QCM : Origine et évolution du vivant — 68 questions

Explication

LUCA est le dernier ancêtre commun universel dont descendent tous les êtres vivants actuels. Homo sapiens n’est qu’une branche récente de cette descendance.

Explication

L’Univers est âgé d’environ 14,6 milliards d’années, tandis que la Terre s’est formée il y a environ 4,6 milliards d’années.

Explication

La science commence par des questions, construit des théories fondées sur des preuves et peut ensuite utiliser les réponses obtenues pour agir.

Explication

La fossilisation décrite commence par l’ensevelissement d’un organisme mort dans la vase ou la boue, puis par le remplissage minéral de son empreinte.

Explication

Les premiers microfossiles connus se trouvent dans des roches âgées de 3,5 à 3,8 milliards d’années. La date de 3,2 milliards d’années concerne un microfossile cité plus précisément.

Explication

Les cyanobactéries photosynthétiques précipitent le calcaire, puis meurent lorsqu’elles sont étouffées et sont recouvertes par de nouvelles couches de cyanobactéries.

Explication

L’expérience utilise une eau simulant l’océan primitif et une atmosphère réductrice isolée, soumises à des étincelles ; un réfrigérant permet ensuite de récupérer des acides aminés.

Explication

Les trois grandes classes du vivant sont les bactéries, les archées et les eucaryotes.

Explication

L’endosymbiose explique l’apparition des eucaryotes par l’intégration durable d’organismes bactériens dans une cellule hôte. La production indépendante de traits semblables relève plutôt de l’évolution convergente.

Explication

Les eucaryotes possèdent un noyau et un vaste système endomembranaire qui compartimente la cellule, notamment en séparant la transcription de la traduction.

Explication

La pluricellularité, apparue indépendamment dans plusieurs branches par évolution convergente, permet aux cellules de se différencier en tissus et en organes.

Explication

La sélection naturelle favorise les caractères héréditaires dont les porteurs ont un meilleur succès de survie ou de reproduction dans un environnement donné. Une modification purement aléatoire correspond plutôt à la dérive génétique.

Explication

La sélection naturelle nécessite une variation au sein de la population, sa transmission héréditaire et des différences de survie ou de reproduction entre les individus.

Explication

La sécheresse a favorisé les pinsons capables de consommer les grosses graines, ce qui a déplacé la moyenne de la largeur du bec vers les grands becs en deux générations. Le retour ultérieur des petites graines a favorisé les petits becs, mais ce n’était pas l’effet de la sécheresse de 1977.

Explication

La dérive génétique est une modification aléatoire de la fréquence des caractères ou des allèles, notamment après une épidémie, une crise climatique ou une catastrophe naturelle. Elle se distingue de la sélection naturelle, qui dépend des différences de survie ou de reproduction.

Explication

Une espèce biologique regroupe des populations naturelles capables de s’accoupler et de produire une descendance fertile, tout en étant isolées reproductivement des autres espèces. Un hybride stérile, comme le mulet, ne satisfait pas ce critère.

Explication

Un mécanisme postzygotique agit après la formation du zygote et peut réduire la viabilité ou la fertilité des hybrides. Les autres situations empêchent la fécondation et sont donc prézygotiques.

Explication

L’isolement temporel empêche la rencontre reproductive parce que les populations se reproduisent à des moments différents; il agit donc avant la fécondation. La stérilité, la dégénérescence et la létalité des hybrides sont des mécanismes postzygotiques.

Explication

La spéciation allopatrique commence par une séparation géographique des populations, qui accumulent ensuite des différences jusqu’à former des espèces distinctes.

Explication

La taxonomie crée et organise les taxons à l’aide de critères permettant de nommer, distinguer et identifier la diversité du vivant. L’étude principale des relations évolutives relève plutôt de la cladistique.

Explication

La nomenclature binomiale nomme une espèce par son genre suivi de son épithète spécifique, comme Homo sapiens. Linné a également introduit une classification hiérarchique.

Explication

Un clade comprend un ancêtre commun et l’ensemble de ses descendants, identifiés notamment par des caractères dérivés hérités de cet ancêtre. Un groupe qui exclut certains descendants n’est pas un clade complet.

Explication

Un caractère analogue possède une fonction commune, mais il a évolué indépendamment par convergence. Les caractères homologues, eux, sont hérités d’un ancêtre commun.

