ANIMATION PROGRAMMES 3ème

1. ANIMATION PROGRAMMES 3ème Partie « Évolution » 20% du temps « Selon la téléologie, chaque organisme ressemble à un projectile lancé contre une cible ; selon Darwin, les organismes sont comme la mitraille, dont un fragment porte coup et tous les autres s’éparpillent sans action. » (Thomas HUXLEY, 1877 – « les sciences naturelles et les problèmes qu’elle font surgir ») Animation pédagogique Lille, le 4 juin 2008

2. Programmes • Idée et théorie de l’évolution • Successions • Crises de biodiversité, causes • Origine commune sans ambiguïté • Classification actuelle • Variation « au hasard » aléatoire (génétique) puis sélection de formes adaptées • Idée d’évolution • Successions • modifications climatiques • Origine commune • Parenté, diversité • Définition de l’évolution • Filiations • Formes intermédiaires • Ancêtre commun

3. Quelques étapes préalables… • ARISTOTE, premier naturaliste, mais finaliste… • « Historia animalium » (classification du monde animal) • « De partibus animalium » (le tout est plus que la somme des parties) • 1609KEPLER • Émancipation par rapport à la religion • Géocentrisme à héliocentrisme : la rupture • 1735 LINNE (1er dévoilement de la nature selon S.J. Gould) – « Systema Naturae » • Fin des classifications anthropocentriques • Les espèces sont des entités réelles qu’on peut classer (ordre naturel voulu par Dieu) – critère de ressemblance • L’échelle des êtres

4. Des changements dans le monde vivant : paléontologie et fixisme • CUVIER • 1812 « Recherches sur les ossements fossiles » • Introduction : discours sur les révolutions du globe. • Le plan d’organisation (vertébrés) • La mort des espèces • La théorie du catastrophisme • D’ORBIGNY • 1849 « Cours élémentaire de paléontologie stratigraphique » • La théorie des créations successives

5. La rupture : l’hypothèse transformiste • 1809 LAMARCK« Philosophie zoologique » • L’hérédité des caractères acquis par le désir… • Le développement d’un arbre à Paris (SJ Gould) • Un apport décisif : la réfutation du catastrophisme de Cuvier • 1819 GEOFFROY ST HILAIRE : « histoire naturelle des mammifères »l’unité de composition organique = homologie • 1830 : la controverse avec Cuvier (Cuvier meurt en 1832) • 1859 DARWIN, le 2ème dévoilement de la nature (S.J. Gould) « l’origine des espèces  au moyen de la sélection naturelle ou la lutte pour l’existence dans la nature » . • Les liens entre espèces sont dus à la sélection naturelle et non une volonté divine • La descendance avec modification (homologie et analogie) • La variabilité : l’hérédité des caractères acquis • Le problème des formes intermédiaires • Le problème de l’hérédité par mélange • 1860 : découverte de l’Archéoptéryx

6. Un écho favorable en… Allemagne, en Angleterre, en Amérique • 1867HAECKEL « l’histoire de la création naturelle » • « la méthode embryogénique » corrobore la théorie transformiste • Des additions de nouveaux stades de développement (Les 22 stades de l’évolution humaine… ) • L’arbre : une complexification à partir d’espèces « inférieures » • 1883WEISMANN « Essai sur l’hérédité et la sélection naturelle ». La séparation Soma-Germen • 1893ZITTEL « traité de Paléontologie » : les déceptions de l’évolution paléontologique… • 1892HUXLEY (et Kovalewski) l’exemple du Cheval en Europe

7. Retour en France : le transformisme oui, mais… • Albert GAUDRY • 1890 « les enchaînements du monde animal » • Exemple de la filiation des Equidés en Europe (Paléothérium, Anchithérium et Hipparion, Cheval) • 1896 « Essai de Paléontologie philosophique  • L’Homme résume toutes les merveilles de la nature • le mythe du progrès

8. Rupture dans les explications sur l’hérédité (TS Spé) • 1870, MENDEL : une rupture conceptuelle : • de « l’hérédité par mélange » aux « facteurs héréditaires » • 1900, DE VRIES, CORRENS, TCHERMAK : • redécouverte des lois de Mendel et notion de mutation • 1904, SUTTON et BOVERI : • formulation de la théorie chromosomique de l’hérédité • 1909 JOHANSEN, la notion de gène • 1910 MORGAN : • la théorie corroborée (puis rupture : gènes liés et recombinaison ) • 1940 – 1965 Rencontre de deux disciplines : la génétique formelle et la biochimie

9. Les années 30 : La génétique des populations • HALDANE, FISHER, WRIGHT • L’HERITIER : « les cages à population » • Application des mathématiques statistiques à l’étude des fréquences des allèles dans une population… • On peut suivre la sélection naturelle en action • La sélection agit au niveau de la population

10. La théorie synthétique • 1937 DOBZHANSKI « Génétique et origine des espèces », MAYR… • Une évolution graduelle et permanente (anagenèse) • Sélection et changement de fréquence des allèles • Barrière géographique et isolement reproducteur • Amélioration progressive (notion de progrès) • Programme « adaptationnisme » • 1942 Julian HUXLEY « Évolution, la synthèse moderne ». • G.G. SIMPSON • 1944 « Tempo and mode in evolution » : micro, macro et méga-évolution • 1951 « Horses »

11. DES RUPTURES A L’INTERIEUR DE LA THEORIE SYNTHETIQUE • 1- La cladistique rompt avec l’ancienne classification • Le système de SIMPSON – MAYR • 1961 SIMPSON « principal of taxonomy » • QUI DESCEND DE QUI ? • Le système de HENNIG, « une science » • 1966 « phylogenetic systematics » • QUI EST PLUS PROCHE DE QUI ? • Lire Pour La Science N° 367 et APBG n°1 –2008 articles de Allano et Clamens sur le problème des lacunes fossiles.

