Organes homologues ou analogues, caractères partagés : construire l’arbre qui montre que l’Homme et le gorille du Dja sont cousins.
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Homologie et arbre phylogénétique
Module I : Le monde vivantCatégorie d’actions : Établissement des relations de parentéClasse : 2nde C
💡 Idée principale : des organes de même structure et de même origine, même s’ils ont des fonctions différentes, sont homologues : ils indiquent une parenté. Des organes de même fonction mais de structures différentes sont seulement analogues. En comparant les caractères partagés, on construit un arbre phylogénétique qui montre que l’Homme est apparenté aux autres Vertébrés, et surtout aux grands singes.
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Étapes résumées
Organes homologues : même plan de construction, même position, même origine embryonnaire.
Organes analogues : même fonction, structure et origine différentes (aile d’oiseau et aile d’insecte).
Seuls les caractères homologues partagés renseignent sur la parenté.
L’arbre phylogénétique regroupe les espèces selon les caractères nouveaux qu’elles partagent.
L’Homme partage un ancêtre commun récent avec le chimpanzé ; il n’en descend pas.
Situation problème
Dans un débat au foyer culturel de Bamenda, un élève affirme : « Si l’Homme est parent du chimpanzé, alors les chimpanzés vont devenir des Hommes ! » Une autre élève répond que l’aile de la chauve-souris et celle du papillon servent toutes deux à voler, donc que ces animaux sont proches parents. Le professeur sourit et propose de construire ensemble un arbre de parenté.
Consignes :
Relève les idées fausses de ce débat.
Deux organes qui ont la même fonction prouvent-ils une parenté ?
Comment peut-on représenter les liens de parenté entre l’Homme et les autres espèces ?
le problèmel’arbre de parentéle gorille
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Compétence visée
Établir les relations de parenté entre l’Homme et d’autres espèces en construisant un arbre phylogénétique.
Objectifs de la leçon
Distinguer organes homologues et organes analogues.
Utiliser les caractères partagés pour regrouper des espèces.
Construire et lire un arbre phylogénétique incluant l’Homme.
Homologie et analogie
Deux types de ressemblances
Organes homologues
Même structure, même position, même origine, même si la fonction diffère. Ex. : bras de l’Homme, aile de chauve-souris, nageoire du dauphin.
≠
Organes analogues
Même fonction, mais structures et origines différentes. Ex. : aile d’oiseau et aile d’insecte, nageoire du requin et palette du manchot.
l’objectifles fossilesles chromosomes
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Activité 1 : l’aile de l’oiseau et l’aile de l’insecte
Le document 1 compare l’aile d’un oiseau (épervier) et celle d’un insecte (libellule).
Document 1 : deux ailes pour voler.
Compare la structure de ces deux ailes.
Ces organes peuvent-ils être utilisés pour établir une parenté ? Justifie.
Ce qu’il faut comprendre : l’aile de l’oiseau contient des os (squelette interne) et des plumes ; l’aile de l’insecte est un repli de cuticule sans os, renforcé de nervures. Elles ont la même fonction mais des structures et des origines différentes : ce sont des organes analogues, apparus séparément. Ils ne prouvent pas une parenté étroite ; seuls les organes homologues la révèlent.
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Les caractères partagés
Activité 2 : un tableau de caractères
On a relevé la présence (+) ou l’absence (−) de quelques caractères chez sept Vertébrés.
Caractère
Poisson
Grenouille
Lézard
Poule
Souris
Chimpanzé
Homme
Vertèbres
+
+
+
+
+
+
+
4 membres
−
+
+
+
+
+
+
Œuf amniotique
−
−
+
+
+
+
+
Plumes
−
−
−
+
−
−
−
Poils, mamelles
−
−
−
−
+
+
+
Pas de queue
−
−
−
−
−
+
+
Bipédie permanente
−
−
−
−
−
−
+
Document 2 : matrice des caractères.
Quel caractère est partagé par toutes ces espèces ?
Quelle espèce partage le plus de caractères avec l’Homme ?
Ce qu’il faut comprendre : plus deux espèces partagent de caractères nouveaux (dérivés), plus elles sont proches parentes. Toutes ont des vertèbres ; seuls Souris, Chimpanzé et Homme ont poils et mamelles ; le chimpanzé partage le plus de caractères avec l’Homme : c’est son plus proche parent dans ce tableau.
les rochesla sourisles protéines
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L’arbre phylogénétique
1. Arbre de parenté de sept Vertébrés
Document 3 : arbre phylogénétique construit à partir du document 2 (les traits rouges marquent l’apparition d’un caractère).
