• Chapitre 1 : La Génétique Et Évolution<o:p></o:p>

     

    <o:p> </o:p>

    I)            Brassage génétique et sa contribution à la diversité génétique<o:p></o:p>

    Dans l’espèce humaine il y a 23 paires de chromosomes. Ainsi on dit que l’espèce humaine est une espèce diploïdique à 2n = 46 chromosomes<o:p></o:p>

     

    Les chromosomes non sexuels sont des autosomes<o:p></o:p>

    Les chromosomes sexuels sont des gonosomes<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Le caryotype est stable de génération en génération, donc si le caryotype est stable c’est dû à la méiose et à la fécondation<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    1.    Méiose et fécondation participe à la stabilité de l’espèce<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    a)    Mise en évidence du rôle de ces deux phénomènes dans le cycle biologique de l’espèce<o:p></o:p>

    Le caryotype d’un spermatozoïde est de n = 23 chromosomes <o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Problème : - Comment passer de 2n à n chromosomes è grâce à la méiose<o:p></o:p>

                          - Comment passer de n à 2n chromosomes è grâce à la fécondation<o:p></o:p>

    1 

    <o:p></o:p>

    b)  La méiose, un phénomène aboutissant à la naissance de 4 cellules haploïdes<o:p></o:p>

    La méiose s’effectue dans les gonades, il s’agit de 2 divisions cellulaires :<o:p></o:p>

    - La première division de méiose est composée d’une prophase I, d’une métaphase I, d’une anaphase I et d’une télophase I. Ainsi cela aboutit à une formation de deux cellules à n chromosomes dupliqués.<o:p></o:p>

    Les chromosomes homologues se séparent.<o:p></o:p>

    - La deuxième division de méiose est composée d’une prophase II, d’une métaphase II, d’une anaphase II et d’une télophase II. Ainsi cela aboutit à une formation de quatre cellules à n chromosomes non dupliqués qui conduisent à la formation des futurs gamètes.<o:p></o:p>

    Cela permet la séparation des chromatides.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

     

    2

     

    <o:p> </o:p>

    La méiose est précédée d’une duplication d’ADN<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    c)   Fécondation, la rencontre de deux cellules haploïdes<o:p></o:p>

    Au cours de la fécondation, un gamète mâle et un gamète femelle : cela s’appelle la caryogamie ce qui conduit à une cellule-œuf ou zygote.<o:p></o:p>

    On obtient un nombre unique dont le caryotype est identique à celui de ses parents. L’espèce est stable<o:p></o:p>

     

    II)         Méiose et fécondation sont à l’origine du brassage génétique au sein d’une espèce<o:p></o:p>

    Comment expliquer que les enfants qui héritent des chromosomes de leurs parents soient différents de leurs parents ?<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    1)  Le brassage inter chromosomique<o:p></o:p>

    Les résultats du croisement test entre des drosophiles P2 [vg ; eb] et F1 [vg+ ; eb+] (ils sont hétérozygotes) montrent une descendance avec quatre phénotypes équiprobables <o:p></o:p>

    [vg+ ; eb] [vg ; eb+] [vg ; eb] [vg+ ; eb+]. Au cours de la méiose les allèles des deux gènes indépendant sont répartis au hasard dans les futures gamètes de la drosophiles F1 è le phénomène est appelé brassage inter chromosomique<o:p></o:p>

    Après fécondation on obtient bien les quatre phénotypes équiprobables<o:p></o:p>

     

    34

     

    <o:p> </o:p>

    2)  Le brassage intra chromosomique<o:p></o:p>

    Les résultats du croisements test entre la drosophile P2 [vg ; b] et F1 [vg+ ; b+] (ils sont hétérozygotes) montrent une descendance avec quatre phénotypes non équiprobables avec une majorité de phénotypes parentaux [vg+ ; b+] et [vg ; b] et une minorité de phénotypes recombines [vg+ ; b] [vg ; b+]. Dans ce cas les deux gènes sont liés<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

     

    5

     

    <o:p> </o:p>

    Ces résultats théoriques sont différents des résultats observés. On observe bien une majorité de phénotypes parentaux mais aussi une minorité de phénotypes recombinés qui s’expliquent par la survenu d’accidents rares au cours de la méiose en prophase I<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

     

    6

     

    <o:p> </o:p>

     Crossing-over enjambement des chromatides de deux chromosomes homologues è échange de matériel génétique.<o:p></o:p>

    Quand les gamètes de P2 rencontrent les rares recombinés, on obtient une minorité d’individu [vg+ ; b] et [vg ; b+]<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Le brassage intra chromosomique augmente le nombre de gamètes et permet donc de créer des individus nouveaux<o:p></o:p>

