Fiche de révision : Biodiversité et mécanismes de l’évolution

📋 Plan du Cours

1. Enjeux actuels de la biodiversité
2. Diversité des écosystèmes
3. Diversité des espèces
4. Diversité génétique et mutations
5. Évolution passée et actuelle
6. Fréquences alléliques et évolution
7. Forces évolutives et spéciation

📖 1. Enjeux actuels de la biodiversité

🔑 Notions clés & Définitions

• Biodiversité : Diversité du vivant, étudiée à plusieurs échelles.

★ À maîtriser

• La planète compte environ 8,7 millions d’espèces de plantes et d’animaux, dont 86 % des espèces terrestres et 91 % des espèces marines resteraient à découvrir.

• La Terre connaît une sixième extinction massive, la première depuis la disparition des dinosaures il y a environ 65 millions d’années, et 60 % des espèces connues ont disparu en 40 ans.

Compléments

• La dégradation de la biodiversité, à l’échelle locale ou mondiale, constitue une menace majeure pour l’humanité, dont la survie dépend des écosystèmes.

💡 Astuce mémo

Dégradation de la biodiversité → menace pour l’humanité

📖 2. Diversité des écosystèmes

🔑 Notions clés & Définitions

• Écosystème : Ensemble formé par toutes les espèces qui vivent et interagissent dans un même milieu possédant des conditions physico-chimiques déterminées.
• Diversité des écosystèmes : Variété des écosystèmes présents au sein de la biosphère.

📝 Points essentiels

• Les principaux exemples d’écosystèmes sont:
  • les déserts
  • les forêts tropicales
  • les océans
  • les grands fonds marins
  • les récifs coralliens
  • les zones côtières
  • les fosses océaniques

💡 Astuce mémo

Une biosphère composée de déserts, forêts, océans et récifs

📖 3. Diversité des espèces

🔑 Notions clés & Définitions

• Espèce : Regroupe des individus pouvant se reproduire entre eux et produire une descendance fertile selon la définition biologique utilisée par Ernst Mayr en 1942.
• Population : Ensemble d’individus appartenant à la même espèce, vivant dans un même milieu et se reproduisant entre eux.

📝 Points essentiels

📌 Pour classer les espèces fossiles, on utilise principalement la ressemblance morphologique, tandis que l’analyse génétique est privilégiée chez les microorganismes.

• La diversité spécifique d’un milieu est caractérisée et quantifiée par des méthodes d’échantillonnage statistique, comme les quadrats et les transects.

💡 Astuce mémo

Fossiles : morphologie ; microorganismes : génétique

📖 4. Diversité génétique et mutations

🔑 Notions clés & Définitions

• Diversité génétique : Différences entre individus d’une même espèce liées à la variabilité de leur patrimoine génétique.

📝 Points essentiels

📌 Tous les individus d’une même population possèdent les mêmes gènes, mais ils peuvent porter des allèles différents.

• Les allèles apparaissent à la suite de mutations de l’ADN produites au cours des générations et transmises à la descendance.

💡 Astuce mémo

ADN → mutation → allèle → diversité individuelle

📖 5. Évolution passée et actuelle

★ À maîtriser

• L’étude des fossiles montre que la biodiversité a subi de nombreuses modifications au cours des temps géologiques et que les êtres vivants actuels ne représentent qu’une infime partie des organismes ayant existé.

• Les crises biologiques sont liées à des modifications environnementales, comme les météorites, le volcanisme ou les changements climatiques, qui provoquent des extinctions massives puis permettent à d’autres espèces de se diversifier.

📌 Les activités humaines modifient tous les écosystèmes de la planète, généralement de façon néfaste, mais certaines actions permettent de préserver ou de restaurer la biodiversité, notamment par la réintroduction d’espèces.

Compléments

• La crise Crétacé-Tertiaire, dite crise K-T, a entraîné la disparition des dinosaures il y a environ 66 millions d’années.

💡 Astuce mémo

Crises biologiques → extinctions massives → diversification des survivants

📖 6. Fréquences alléliques et évolution

★ À maîtriser

📐 Formule — La fréquence d’un allèle se calcule en divisant le nombre de copies de cet allèle par le nombre total d’allèles dans la population et s’exprime en pourcentage ou en nombre décimal sans unité : $f(allelle)=\frac{nombre\ de\ copies\ de\ l'allele}{nombre\ total\ d'alleles}$.

• Les variations des fréquences alléliques permettent d’évaluer l’évolution génétique d’une population au cours du temps.

Compléments

• Chaque individu possède deux allèles pour un gène porté par une paire de chromosomes, l’un hérité du père et l’autre de la mère.

💡 Astuce mémo

Compter l’allèle → compter tous les allèles → diviser → exprimer en %

📖 7. Forces évolutives et spéciation

🔑 Notions clés & Définitions

• Dérive génétique : Variation aléatoire, de génération en génération, de la fréquence d’un allèle sans avantage ni désavantage sélectif.
• Sélection naturelle : Favorise la survie et la reproduction des individus les mieux adaptés à leur environnement, ce qui augmente la fréquence de leurs allèles au fil des générations.

★ À maîtriser

📌 La dérive génétique peut entraîner la disparition aléatoire d’allèles et agit plus rapidement lorsque la population est petite.

• La spéciation peut résulter de l’isolement géographique ou reproductif d’un groupe, puis de sa divergence sous l’effet de la dérive génétique et de la sélection naturelle jusqu’à l’impossibilité de se reproduire avec le groupe d’origine.

Compléments

• Chez les phalènes du bouleau, la pollution a noirci les troncs, rendant les phalènes claires plus visibles aux prédateurs et favorisant les phalènes sombres ; après la dépollution, la sélection s’est inversée.

• La sélection sexuelle est une forme particulière de sélection naturelle fondée sur la communication entre mâles et femelles par des signaux visuels, sonores ou olfactifs.

💡 Astuce mémo

Dérive : hasard ; sélection : avantage adaptatif

📊 Tableaux de synthèse

Dérive génétique et sélection naturelle