Explication

Un virus est un parasite intracellulaire obligatoire constitué d’un seul type d’acide nucléique, ADN ou ARN, et dépend du métabolisme de la cellule hôte pour se répliquer.

Explication

La capside est la coque protéique qui entoure le génome viral. L’enveloppe est une membrane pouvant porter des glycoprotéines et s’associer à la capside pour former une nucléocapside.

Explication

Le cycle viral suit généralement l’attachement, la pénétration, la décapsidation, la réplication du génome, l’assemblage des particules et leur libération.

Explication

Les virus non enveloppés sont généralement libérés par lyse cellulaire. Les virus enveloppés sortent souvent par bourgeonnement, ce qui ne tue pas nécessairement la cellule hôte.

Explication

Le cycle lytique comprend la fixation, la pénétration, la synthèse des constituants viraux, l’assemblage et la libération des phages par lyse de la cellule.

Explication

Dans le cycle lysogène, le génome viral intégré au chromosome bactérien est appelé prophage. Il se réplique avec la cellule et peut être excisé après un stress, déclenchant la production de nouveaux virus.

Explication

La dérive antigénique est une variation lente liée à l’accumulation de mutations. Le saut antigénique est une variation rapide et importante due à un réassortiment génétique, souvent entre souches humaines et animales.

Explication

Le VIH infecte et détruit des cellules immunitaires exprimant CD4. Les traitements peuvent cibler plusieurs étapes, notamment l’entrée virale, la transcription inverse, l’intégration et la maturation.

Explication

Les procaryotes sont des organismes unicellulaires dépourvus de noyau. Leur ADN se trouve dans un nucléoïde, et ils possèdent notamment du cytoplasme, des ribosomes et une membrane plasmique.

Explication

La scissiparité repose sur un anneau de FtsZ qui participe à la division de la cellule procaryote en deux cellules filles. Elle ne nécessite pas le fuseau mitotique des cellules eucaryotes.

Explication

Les plasmides sont des molécules d’ADN pouvant apporter des avantages, notamment des résistances aux antibiotiques ou l’utilisation de molécules inhabituelles. Ils peuvent aussi être transférés par conjugaison.

Explication

La recombinaison horizontale transfère du matériel génétique entre organismes d’une même génération, par exemple lors du transfert d’un plasmide. La transmission verticale se fait de génération en génération.

Explication

Chez les eubactéries, les glycérols sont liés aux acides gras par des liaisons ester. Chez les archées, les lipides membranaires sont principalement liés par des liaisons éther.

Explication

La paroi bactérienne est formée de peptidoglycanes, tandis que celle des archées contient des pseudopeptidoglycanes.

Explication

Les archées possèdent plusieurs ARN polymérases, des introns et des histones, alors que les eubactéries n’ont généralement qu’une seule ARN polymérase et ni introns ni histones.

Explication

L’utilisation du CO₂ définit l’autotrophie, tandis que l’utilisation de minéraux comme source d’électrons définit la lithotrophie. Ces deux critères sont indépendants.

Explication

La respiration anaérobie possède un accepteur final d’électrons différent de l’oxygène. La fermentation ne possède pas d’accepteur inorganique final d’électrons.

Explication

La pathogénicité commence notamment par l’adhérence aux tissus, suivie de mécanismes d’échappement au système immunitaire et à la phagocytose, puis de l’invasion favorisée par des protéines de propagation.

Explication

Les bacilles tuberculeux sont internalisés par les macrophages mais y survivent. L’inflammation forme des tubercules qui peuvent ensuite se rompre et permettre la diffusion aux organes.

Explication

L’endosymbiose primaire correspond à l’engloutissement puis à la conservation d’une bactérie par un autre organisme vivant librement. L’engloutissement d’un eucaryote issu de cette étape caractérise l’endosymbiose secondaire.

Explication

L’endosymbiose secondaire implique l’engloutissement d’un eucaryote provenant lui-même d’une endosymbiose primaire par un autre eucaryote vivant librement.

Explication

Parmi les synapomorphies eucaryotes figurent le cytosquelette, la compartimentation avec un noyau, le réticulum endoplasmique, les mitochondries et la mitose.