    <o:p>7 </o:p>

    <o:p></o:p>                3)  Mouvements anormaux de chromosomes

     

    Les syndromes de Turner sont des monosomies<o:p></o:p>

    Les syndromes de Klinefelter sont des trisomies<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Les individus atteints de trisomie 21 présente dans leurs caryotypes trois chromosomes 21 au lieu de deux<o:p></o:p>

    Cette anomalie du nombre de chromosomes est du à une perturbation dans leur répartition lors de la formation des gamètes chez l’un des deux parents :<o:p></o:p>

    Soit les chromosomes homologues ne se sont pas séparés en Anaphase I<o:p></o:p>

    Soit les chromatides ne se sont pas séparés en Anaphase II<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    La caryogamie de ce gamète anormal avec un autre gamète normal crée des trisomies<o:p></o:p>

     

    8

     

    <o:p> </o:p>

    III)      Diversité génétique et diversification des êtres vivants<o:p></o:p>

    Quels peuvent être au cours de la reproduction sexué et en dehors les autres causes de diversité<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    1)  Diversification des êtres vivants avec modification du génome<o:p></o:p>

    a)  Crossing-over inégal et duplication de gènes<o:p></o:p>

    Au cours de la Prophase I des échanges inégaux de chromatides conduisent à la duplication accidentelle de gènes. Chacune des copies va mutés aléatoirement au cours du temps et code pour des protéines homologues ayant parfois des rôles différents<o:p></o:p>

    Ces accidents favorisent la diversification, on peut reconstituer l’histoire des familles multigéniques en comparant les séquences des gènes et séquences protéiques. Plus le nombre de ressemblances entre deux gènes plus les duplications sont récentes.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    b)  Hybridation et polyploïdisation<o:p></o:p>

    Des espèces aux caryotypes nouveaux apparaissent. Certains organismes possèdent deux jeux complets de chromosomes. Ces espèces dites polyploïdes (hexaploïdes : 6n comme le blé…)<o:p></o:p>

    Ce phénomène est naturellement fréquent dans le règne végétal et joue un rôle important. Il est plus rare chez les animaux. Le phénotype nouveau qui en découle est souvent un gigantisme, ou une synthèse de certains composés ou une résistance plus importante<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Comment toutes les espèces apparaissent et se reproduisent<o:p></o:p>

     

    9

     

     

    <o:p> </o:p>

    Définition : l’autoploïdie est une duplication des chromosomes d’une même espèce, elle se produit spontanément (non-disjonction des chromosomes lors de la méiose) ou artificiellement (traitement à la colchine qui empêche la séparation des chromosomes pendant la mitose). Les gamètes formés se rencontre par autofécondation et donne naissance à être polyploïde fertile.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    L’alloploïdie est la polyploïdie entre espèces différentes. Les espèces différentes de blé ont été générées par des événements successifs de polyploïdie intervenus entre trois espèces à 2n = 14<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Le premier événement est une hybridation de l’espèce naturelle A à 2n = 14 avec             B à 2n = 14 (il y a environ 500 000ans) et va produire un hybride AB stérile [AB=nA+nB=14]. Cet hybride a subit un accident de mitose qui a doublé son matériel génétique. Ainsi on obtient un nouveau blé fertile à 2x(nA+nB)=4n=28<o:p></o:p>

    Le second événement a lieu lors de la domestication du blé (10 000ans) le blé AB est tétraploïde et D a 2n=14<o:p></o:p>

    On obtient un espace hybride ABD à 3n=21 stérile qui subit un accident de mitose qui double son matériel génétique. On obtient 2(nA+nB)+2nD=6n=42<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    c)   Transferts horizontaux<o:p></o:p>

    Quelles peuvent être les causes de la diversité en dehors de la reproduction sexuée ?<o:p></o:p>

    Observation : Souche 1 + souche 2 è crée des mutants<o:p></o:p>

    Problème : Comment les souches mutent ?<o:p></o:p>

    Hypothèse : Par échange du matériel génétique dans le milieu de culture<o:p></o:p>

    Expérience : Ajout de filtrat d’une culture dans l’autre è Résultats : pas de mutants<o:p></o:p>

    Interprétation : L’échange ne se fait pas à distance<o:p></o:p>

    Hypothèse 2 : Échange par contact<o:p></o:p>

    Expérience : Agitation è Résultats : empêche le contact<o:p></o:p>

    Observation microscopique de pont physique entre les cellules ce qui conforte l’hypothèse 2<o:p></o:p>