Méthode de construction
1
Lister les caractères
Établir un tableau présence/absence pour chaque espèce.
2
Ranger les caractères
Du plus partagé (vertèbres) au plus rare (bipédie).
3
Grouper les espèces
Les espèces qui partagent un caractère nouveau forment un groupe : on les place sur une même branche.
4
Placer les innovations
Marquer chaque caractère à l’endroit où il apparaît ; chaque nœud représente un ancêtre commun.
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Bien lire un arbre
Les espèces actuelles sont au bout des branches : aucune ne descend d’une autre.
Un nœud représente un ancêtre commun hypothétique, disparu.
L’Homme ne descend pas du chimpanzé : ils ont un ancêtre commun récent (il y a environ 7 millions d’années).
L’Homme et les autres espèces
2. La place de l’Homme
L’Homme est un Vertébré, un Tétrapode, un Mammifère et un Primate. Avec le chimpanzé, le bonobo, le gorille et l’orang-outan, il forme le groupe des Hominidés (grands singes). Son ADN est identique à environ 98 % à celui du chimpanzé. Ses caractères propres : bipédie permanente, très gros cerveau, langage articulé.
Exemple : le Cameroun abrite gorilles et chimpanzés (Dja, Lobéké, Campo-Ma’an) : protéger ces cousins menacés est un devoir.
une espèce menacéela tiquela faune sauvage
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Ce que l’on retient de la parenté
Tous les êtres humains appartiennent à une seule espèce : Homo sapiens. Les différences de couleur de peau ne créent pas de « races » différentes.
La parenté avec les autres espèces invite à respecter et protéger la biodiversité.
Trace écrite : ce que je retiens
À retenir
Les organes homologues ont la même structure et la même origine ; ils traduisent une parenté.
Les organes analogues ont seulement la même fonction ; ils ne prouvent pas de parenté étroite.
Les espèces qui partagent le plus de caractères nouveaux sont les plus proches parentes.
L’arbre phylogénétique représente ces liens ; chaque nœud est un ancêtre commun.
L’Homme est un Primate Hominidé, proche parent du chimpanzé, avec qui il partage un ancêtre commun.
je retiensla rochela couche d’ozone
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Vocabulaire à connaître
Homologieressemblance de structure due à une origine commune.Analogieressemblance de fonction sans origine commune.Arbre phylogénétiquereprésentation des liens de parenté entre espèces.Ancêtre communespèce disparue dont descendent plusieurs espèces actuelles.Hominidésgroupe formé de l’Homme et des grands singes.
Je m’évalue
1. L’aile de chauve-souris et le bras humain sont-ils homologues ou analogues ?
2. L’aile d’oiseau et l’aile de papillon sont-elles homologues ?
3. Quel caractère est propre à l’Homme dans le tableau ?
4. L’Homme descend-il du chimpanzé ?
Réponses : homologues · non, analogues · la bipédie permanente · non, ils ont un ancêtre commun. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.
je réfléchisle cortexle travail d’équipe
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Erreurs fréquentes
Dire que « l’Homme descend du singe » : il partage un ancêtre commun avec les grands singes actuels.
Utiliser des organes analogues pour établir une parenté.
Croire que les espèces au bout des branches de gauche sont « inférieures » : toutes sont actuelles.
Méthode
Pour construire un arbre phylogénétique : classe les caractères du plus partagé au moins partagé, place les espèces de la moins apparentée à la plus apparentée, marque chaque caractère juste avant le groupe qui le possède, puis vérifie que chaque espèce possède bien tous les caractères placés sous elle.
Activité d’intégration
Ton club environnement prépare une affiche sur les primates de la réserve de Campo-Ma’an pour convaincre les chasseurs de ne plus tuer de gorilles et de chimpanzés. On te donne les caractères suivants : poils et mamelles, pouce opposable, absence de queue, bipédie permanente, pour l’Homme, le chimpanzé, le gorille, le singe cercopithèque et le rat.
Construis le tableau de caractères de ces cinq espèces.
Construis l’arbre phylogénétique correspondant.
Rédige un argument scientifique en faveur de la protection des grands singes.