12. DES RUPTURES A L’INTERIEUR DE LA THEORIE SYNTHETIQUE • 2 –Les fossiles sont réinterprétés • 1977 S.J. Gould« Ontogeny et phylogenie » • 1982 N. Eldredge (La Recherche n° 133) • la macroévolution  doit être découplée de la microévolution • La sélection agit au niveau des espèces • 1984 à 1988 Mac Fadden : l’évolution des équidés.. • 2007 «  la structure de la théorie de l’évolution » : une remise en question de la théorie synthétique par S.J. Gould • Les grandes extinctions s’accordent mal avec la microévolution

13. DES RUPTURES A L’INTERIEUR DE LA THEORIE SYNTHETIQUE • 3 - La notion de mutation évolue • L’  « Evo-dévo », nouvelle discipline : la rencontre de la génétique du développement et les sciences de l’évolution (effleuré en 2nde) • La duplication de gènes Lire le programme de TS tronc commun • La théorie neutraliste de M. KIMURA • Les transposons et rétrotransposons (fluidité du génome), vitesse d’évolution • Le bricolage moléculaire de F. JACOB • Livre : « comment évoluent nos gènes » de Bernard Dujon, Editions Le Pommier

14. Comment il ne faut pas (plus) penser à l’Évolution : • Les organismes dirigent leur propre évolution (Lamarckisme) • L’évolution avance vers un but (loi de progrès, orthogenèse) • L’évolution se fait en douceur vers de nouvelles espèces • Source : Christopher WILLS « la sagesse des gènes – Flammarion éditeur

15. Des bases • L’unité du vivant : la cellule • La notion d’espèce (peuplement du milieu 6ème) • L’unité du vivant : l’universalité de l’ADN • La nouvelle classification depuis la 6ème • La notion d’allèles pour 1 gène au sein d’une population • La notion de hasard et de non prédictibilité dans la reproduction (originalité des individus) • Des plans d’organisation semblables • Les roches sédimentaires sont des archives • L’occupation des milieux 5ème • Activité interne du globe • Reproduction sexuée et maintien des espèces

16. Des recommandations • Traiter de l’hérédité avant la partie Évolution • Montrer du buissonnant (éviter le linéaire) • Placer les fossiles comme les espèces actuelles sur un arbre et non aux nœuds • Éviter de présenter des exemples sans lien avec un changement d’environnement • S’intéresser aux faits (ostéologie,fossiles, musée…) • Penser à la convergence de faits • Une évolution sans la mutation • Apprécier le temps géologique (frise chronologique) • Éviter la « lignée » des Équidés ?

17. Des recommandations • Surmonter les idées fausses (avec la classification) • Fossile vivant • L’Homme ne descend pas du Singe • Pas de transformation lente des Australopithèques en Homo sapiens (en outre la lignée humaine est exclue) • Chaînon manquant • Espèce évoluée et espèce primitive (le progrès…) • « Jurassik park.… » • Penser à l’histoire des sciences (non obligatoire) • Mécanismes effleurés : • La relation avec les gènes établie (espèce, gène, allèle, population) • La sélection par l’environnement de formes adaptées

18. Sont exclus • La construction d’un arbre d’évolution • Tous les termes génétiques non définis dans la partie « Diversité et unité des êtres humains » • Les notions d’homologie et les familles multigéniques • L’évolution de la lignée humaine • L’étude exhaustive des mécanismes de l’évolution

19. LE PROBLEME DE LA THEORIE DE L’EVOLUTION • L’évolution est un phénomène complexe • L’évolution est non prédictible ? • Mais c’est quand même une théorie scientifique ! • L’arbre phylogénétique conduit à des prédictions pour la recherche des fossiles … qui ne sont pas des chaînons manquants !

20. Éléments de bibliographie • La Recherche n°117 « le cladisme » • La Recherche n° 133 « la macroévolution » • La Recherche n° 296 « l’histoire de la vie » • Pour La Science HS janvier 97 « l’évolution » • Les fossiles vivants n’existent pas • L’avènement de la cladistique • Le big bang de l’évolution animale • Tendances évolutives, vitesse de l’évolution… • APBG nombreux articles dont le n°4 de 2007 : « la structure de la théorie de l’évolution » de S.J. Gould par C. Langlois • S.J. Gould, nombreux ouvrages dont « l’éventail du vivant » - Éditions du Seuil • M. Dupuis / JC Hervé : « enseigner la classification et l’évolution – Hatier enseignants - 2008

21. Éléments de bibliographie • Pour la Science • N° 246 « l’origine des oiseaux » • N° 297 « les ancêtres des baleines » • N° 300 « la théorie synthétique revisitée » H. Le Guyader • n° 305 « La plume et le dinosaure » • N° 357 « Faits et causes pour l’évolution » P. Picq • N° 366 « l’évolution des chats » • « Pourquoi les oiseaux ont-ils des ailes ? » Éditions Le Pommier. • G. Lecointre « comprendre et enseigner la classification du vivant » - Éditions Belin • L. Allano et A. Clamens « l’évolution, des faits aux mécanismes » collection Ellipses

22. conclusion • Or, tandis que notre planète obéissant à la loi fixe de la gravitation, continue à tourner dans son orbite, une quantité infinie de belles et admirables formes, sorties d’un commencement si simple, n’ont pas cessé de se développer et se développent encore. • Charles DARWIN, l’origine des espèces