    Conclusion : Les ponts sont appelés pilus, ils permettent de créer un canal par lequel de l’ADN bactérien ou plasmide passe d’une cellule à l’autre. La souche 1 acquiert le plasmide de la souche 2 : cet ADN contient l’information qui permet de se multiplier sans les acides aminés (leu, thr, thi) et inversement pour la souche 2.<o:p></o:p>

    Ce transfert d’information est qualifié d’horizontal.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    La comparaison de séquences génétique entre différentes espèces de poissons permet de dresser un arbre phylogénétique. Plus le nombre de ressemblances est grand plus l’ancêtre commun est proche<o:p></o:p>

    La comparaison de séquences protéiques des lectines révèle des liens de parentés différents<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Pourquoi ces arbres sont-ils contradictoires ?<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    On suppose que le gène qui code pour les lectines est d’abord apparu chez le corbeau des mers et qu’il est transmis par hasard de manière horizontale (Éperlan, Hareng)<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Depuis le milieu externe ou bien par contamination virale<o:p></o:p>

     

    10
    11

     

     

    <o:p> </o:p>

    Le transfert horizontal de gènes est un processus dans lequel un organisme intègre du matériel génétique provenant d’un autre organisme sans en être le descendant<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Chez les bactéries, les transferts sont fréquents et entraine un mécanisme résistant aux antibiotiques<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    D’autres mécanismes d’intégration de fragment d’ADN libre ou viraux permettent de compléter l’histoire évolutive de l’espèce et de tracer des réseaux phylogénétiques<o:p></o:p>

    d)  Des gènes homéotiques<o:p></o:p>

    Les gènes homéotiques sont des gènes du développement qui commande le plan d’organisation des êtres vivants<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Les gènes homéotiques de la drosophile, poisson, souris ont des séquences similaires et permettent d’expliquer le même plan d’organisation antéropostérieur. Cependant quelques petites différences entraine de grandes conséquences au point de vue morphologiques<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    • Absence de pattes chez le serpent<o:p></o:p>

    Quand les gènes homéotiques hox-c6 et hox-c8 ne s’expriment pas à l’avant de l’animal cela entraine la formation de membres antérieur développé<o:p></o:p>

    Chez le serpent, ils sont exprimés et entrainent la formation de côtes<o:p></o:p>

    è le serpent n’a pas de pattes<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    • Pourquoi la chenille a des fausses pattes et le papillon non<o:p></o:p>

    Quand les gènes homéotiques DII s’expriment chez les insectes cela entraine la formation d’appendice (pièces buccales, pattes…)<o:p></o:p>

    Quand les gènes homéotiques Abd-A et Ubx s’expriment ils empêchent DII de s’exprimer, il n’y a donc pas d’appendices<o:p></o:p>

    Chez le papillon Abd-A et Ubx s’expriment ainsi il n’y a pas de fausses pattes<o:p></o:p>

    è Chez le chenille Abd-A et Ubx s’expriment ainsi il y a de fausses pattes<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Des modifications du territoire d’expression des gènes homéotiques ont des conséquences morphologiques importantes<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    • Bec des pinsons<o:p></o:p>

    Plus le gène Bmp4 s’exprime tôt et intensément dans les cellules embryonnaires plus le bec des pinsons est massif<o:p></o:p>

    è Ainsi des modifications d’intensités d’expression des gènes homéotiques et des modifications de chronologie ont des conséquences morphologiques importante<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    • Forme des oursins<o:p></o:p>

    Si les gènes homéotiques Lin et Daf impliqués dans la durée du développement des oursins sont mutés ils accélèreront le développement et provoque un allongement du rostre <o:p></o:p>

    è Les modifications de durée d’expression des gènes homéotiques (hétérochromie) ont des conséquences morphologiques importante<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    2)  Diversification des êtres vivants sans modification du génome<o:p></o:p>

    a)  La symbiose<o:p></o:p>

    Comment des associations entre différents êtres vivants peuvent généré une diversité phénotypique ?<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    <o:p> </o:p>

    Basilic / Mycorhize<o:p></o:p>

    Lichen (Algues + Champignons)<o:p></o:p>

    Fourmis + Champignons<o:p></o:p>

    Anémones + Algues<o:p></o:p>

    Avantages<o:p></o:p>

    Basilic :<o:p></o:p>

    Absorbe mieux l’eau et les minéraux<o:p></o:p>

    Mycorhize :<o:p></o:p>

    Bénéficie des matières organiques de la plante<o:p></o:p>

    Champignons produisent un pigment qui protège le lichen du soleil<o:p></o:p>

    Champignon bénéficie d’une protection contre les bactéries <o:p></o:p>

    Et ils fournissent de la nourriture pour les fourmis<o:p></o:p>

    Algues fournissent de la matière organique <o:p></o:p>

    Les anémones se déplacent vers la lumière nécessaire à l’algue pour la photosynthèse<o:p></o:p>

