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DIVERSIT É DES ORGANISMES

IV. GEN È SE, É VOLUTION & DIVERSIT É. DIVERSIT É DES ORGANISMES. Origine : de la Vie aux " cellulaires ". Terre suffisamment froide pour H 2 O ▼ (4.5 Gy) , atmosphère e-, pas d’O 2 libre, T° semblables Origine exogène (météoritique) 10.000 tonnes/an

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Presentation Transcript

  1. IV. GENÈSE, ÉVOLUTION & DIVERSITÉ DIVERSITÉ DES ORGANISMES

  2. Origine: de la Vie aux "cellulaires" • Terre suffisamment froide pour H2O▼(4.5 Gy), atmosphère e-, pas d’O2 libre, T° semblables • Origine exogène (météoritique) • 10.000 tonnes/an • Chondrites carbonées (inclusions µm) • >3.5% C et 25% H2O • kérogène • origine abiotique des mol. org.

  3. Origine: de la Vie aux "cellulaires" • Terre suffisamment froide pour H2O▼(4.5 Gy), atmosphère e-, pas d’O2 libre • Origine atmosphérique • Oparin-Haldane (1920) – Urey-Miller (1953) • Mélanges gazeux e- (CH4, NH3, H2O...) + énergie • donnent composés organiques dont A.A., sucres, • bases azotées... • Mais atmosphère primitive non réductrice (voir Venus ou Mars) • O2 vient de photosynthèse > non oxydant • Plutôt neutre (CO, CO2, N2...) • Résultats probants mais moindres

  4. Origine: de la Vie aux "cellulaires" • Origine hydrothermale • Répartition selon dorsales • Intrusion magma dans schistes & zéolites (Al SiO-(H2O)n + métaux), adsorbeurs sélectifs et catalyseurs H+ • + apports d’eau chaude (300°C) • possibilité de synthèse de matériaux organiques

  5. Origine: de la Vie aux "cellulaires" • Origine hydrothermale • Hypothèse de Wachterhaüser: rôle de la pyrite comme catalyseur métallique de la MO

  6. Origine: de la Vie aux "cellulaires" • Origine hydrothermale • sur base d’analyse moléculaire (ARNr), les + anciennes bactéries sont (hyper)thermophiles et chemolithotrophes • les sources sont-elles à l’origines de la vie OU le refuge de formes de vie primitives? • elles ont sûrement servi de réservoir lors de catastrophes de grande ampleur (météorites...) • importance des recherches sur formes de vie primitive dans • sources hydrothermales • Mars, Europe (satellite Jupiter), Io • Lac Vostok (Antarctique) • et tout lieu où H2O liquide subsisterait grâce à énergie géothermale

  7. Origine: de la Vie aux "cellulaires" • Rôle des argiles comme « catalyseurs non enzymatiques » • Silicate d’alumine + oxydes ou sulfures métalliques + H2O +... • Système isolé mais ouvert, permettant de catalyser certaines réactions • Possibilité d’autoréplication (contreplaqué) • Possibilité de « construire » des Mol Org à leur surface • Chaque strate peut être considérée comme porteuse d’information et susceptible d’irrégularités (cfr code génétique) (modèle Cairn-Smith) • Les strates peuvent désquamer et « transférer » leur information • Problème: passage de 2 à 1 dimension

  8. Origine: de la Vie aux "cellulaires" • Origine génique (ARN) • Problème d’être source et finalité.... • Premières cellules vers 3.5 Gy: Bactéries anaérobies & hétérotrophes (glycolyse) • Photosynthèse vers 3-2.7 Gy: H from H2S (sources H.) puis H2O premières Cyanophycées. • O2, + O3, –UV. Poison, peroxysomes, glycolyse, respiration

  9. Origine: de la Vie aux "cellulaires" Apparition des Prokaryotes: vers ~ 3.5 Gy Apparition des Eukaryotes: vers ~ 1.5 Gy Mitose Méiose Glycolyse Respiration