Explication

Les bicontes possèdent deux flagelles et comprennent notamment les chromoalvéolés, les rhizariens, les plantae et les excavates. Les unicontes possèdent un seul flagelle et comprennent notamment les opisthocontes et les amœbozoaires.

Explication

Les métazoaires sont des animaux multicellulaires hétérotrophes et dépourvus de paroi cellulaire. Les protistes sont généralement unicellulaires.

Explication

Les spongiaires sont des animaux aquatiques fixés, sans vrais tissus ni symétrie. Les eumétazoaires possèdent de véritables tissus organisés autour d’une lame basale.

Explication

L’œuf fécondé devient une planula qui se fixe et forme un polype. Le polype peut croître en colonie et libérer des méduses.

Explication

Les cnidocytes sont des cellules urticantes utilisées par les cnidaires pour capturer leurs proies et se défendre.

Explication

Chez les protostomiens, le blastopore devient la bouche, le cœlome se forme par schizocœlie et le système nerveux est ventral. Chez les deutérostomiens, le blastopore devient l’anus et le système nerveux est dorsal.

Explication

Les échinodermes adultes présentent une symétrie radiaire pentamère, tandis que leurs larves possèdent une symétrie bilatérale.

Explication

Les cordés possèdent notamment un tube nerveux dorsal, une chorde, un tube digestif ventral, des fentes pharyngiennes et une queue postanale.

Explication

Les vertébrés possèdent notamment des vertèbres, deux canaux semi-circulaires, une régulation nerveuse du chordé, des lignes sensorielles latérales, une rate et un pancréas. La présence de vertèbres les distingue des chordés non vertébrés.

Explication

Le cerveau des vertébrés possède cinq vésicules : le télencéphale, le diencéphale, le mésencéphale, le métencéphale et le myélencéphale.

Explication

Chez l’adulte, la chorde disparaît. Le mésenchyme squelettogène d’origine mésodermique forme alors un axe squelettique métamérisé constituant la colonne vertébrale.

Explication

Chez l’adulte, la chorde disparaît et le mésenchyme squelettogène d’origine mésodermique s’organise en une colonne vertébrale métamérisée. La chorde ne persiste donc pas comme axe principal chez le vertébré adulte.

Explication

Le développement deutérostomien est illustré par l’oursin, dont le développement suit une symétrie radiaire. Cette organisation le distingue d’une organisation non radiaire.

Explication

La blastula correspond au début de la formation d’une sphère creusée par une cavité interne appelée blastocœle. Les premières divisions caractérisent plutôt la morula.

Explication

Le stade gastrula est défini par la formation du troisième feuillet embryonnaire. La formation du blastocœle correspond au stade blastula.

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Une synapomorphie est un caractère dérivé partagé par plusieurs descendants et apparu plus récemment dans leur histoire évolutive. Un caractère apparu indépendamment dans plusieurs espèces est une homoplasie.

Explication

Une homoplasie apparaît indépendamment dans plusieurs espèces et peut donc donner l’impression qu’elles partagent un ancêtre commun plus récent qu’en réalité. Elle fournit ainsi une fausse indication de parenté évolutive.

Explication

Un groupe monophylétique comprend un ancêtre hypothétique ainsi que tous ses descendants. Un groupe paraphylétique n’en comprend qu’une partie, tandis qu’un groupe polyphylétique réunit des descendants de plusieurs ancêtres.

Explication

La cladistique, ou systématique phylogénétique, étudie les relations évolutives afin de définir des clades et de construire des cladogrammes. La taxinomie concerne les lois de la classification.

Explication

La spéciation est la séparation et la divergence de lignées, un processus pouvant conduire à l’apparition de nouvelles espèces. L’extinction correspond au contraire à la disparition de lignées.

Explication

Une espèce biologique regroupe des populations naturelles dont les individus peuvent échanger du matériel génétique, s’accoupler et produire une descendance fertile. Une descendance stérile ne satisfait pas ce critère.

Explication

L’équilibre ponctué décrit de longues périodes de faible changement évolutif, interrompues par de grands changements sur de courts intervalles. Il ne correspond donc ni à une transformation constante ni à une absence totale d’évolution.

Explication

L’endosymbiose est une forme de symbiose dans laquelle un organisme est contenu par un autre organisme vivant. Les autres propositions décrivent plutôt des situations géographiques ou évolutives différentes.