    Diversités phénotypiques<o:p></o:p>

    Meilleure croissance de la plante<o:p></o:p>

    Nouvelle substance<o:p></o:p>

    Production de nouvelles structures<o:p></o:p>

    Nouveau comportement<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    b)  Comportement<o:p></o:p>

    Problématique : comment l’apprentissage au sein d’une société permet de générer des comportements nouveaux ?<o:p></o:p>

    Pour chaque exemple citer les comportements étudiés et les modalités de l’apprentissage<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Les oiseaux mâles adultes ont des chants variés<o:p></o:p>

    Si un jeune est élevé en présence d’un adulte le chant du jeune va imiter celui de son modèle. Le chant n’est pas inné c’est un comportement par imitation<o:p></o:p>

    Un groupe de chimpanzés apprend à se servir d’un outil en observant un chimpanzé expert et en l’imitant<o:p></o:p>

    L’apprentissage est plus ou moins bien conservés par l’individu et donc plus ou moins bien transmis aux générations suivantes<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    <o:p> </o:p>

    IV)      De la diversité à l’évolution des êtres vivants<o:p></o:p>

    Problématique : qu’est ce qui peut maintenir ou faire disparaître des caractères au sein des populations ?<o:p></o:p>

    Des innovations peuvent être favorable ou défavorable ou même neutre pour la survie d’une population<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Les innovations et mutations qui confèrent un avantage ont la probabilité de se répandre. Mais ce principe qualitatif n’est pas toujours suffisant pour expliquer le maintient ou la disparition d’une population<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    L’évolution se définit comme la transformation d’une population au cours du temps<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    1)  L’innovation génétique au crible de la sélection naturelle<o:p></o:p>

    Exemple du phalène<o:p></o:p>

    Il y a sélection naturelle des phénotypes sombres qui survivent dans les régions pollués et sélection des phénotypes claires dans les régions non industrialisés<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Exemple de l’éléphant<o:p></o:p>

    L’augmentation de la fréquence du gène qui code pour les défenses de petite dans les zones touchées par le braconnage<o:p></o:p>

    Il y a diminution de la fréquence de ces mêmes allèles dans les pays où le commerce d’ivoire est interdit<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Conclusion : Ainsi l’environnement (les prédateurs, la température, la compétition entre individus…) va sélectionner les innovations qui ont un avantage : c’est la sélection naturelle. Comme l’environnement peut évoluer, la diversité aussi<o:p></o:p>

     <o:p></o:p>

    2)  La dérive génétique : une histoire de hasard<o:p></o:p>

    Quand la diversité ne confère aucun avantage ni désavantage, par rapport à l’environnement, quel sort lui est réservé ?<o:p></o:p>

    La fréquence des allèles varie au cours des générations de manière aléatoire, et cela d’autant plus rapidement que l’effectif est petit : c’est la dérive génétique (extinction, supplantation)<o:p></o:p>

    Lors d’une migration ou d’un isolement, les migrants ne vont emporter qu’une partie des allèles dans une protection aléatoire. La nouvelle population isolée aura donc des fréquences alléliques différentes de la population d’origine : on parle d’effet fondateur pour qualifier cette forme de dérive génétique.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    3)  La notion d’espèce<o:p></o:p>

    a)  Qu’est ce qu’une espèce<o:p></o:p>

    Une espèce (jusqu’au XIX° siècle) correspond à deux êtres vivants s’ils se ressemblent et peuvent se reproduire entre eux.<o:p></o:p>

    La définition de l’espèce a évolué dans le temps avec des espèces choisies. On voit que la notion d’espèce n’est pas si simple et qu’elle n’est pas exhaustive à la ressemblance et l’interfécondité.<o:p></o:p>

    Des individus appartenant à la même espèce ne se ressemblent pas forcément (dimorphisme sexuel)<o:p></o:p>

    Pour que deux individus soient de la même espèce, il fau qu’ils puissent se rencontrer dans une même zone géographique<o:p></o:p>

    Pour appartenir à la même espèce, il faut pouvoir démontrer qu’il y a un échange (brassage) génétique entres les populations<o:p></o:p>

