plus grande et ont moins de barrières géographiques manifestes que les environnements terrestres. De plus, dans de nombreux groupes marins, les espèces marines peuvent se répandre rapidement et largement, et les courants et passages maritimes permettent un mélange constant de pools géniques, inhibant le changement évolutif. Par conséquent, dans le cadre d’une spéciation allopatrique, la nécessité d’un isolement semble plus difficile à satisfaire dans les océans.

Au sein des Cétacés, on distingue les Mysticètes, qui possèdent des fanons grâce auxquels ils filtrent leur nourriture (baleines et rorquals), et les Odontocètes, qui sont des Cétacés à dents, regroupant dauphins, globicéphales, orques, marsouins, cachalots, narvals, bélugas et baleines à bec. Parmi les Odontocètes, la famille des Delphinidés comprend dauphins, orques et globicéphales.

Exploitation possible : identifier des facteurs qui ont pu être à l’origine de la spéciation chez un groupe de Cétacés : les Delphinidés.

Document 1. Des restructurations océaniques à l’ère tertiaire.

A l’ère tertiaire, de nombreux changements ont affecté la géographie physique des océans, la circulation océanique, le niveau de la mer et le climat. En particulier, deux périodes de restructurations physiques majeures des océans se sont produites, au cours desquelles des passages océaniques se sont ouverts ou fermés :

- Entre 35 et 31 Ma, ouverture tectonique du passage Drake entre l’Amérique du Sud et l’Antarctique, et du passage entre l’Australie et l’Antarctique (passage tasmanien).

Entre 13 et 4 Ma, trois passages océaniques se sont fermés : entre 13 et 10 Ma, fermeture du passage entre la Méditerranée et l’océan indien (passage Téthys) ; entre 12 et 5 Ma, réduction du passage Indo-Pacifique ; entre 14 et 4 Ma, fermeture du passage de l’Amérique centrale. Ces fermetures ont restreint significativement les échanges entre les océans Pacifique, Atlantique et Indien. Parallèlement à ces restructurations océaniques, la productivité primaire des océans a augmenté, avec un pic de productivité vers 7 Ma.

Source : modifié d’après M.E. Steeman et al., « Radiation of extant Cetaceans driven by restructuring of the oceans » (2009), Systematic Biology, 58, 573-585.

Document 2. Phylogénie des Cétacés et changements environnementaux.

Phylogénie moléculaire de 87 espèces de Cétacés récents. Les flèches rouges indiquent une augmentation du taux de diversification. Les zones bleues représentent des périodes de restructurations physiques majeures des océans, au cours desquelles des passages océaniques se sont ouverts ou fermés (35-31 Ma et 13-4 Ma).

Source : modifié d’après M.E. Steeman et al., « Radiation of extant Cetaceans driven by restructuring of the oceans » (2009), Systematic Biology, 58, 573-585.

 

Note : les auteurs de l’étude attribuent la spéciation des Delphinidés à une combinaison de plusieurs facteurs : facteurs tectoniques (restructuration physique des océans), modification de la distribution des ressources alimentaires pouvant résulter de modifications de la circulation océanique, modifications du climat et du niveau des océans. 

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