  10. Origine: de la Vie aux "cellulaires" • Soupe originelle • 3.5 Gy • Anaérobie + hétérotrophie • Glycolyse • puis appauvrie en Mol. Org. (Chimio-Photo)synthèse rôle du S puis de l’O2 comme accept. • apparition O2 + O3 • détoxication (respi)

  11. pluricellulaires Origine: de la Vie aux "cellulaires"

  12. J.P. Tournefort K. von Linné B. Jussieu Bernard de Jussieu (1799-1876) : « les caractères, dans leur addition, ne doivent pas être comptés comme des unités, mais chacun suivant sa valeur relative, de sorte qu'un seul caractère constant soit équivalent, ou même supérieur à plusieurs inconstants, unis ensemble ». Charles Darwin (fin du 19ème) :« … la classification doit être basée sur une recherche de parenté ou d’ascendance… ».

  13. exemple de classification avec confusion entre phylogénie & généalogie

  14. autre exemple de classification erronée (gésier, bassin,mandibule...)

  15. Willi Hennig (1913-1976): fondateur de la systématique phylogénétique Les parentés évolutives entre espèces sont exprimées en rassemblant les espèces en groupes monophylétiques (clades).

  16. Caractères homologues

  17. Caractères analogues

  18. Phagocytose d’une cyanobactérie par un eucaryote flagellé

  19. une vue actuelle de la classification du vivant

  20. Virus

  21. Eubactéries:Deinococcus radiodurans (coques)

  22. Eubactéries: Lactobacillus lactis (bacille)

  23. Eubactéries: Campylobacter jejuni (vibrioïde)

  24. Eubactéries: Treponema pallidum (spirochète)

  25. Eubactéries: Actinomyces sp. (mycélium)

  26. Eubactéries: comparaison des parois Gram+ <> Gram-

  27. Procaryotes : principaux embranchements

  28. Importance des Eubactéries • Pathogène: bacilles (peste, tuberculose, typhus...) • coques (pneumo-, stphylo-, strepto-...) • vibrions (choléra, ulcère...) • spirochètes (syphilis, m. de Lyme...) • Processus de fermentation: industrie alimentaire • Dégradation de la matière organique • Symbioses (fixation N2 chez Fabacées, poissons abyssaux, sources hydrothermales...) • +++++

  29. fixation N2 Eubactéries : Cyanobactéries

  30. spécificités des lipides de la membrane des Archées

  31. Lignées d’Eucaryotes essentiellement unicellulaires 1.Alvéolobiontes chapelet de vésicules aplaties (=alvéoles) sous la membrane cellulaire caractères de l’ARNr

  32. Paramecium Alvéobiontes : 1. Ciliés

  33. Euplotes Alvéobiontes : 1. Ciliés Vorticella

  34. Alvéobiontes : 2. Dinophytes

  35. Alvéobiontes : 2. Dinophytes marée rouge

  36. Alvéobiontes : 3. Apicomplexés Plasmodium malariae

  37. Lignées d’Eucaryotes essentiellement unicellulaires 2. Actinopodes cellule hérissée d’axopodes et de spicules recouverts de cytoplasme

  38. Actinopodes : 1. Radiolaires

  39. Actinopodes : 2. Acanthaires

  40. Lignées d’Eucaryotes essentiellement unicellulaires 3. Foraminifères filopodes réticulés soutenus par cytosquelette test glycoprotéique (+CaCO3)

  41. Foraminifères globigérine falaises de Douvres

  42. Lignées d’Eucaryotes essentiellement unicellulaires 4. Euglénobiontes feuillets de microtubules corticaux sous-tendant la membrane cellulaire mitochondries particulières

  43. Euglénobiontes : 1. Euglénophytes

  44. Euglénobiontes : 2. Kinétoplastidés Leishmania Trypanosoma

  45. Lignées d’Eucaryotes essentiellement unicellulaires 5. Rhizopodes extensions de pseudopodes

  46. Rhizopodes forme nue  et avec thèque 

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