    Une espèce (de nos jours) correspond à des individus appartenant à la même espèce ne se ressemblent pas toujours, mais ils sont interféconds et bénéficient d’un isolement reproductif, c’est-à-dire qu’ils sont isolés génétiquement des autres populations.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    b)  Comment naissent et disparaissent les espèces<o:p></o:p>

    L’isolement reproductif entrainant la spéciation peut être le résultat d’un isolement géographique (allopatrique ou non [sympatrique])<o:p></o:p>

    La disparition d’une espèce est lié à la mort de tous les individus ou quand il y a échange génétique entre les espèces<o:p></o:p>

    La spéciation est un processus évolutif par lequel de nouvelles espèces apparaissent.<o:p></o:p>

    Elle est à l’origine de la diversité biologique et constitue le petit essentiel de la théorie de l’évolution.<o:p></o:p>

    Une espèce est définie dans un laps de temps fini<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Tous ces insectes se ressemblent, on les a donc mis dans une même espèce à priori. Cependant, l’analyse de leur chantimidique des différences dans les amplitudes observées. Ainsi, le chantest à l’origine d’un isolement reproductif non géographique créant trois espèces différentes.<o:p></o:p>

    Exemple : Il s’agit d’un isolement non géographique car les premiers se sont développés sur la même île, mais il y a eu des mutation car ils ont eu une croissance sur deux milieux différents, les périodes de floraison n’étaient donc plus synchrones, ils ne pouvaient ainsi plus se reproduire, cela a conduit à la spéciation des deux espèces.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    V)         Un regard sur l’évolution de l’Homme<o:p></o:p>

    Problématique : Quelle est la place de l’Homme par rapport aux autres primates dans l’évolution ?<o:p></o:p>

     

    1)  La place de l’Homme au sein des primates<o:p></o:p>

    Qu’est ce qu’un primate ?<o:p></o:p>

    Un primate est un mammifère aux mains munies d’un pouce opposable<o:p></o:p>

    Les comparaisons morphologiques, génétiques, et moléculaires entre l’Homme et les autres primates permettent de construire un arbre phylogénétique entre les espèces fossiles et actuelles. Plus le nombre de caractères dérivés (notés évolutives, en commun est importante entre deux individus) plus leur ancêtre commun est proche. Les primates anciens fossiles datent d’il y a -65 à -50 millions d’années<o:p></o:p>

    <o:p>12 </o:p> 

     

    <o:p></o:p>

    Qu’est ce qu’un Hominoïde ?<o:p></o:p>

    Un hominoïde ou grands singes sans queues regroupent les Gibbons, les Orang-Outan, les Gorilles, les Chimpanzés et l’Homme<o:p></o:p>

    La diversité des grands primates est réduite et certains sont en voie d’extinction.<o:p></o:p>

    L’Homme et le Chimpanzés partage un ancêtre commun très récent dont il n’existe aucun fossile<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    2)  L’acquisition du phénotype humain<o:p></o:p>

    Problématique : qu’est ce qui distingue l’Homme des grands singes et du Chimpanzés en particulier ?<o:p></o:p>

    La comparaison des caryotypes montre que les grands singes ont 2n = 48 chromosomes alors que l’Homme a 2n = 46 chromosomes<o:p></o:p>

    Le chromosome 2 de l’Homme résulte de la fusion des chromosomes 2q et 2p des singes.<o:p></o:p>

    L’Homme se distingue par une différence de caryotypes<o:p></o:p>

    On observe entre les chromosomes des singes et de l’Homme de nombreuses translocation (déplacement d’un fragment de chromosomes sur un autre chromosome), des inversions (retournement d’un fragment de chromosome) et de fusion (2q + 2p). Ainsi de nombreux gènes différents par leur positionnement.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    L’étude comparée du développement pré et post natal du chimpanzé et de l’Homme montre :<o:p></o:p>

    - un allongement du temps de la multiplication des neurones chez l’Homme<o:p></o:p>

    - un maintient du trou occipital centré sous le crâne favorisant la bipédie<o:p></o:p>

    - un maintient de la face plane<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    La phase embryonnaire et juvénile est plus longue chez l’Homme que chez le singe, le développement de l’Homme est donc ralenti : ce qui explique les différences morphologiques entre l’Homme et les Chimpanzés (hétérochromie)<o:p></o:p>

    Une mutation du gène FoxP2 entraine chez l’Homme des difficultés d’élocution / d’apprentissage de la grammaire.<o:p></o:p>

    Un enfant qui n’a jamais appris parler avec un adulte ne sait pas parler<o:p></o:p>

    Le langage s’acquiert sous l’effet de l’interaction entre génotype et environnement.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Conclusion : L’Homme se distingue des autres singes par :<o:p></o:p>

