Fiche de révision : Biodiversité et mécanismes évolutifs

📋 Plan du Cours

1. Les trois dimensions de la biodiversité
2. Définir espèces et populations
3. La biodiversité au cours du temps
4. Les activités humaines et la biodiversité
5. Fréquences alléliques et dérive génétique
6. Sélection naturelle et spéciation

📖 1. Les trois dimensions de la biodiversité

🔑 Notions clés & Définitions

• Biodiversité : Diversité du vivant, décrite à plusieurs échelles grâce à des méthodes d’inventaire variées.
• Écosystème : Ensemble formé par toutes les espèces qui vivent et interagissent dans un même milieu aux conditions physico-chimiques déterminées.
• Diversité génétique : Différences entre individus d’une même espèce, dues à la variabilité de leur ADN et de leurs allèles.

★ À maîtriser

• La biodiversité se décrit à trois échelles:
  • la diversité des écosystèmes
  • la diversité spécifique
  • la diversité intraspécifique ou génétique

Compléments

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

💡 Astuce mémo

É-S-G : écosystèmes, espèces, gènes

📖 2. Définir espèces et populations

🔑 Notions clés & Définitions

• Population : Ensemble d’individus appartenant à la même espèce, vivant dans un même milieu et se reproduisant entre eux.
• Espèce : Ernst Mayr, 1942 — Groupe de populations naturelles dont les individus peuvent se reproduire réellement ou potentiellement et avoir une descendance fertile.

★ À maîtriser

• Les mutations de l’ADN créent de nouveaux allèles, qui peuvent être transmis à la descendance au cours des générations.

Compléments

• La définition de l’espèce a évolué depuis le XVIIe siècle parce que chaque critère présente des limites.

📌 Pour les espèces fossiles, la classification repose principalement sur la ressemblance morphologique, tandis que pour les microorganismes, elle privilégie l’analyse génétique.

💡 Astuce mémo

Ressemblance → interfécondité → ressources

📖 3. La biodiversité au cours du temps

📝 Points essentiels

• L’étude des fossiles montre que la biodiversité a subi de nombreuses modifications au cours des temps géologiques, mais ne révèle qu’une petite partie des êtres vivants passés.

• 🔄 Une crise biologique entraîne:

  1. des modifications environnementales
  2. des extinctions massives
  3. la diversification d’autres espèces

• La crise biologique actuelle est parfois qualifiée de sixième crise biologique en raison de l’érosion mondiale de la biodiversité liée aux activités humaines.

💡 Astuce mémo

Crises environnementales → extinctions massives → diversification

📖 4. Les activités humaines et la biodiversité

★ À maîtriser

• Les activités humaines responsables de l’érosion comprennent:

  • l’exploitation des ressources naturelles
  • l’introduction d’espèces envahissantes
  • le réchauffement climatique
  • la pollution
  • l’acidification des océans

• La destruction ou la fragmentation des habitats perturbe les écosystèmes et modifie les aires de répartition de nombreuses espèces.

Compléments

• La réintroduction d’espèces fait partie des actions humaines pouvant préserver la biodiversité ou réparer les effets néfastes d’activités passées.

💡 Astuce mémo

Dégradation des habitats versus préservation et réintroduction

📖 5. Fréquences alléliques et dérive génétique

🔑 Notions clés & Définitions

• Dérive génétique : Modification aléatoire de la fréquence d’un allèle neutre, c’est-à-dire sans avantage ni désavantage, au fil des générations.

★ À maîtriser

📐 Formule — La fréquence allélique se calcule ainsi : $f(allele) = \frac{nombre\ d’exemplaires\ de\ l’allèle}{nombre\ total\ d’allèles}$ ; elle s’exprime en pourcentage ou en décimal, sans unité.

📌 Plus une population est petite, plus les fréquences alléliques peuvent être modifiées rapidement par dérive génétique et certains allèles peuvent disparaître au hasard.

Compléments

• Dans une population virtuelle de poissons, l’allèle T a une fréquence de 0,5, soit 50 %, lorsqu’il est présent en 10 exemplaires sur 20 allèles.

💡 Astuce mémo

Hasard de la dérive versus avantage de la sélection

📖 6. Sélection naturelle et spéciation

🔑 Notions clés & Définitions

• 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.
• Spéciation : Émergence d’une nouvelle espèce après l’isolement reproducteur d’un groupe d’individus, suivi d’une divergence génétique.
• Sélection sexuelle : Forme particulière de sélection naturelle fondée sur la communication entre mâles et femelles.

📝 Points essentiels

• Chez les phalènes du bouleau, le noircissement des troncs par la pollution industrielle a favorisé les phalènes sombres, devenues majoritaires, tandis que la dépollution a inversé la sélection.

• Lors d’une spéciation, un groupe s’isole géographiquement ou comportementalement, les sous-populations divergent sous l’effet de la dérive génétique et de la sélection naturelle, puis elles ne peuvent plus se reproduire entre elles.

💡 Astuce mémo

Isolement → divergence → isolement reproducteur → nouvelle espèce

📊 Tableaux de synthèse

Échelles de la biodiversité