Parentés - évolution des organismes vivants, Niveau 3ème

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Classer en 3ème dans la Grande Galerie de l'EvolutioN

Suggestion d'activité libre dirigée par l'enseignant

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Auteurs : Alain Pothet et Sophie Pons (Enseignants SVT)
Relecture : Guillaume Lecointre (Professeur, MNHN)
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L'animation flash (visite virtuelle) de la Grande Galerie est téléchargeable ici (dossier zip)
(pour l'éxécuter, ouvrir le fichier "lancement_gge.swf" avec Firefox)
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Cette activité a pour objectif de développer la partie du programme de Sciences de la vie et de la Terre en classe de 3ème : « Evolution des organismes vivants et histoire de la Terre »
« Les espèces (…) apparaissent et disparaissent (…). Leur comparaison conduit à imaginer entre elles une parenté qui s’explique par l’évolution. (…). Une espèce nouvelle présente des caractères ancestraux et aussi des caractères nouveaux par rapport à une espèce antérieure dont elle serait issue. Capacités déclinées dans une situation d’apprentissage : Observer, recenser et organiser des informations afin d’établir une relation de parenté entre les espèces. »

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Les objectifs généraux de l’activité proposée ici sont :
  • aborder l’évolution au travers de la classification des êtres vivants
  • différencier clé de détermination et classification
  • renouer classification et observation
  • faire des ensembles argumentés et non pas nommés a priori
  • établir le lien entre groupes emboîtés et arbre
  • situer les nouveaux caractères (innovations) sur l’arbre

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Les spécimens, appelés ici taxons, ont été sélectionnés dans cet exercice en fonction d’un certain nombre de caractères, et pour des besoins pédagogiques. Ces spécimens sont présents dans l’exposition permanente de la Grande Galerie de l’évolution. C’est grâce à l’observation directe de ces taxons que l’on peut établir des groupes emboîtés. Les innovations peuvent également être situées sur l’arbre correspondant.
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Le travail suggéré porte sur la partie classificatoire :

  • observation des 8 taxons pré-sélectionnés et repérage de leurs caractères (10 caractères choisis)
  • regroupement en fonction des caractères qu’ils partagent (et non de ceux qu’ils ne possèdent pas)
  • établissement des liens de parenté par la constitution de groupes « emboîtés »
  • transformation de cette information sous la forme d’un arbre situant les taxons et les innovations

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Pour effectuer cette activité, nous vous proposons 4 étapes :

1- Visite virtuelle de la Grande Galerie de l'évolution
2- Matrice taxons/caractères à remplir (version corrigée)
3- Etablissement des liens de parenté par la construction de groupes emboités
4- Etude des liens de parenté à travers l'arbre correspondant

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1- Visite virtuelle de la Grande Galerie de l'évolution

L'animation suivante permet de faire la visite virtuelle de la Grande Galerie et de remplir au fur et à mesure la matrice taxons/caractères.

Flash player required


2- Matrice taxons/caractères à remplir (version corrigée)

Les termes utilisés dans la grille, notamment chaque caractère, doivent être préalablement définis. Ici « mâchoire » est pris au sens de : ensemble des deux structures opposables formant la bouche ; il est appliqué aux structures constituant la voûte de la bouche et servant à l’ouvrir et à la fermer. Chez la plupart des vertébrés, la mâchoire est osseuse ou cartilagineuse et les deux parties s'opposent verticalement.
Insister sur le fait qu'on ne coche la case que si le taxon possède le caractère. S’il existe un doute, le « ? » peut être utilisé.
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tableau

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Remarques :

  • On peut souligner le fait que l’oiseau possède des écailles sur ses pattes (bien visible sur le vautour).
  • On considère dans cet exercice que les ailes plumeuses sont des membres. Ainsi un oiseau possède 4 membres, comme le babouin ou le crocodile.

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3- Etablissement des liens de parenté par la construction de groupes emboîtés

La matrice permet de construire les groupes emboités en rassemblant les taxons partageant les mêmes caractères. Les regroupements des taxons ne se font que sur ce qui a été observé.

groupes

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4- Etude des liens de parenté à travers l'arbre correspondant

L'information portée par les groupes emboîtés peut être transformée sous la forme d'un arbre :

Arbre


L'arbre permet de situer les innovations :

Arbre

ou encore :


Arbre

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Etude de l'arbre et remarques :
Le positionnement d'une innovation (ici disque coloré) au sein de la branche correspondante est aléatoire (pas de notion de temps sur la branche).
Il est possible de situer les groupes visibles et de dégager la notion d'ancêtre hypothétique commun. Un groupe rassemble l'ancêtre hypothétique et tous ses descendants ; un groupe est caractérisé par une innovation. Ainsi le caractère "écailles soudées" permet de rassembler les oiseaux et le crocodile au sein d'un même groupe : les Archosaures.
Le vautour et le crocodile ont un ancêtre commun qui possédait une tête, une mâchoire, 4 membres et des écaille soudées, mais le vautour présente un caractère 'nouveau' (qui lui est propre) : les ailes plumeuses. De la même manière le babouin et la baudroie partagent un ancêtre commun qui avait une tête et une mâchoire ; la baudroie possède un caractère 'nouveau', les nageoires rayonnées ; le babouin possède lui aussi des caractères 'nouveaux' : les 4 membres, les poils et le pouce opposable.

Cette activité peut bien sûr être effectuée sur les spécimens « réels » à l’occasion d’une sortie à la Grande Galerie de l'Évolution à l'aide du dossier téléchargeable en haut de cette page.

Pour organiser au mieux votre visite : http://www.mnhn.fr
Elle peut également être complétée par une activité sur des squelettes en niveau 3ème (voir l’activité "Classer en 3ème dans la Galerie d'Anatomie Comparée et de Paléontologie").
Elle peut enfin être prolongée avec l’utilisation du logiciel « Phylogène » qui propose une collection reprenant les taxons étudiés ici et donne la possibilité de réaliser des groupes emboîtés et l’arbre correspondant.

Modifié le: mardi 24 avril 2018, 19:06