    - son caryotype<o:p></o:p>

    - certains caractéristiques physiques comme la bipédie, la face plane, le volume crânien important, le langage.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    3)  L’appartenance au genre Homo<o:p></o:p>

    Nous sommes les seuls représentants du genre humain. Au cours de l’histoire de nombreux Homo se sont succédé<o:p></o:p>

    Problématique : Quels sont les spécificités des Homo<o:p></o:p>

    Les homininés est une espèce appartenant à la lignée humaine.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    a)  La bipédie<o:p></o:p>

    - le trou occipital est en arrière chez les singes et centré chez les Hommes donc l’axe de la colonne vertébrale est oblique chez les singes et verticale chez les Hommes<o:p></o:p>

    - les 4 courbures de la colonne vertébrale (cervicale, dorsale, lombaire, sacré) chez l’Homme. Les singes en ont qu’une seule. Ces courbures sont autant de compensation à la station debout.

    <o:p></o:p>

     

    13

     

     

    - le bassin est court et large pour l’Homme et long et étroit pour le singe                       

    <o:p></o:p>

     

    14

     

     

    On suppose que ce bassin s’est tassé sous le poids des viscères.<o:p></o:p>

    - les fémurs sont obliques et les rotules sont orientées à l’intérieur chez l’Homme et ils sont parallèles avec les rotules orientées à l’extérieur.<o:p></o:p>

    - les membres antérieurs des singes sont long et sont utiles et nécessaire à la locomotion (brachiation). Les Hommes ont des membres antérieurs courts qui ne servent pas à la locomotion.<o:p></o:p>

    - les pieds des singes ont des pouces opposables qui permettent la préhension (attraper des choses). Les pieds des Hommes ont des pouces non opposables permettant la marche.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Remarque : les australopithèques ont une bipédie imparfaite ne permettant pas de courir. <o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    b)  Volume et apparence du crâne<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Chimpanzés<o:p></o:p>

    Homme<o:p></o:p>

    Front<o:p></o:p>

    Absence<o:p></o:p>

    Développé<o:p></o:p>

    Bourrelet sus-orbitaire<o:p></o:p>

    Très marqué<o:p></o:p>

    Absence<o:p></o:p>

    Pommettes<o:p></o:p>

    Saillantes<o:p></o:p>

    Peu marquées<o:p></o:p>

    Face (angle facial)<o:p></o:p>

    Prognathe<o:p></o:p>

    Rétrognathe<o:p></o:p>

    Volume crânien<o:p></o:p>

    400 cm3<o:p></o:p>

    1500 cm3<o:p></o:p>

    Diastème (écart canines incisives)<o:p></o:p>

    Présent<o:p></o:p>

    Absence<o:p></o:p>

    Canines<o:p></o:p>

    Développé<o:p></o:p>

    Peu développé<o:p></o:p>

    Forme mâchoire<o:p></o:p>

    Réduit en V<o:p></o:p>

    Réduit en U (parabolique)<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Remarque : L’australopithèque à faible capacité crânienne et le fait qu’il soit très prognathe montre qu’il a plus un crâne d’un singe plutôt que celui de l’Homme<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    c)   L’acquisition de techniques<o:p></o:p>

    L’Homme debout libère ses mains et fabrique des outils de plus en plus sophistiqués :<o:p></o:p>

    - galets aménagés ou chopper<o:p></o:p>

    - galets bifaces<o:p></o:p>

    - pointes de flèches, racloir, travail de l’os et de l’ivoire<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Remarque : L’australopithèque ne fabrique aucun outil<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    d)  Rites funéraires et actions culturelles<o:p></o:p>

    L’Homme est capable d’abstraction : sculpture, peinture…<o:p></o:p>

    Il a le sens du sacré et pratique des rites funéraires. L’Homme de Neandertal pratique les rites funéraires et l’Homo sapiens pratique l’art.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    e)   Lien de parenté entre les Homo<o:p></o:p>

    Les Homo sont bipèdes, ont des capacités crâniennes importantes et fabriquent des outils.<o:p></o:p>

    Les Australopithèques sont des bipèdes imparfaits avec une petite capacité crânienne et ils ne fabriquent pas.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    On a donc crée dans la ligné humaine deux genres : le genre Homo et le genre Australopithèque.<o:p></o:p>

