Parenté entre espèces - Evolution des organismes vivants, Niveau 3ème
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 Classer en cycle 4 dans la Galerie d'Anatomie Comparée et de PaléontologiE

Suggestion d'activité libre dirigée par l'enseignant

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Auteurs : Mikael Agolin (Doctorat, MNHN), Alain Pothet et Sophie Pons (Enseignants SVT)

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(pour l'exécuter, ouvrir le fichier "lancement_GAC.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. L’Homme, en tant qu’espèce, est apparu sur la Terre en s’inscrivant dans le processus de l’évolution. 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 cette activité sont :

  • 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. 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 :
  • Repérage des 7 taxons pré-sélectionnés (5 taxons actuels et 2 taxons fossiles) et observation de quelques unes de leurs pièces anatomiques (7 caractères choisis)
  • Regroupement des taxons en fonction des caractères qu’ils partagent (et non de ceux qu’ils ne possèdent pas
  • Etablissement 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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4 étapes sont proposées :

1- Visite virtuelle de la Galerie d'Anatomie comparée et de Paléontologie
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 Galerie d'Anatomie comparée et de Paléontologie

L'animation suivante permet de faire la visite virtuelle de la galerie et de remplir au fur et à mesure la matrice taxons/caractères.
Les termes utilisés et notamment les caractères doivent être définis préalablement. Il peut être utile de se référer à un exemple précis (le Loup ou l'Homme par exemple).

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

On coche la case correspondante dans la matrice seulement lorsqu’un caractère est présent. Il est important de se limiter aux observations. S’il existe un doute, le « ? » peut être utilisé.

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

La matrice permet de construire des "groupes emboîtés" en rassemblant les taxons partageant les mêmes caractères. Les regroupements ne se font que sur la base des observations réalisées.
Remarque : ce type d'activité a déjà pu être proposé aux élèves, dans le cadre du programme de 6ème.

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groupes

4- Etude des liens de parenté entre les taxons et de la place de l'Homme, à travers l'arbre correspondant

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

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Arbre

L'arbre permet de situer les innovations :


Arbre

ou encore :

 

arbre


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Remarques préalables : 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.

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Ce que nous dit l'arbre :
Les liens de parenté peuvent être explicités en nommant les caractères partagés par deux espèces proches. Par exemple le Tétras et Archaeopteryx possèdent plusieurs vertèbres cervicales, une quille sur les vertèbres cervicales, un trou dans la mandibule, 3 orteils centraux porteurs et des clavicules réunies en fourchette. Ce dernier caractère (clavicules réunies en fourchette) est l'innovation propre au groupe formé par le Tétras et Archaeopteryx (oiseaux).
D'autres groupes sont visibles sur cet arbre et la même description peut être proposée pour chacun de ces groupes. On verra ainsi que les oiseaux appartiennent au groupe des Dinosauriens. La place de l'Homme dans l'évolution peut être interrogée : l'Homme partage avec toutes les autres espèces utilisées dans cet exercice le caractère "plusieurs vertèbres cervicales". Il est cependant plus proche du Loup (caractère partagé " plusieurs types de dents") qu'il ne l'est des autres espèces.

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Pour aller plus loin :
Au niveau des nœuds, on peut avoir une idée de l'anatomie des ancêtres communs hypothétiques correspondants :- par exemple : le dernier ancêtre commun au Gavial et au Tétras (ancêtre du groupe des Archosauriens) devait posséder plusieurs vertèbres cervicales, des quilles sur les vertèbres cervicales et un "trou" dans la mandibule.- autre exemple : le dernier ancêtre commun au Varan et à l'Homme (ancêtre du groupe des Amniotes) devait posséder plusieurs vertèbres cervicales (c'est la seule information que nous donne cet arbre).

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Cette activité peut bien-sûr être effectuée sur les spécimens à l’occasion d’une sortie à la Galerie d'Anatomie comparée et de Paléontologie, 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 animaux naturalisés dans la Grande Galerie (en niveau 3ème) : ("Classer en 3ème dans la Grande Galerie de l'Evolution").
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.

 

Last modified: Wednesday, 26 June 2019, 11:48 AM