    Le genre Homo contient plusieurs espèces :<o:p></o:p>

    - l’Homo habilis<o:p></o:p>

    - l’Homo erectus<o:p></o:p>

    - l’Homo neanderthalis<o:p></o:p>

    - l’Homo sapiens<o:p></o:p>

    Ces espèces ont pu cohabiter. L’évolution de l’Homme n’est pas donc linéaire mais présente un caractère buissonnant<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Beaucoup d’élément permet de distinguer les Homo des autres Homininés. Si un reste ou un fossile possède l’une des caractéristiques spécifique du genre Homo alors on le classera parmi les Homo.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    VI)      Les relations entre organisation et mode de vie, résultats de l’évolution (exemple de la vie fixée des plantes)<o:p></o:p>

    La vie fixée des plantes comporte de nombreux désavantages. En effet des fonctions de nutritions, de reproduction et de défense sont moins faciles quand on reste fixés.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Problématique : comment palier aux inconvénients de la vie fixée ? Quelles organisations la plante a-t-elle développé ?<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    1)  Se nourrir en étant fixé<o:p></o:p>

    Une plante a besoin d’eau et de sels minéraux qui se trouve dans le sol.<o:p></o:p>

    Une plante a besoin de lumière et de CO2 qui se trouve dans l’air.<o:p></o:p>

    Le CO2 et l’eau sont transformés en matière organique et en O2 par la photosynthèse.<o:p></o:p>

    6CO2 + 6H2O è C6H12O6 + 6O2<o:p></o:p>

    Les organes spécialisés dans l’absorption de l’eau et des sels minéraux sont les racines.<o:p></o:p>

    Les organes spécialisés dans la capture de la lumière et du CO2 sont les feuilles.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    a)  Les feuilles sont adaptées à leur rôle photosynthétique<o:p></o:p>

    - Les feuilles sont dirigées vers la lumière. Les cellules photosynthétiques qui doivent recevoir la lumière sont plus nombreuses au dessus des feuilles.<o:p></o:p>

    - La surface d'échange avec l'air augmente avec le temps et est importante =80 cm2/g.<o:p></o:p>

    - Les structures spécialisées appelées stomates s'ouvrent et se ferment selon les conditions de l'environnement (température, déshydratation, luminosité). Ils sont plus nombreux sur la face inférieure des feuilles permettant de limiter la déshydratation. Le parenchyme lacuneux augmente la surface de contact entre les cellules chlorophylliennes et l'air;<o:p></o:p>

    15 


    <o:p></o:p>

    b)  Les racines sont adaptées à leur rôle d'absorption<o:p></o:p>

    - La longueur totale des racines augmente avec le temps et est importante. Cette croissance augmente la surface d'échange avec le sol.<o:p></o:p>

    -Les poils absorbants sont des cellules spécialisées dans l’absorption. Leur grand nombre multiplie la surface d'échange <o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    16 


    <o:p></o:p>

    c)   Les vaisseaux conducteurs font le lien entre tous les organes de la plante<o:p></o:p>

    Les cellules des feuilles ont besoin d'eau et de sels minéraux. Les cellules des racines ne peuvent grandir sans matière organique. Comment ces éléments circulent dans la plante?<o:p></o:p>

    - eau + sels minéraux = sève brute ascendante circule dans le xylème (cellules mortes dont la paroi est renforcée par la lignine)<o:p></o:p>

    -eau+ matière organique = sève élaborée descendante circule dans le phloème (cellules vivantes dont la paroi contient de la cellulose)<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>17 

    <o:p></o:p>

    d)  Comparaison des surfaces d’échanges animales et végétales<o:p></o:p>

    Les animaux pour se nourrir ont besoin d’aliments transformés en nutriment qui passe dans le sang au niveau de l’intestin grêle. Ils ont besoin de dioxygène prélevé au niveau des alvéoles pulmonaires.<o:p></o:p>

    La surface d’échange est plus importante chez les végétaux que chez les animaux.<o:p></o:p>

    Les méthodes de calculs sont variés et peu précises cependant la plante bien que fixée a développé des structures qui lui permette de se nourrir efficacement<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    2)  Se défendre en étant fixé<o:p></o:p>

    Les agressions contre lesquels la plante doit faire face sont multiples, les conditions physiques du milieu (eau, température, vent, les herbivores et les autres nuisibles) sont des obstacles à la survie des plantes.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Problématique : Comment se défendre quand on ne peut pas fuir ?<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    a)  Se défendre contre les variations des conditions physiques du milieu<o:p></o:p>

    Les végétaux subissent des variations des conditions physiques du milieu (baisse de la température, desséchement (dessiccation) …) <o:p></o:p>

    De nombreuses structures et mécanismes adaptées sont mis en place par les plantes pour se protéger (écailles de protection, mouvement des feuilles, duvet, cuticules imperméables…) <o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    b)  Se défendre contre les prédateurs<o:p></o:p>

    Les plantes développe des protections chimiques comme des molécules toxiques / odorantes (menthol ou tanin) ou des protections mécaniques (épines) permettant de se défendre contre les prédateurs.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    3)  Se reproduire en étant fixé<o:p></o:p>

    Problématique : Comment les gamètes se rapprochent quand les plantes sont fixés ?<o:p></o:p>

    Comment la descendance colonise des nouveaux milieux ? <o:p></o:p>

     

    Tous les organes de la fleur repose sur le pédoncule.<o:p></o:p>

    <o:p>18 </o:p> 

     

    <o:p></o:p>

    Une fleur est une structure organisée en quatre couronnes concentriques (de l’extérieur vers l’intérieur) on trouve :<o:p></o:p>

    - les sépales organisés en calice<o:p></o:p>

    - les pétales organisés en corolle<o:p></o:p>

    - les étamines (organes mâles)<o:p></o:p>

    - le pistil (organe femelle)<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Par convention dans un diagramme, on représente les pétales en trait plein noir.<o:p></o:p>

    La comparaison des diagrammes floraux d’une fleur normale avec trois mutants montre que les fleurs différents par le nombre et l’organisation des pièces florales : sous influence génétique. Il existe chez les plantes les gènes du développement qui contrôle la formation des pièces florales. La mutation de ces gènes sont à l’origine des différences de phénomènes observés.<o:p></o:p>

    La fécondation au sein d’une même fleur est possible mais il n’est pas fréquent. La fécondation croisée nécessite le transport du pollen vers le pistil. <o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Le pollen et le nectar répondent aux besoins alimentaires des polinisateurs. Certaines plantes dégagent des odeurs qui attirent les insectes. Certaines plantes ont l’allure (la forme) d’un insecte femme pour que le mâle soit attiré et pollinise la fleur (mimétisme).<o:p></o:p>

    Les animaux ont développé des structures adaptées au prélevant du nectar en fonction de la morphologie des fleurs. On peut parler de coévolution animales / végétales lorsque la pollinisation implique la pollinisation.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Le pollen est transporté par les animaux (zoogamie), par le vent (anémogamie), par l’eau (hydrogamie)<o:p></o:p>

    Quand le pollen est déposé sur le pistil, il rencontre l’ovule et il y a fécondation. La cellule œuf devient une graine (bébéplante)<o:p></o:p>

    Le pistil se transforme en fruit<o:p></o:p>

     

    19
    20

    <o:p> </o:p>

    Les graines pour être dispersés ont crée un dispositif qui leur permet de planer (érable), de s’accrocher aux poils des animaux, de flotter (noix de coco), d’être appétissantes.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    VII)   Conclusion<o:p></o:p>

    Là encore pour le transport des graines par les animaux il y a une coévolution qui permet la dispersion des graines.<o:p></o:p>


    votre commentaire
  • Chapitre 2<o:p></o:p>

    Le domaine continental et sa dynamique<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    <o:p> </o:p>

    <o:p> </o:p>

    Wegener a mis en évidence la dualité des altitudes.<o:p></o:p>

    Cette observation peut laisser support une différence dans la nature de le roche de la croute continentale et celle de la croute océanique.<o:p></o:p>

    Nous allons nous intéresser plus particulièrement au domaine continental.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Qu’est-ce qui le caractérise ?<o:p></o:p>

    Quels sont les indices qui permettent de retracer l’histoire d’une chaine de montagne ?<o:p></o:p>

    Quel est le devenir des reliefs ?<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    I)            Caractérisation du domaine continental : lithosphérique, relief, épaisseur crustale…<o:p></o:p>

     

    1

    <o:p> </o:p>

    1)  La densité des roches de la croute continentale<o:p></o:p>

    La densité d’une roche est la masse volumique de cette roche rapportée à celle de l’eau qui vaut 1<o:p></o:p>

    Les couches de la croute continentale sont principalement constitué de granitoïdes. On va mesurer la densité de cette roche :<o:p></o:p>

    dgranite = 100,1 / (169 – 130) = 2,6 g/mL<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    ces roches de la croute continentale constitué de granitoïdes ont une densité qui valent 2,6 à 2,7 g/mL. Elles sont donc inférieures à celle de la croute océanique qui valent environ 3,3 g/mL.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    2)  La lithosphère continentale est en équilibre sur l’asthénosphère<o:p></o:p>

    Les roches de la croute continentales dont la masse volumique est constante 2,7 g/cm3, repose sur des péridotites du manteau dont la masse volumique vaut 3,3 g/cm3. Donc les roches superficielles sont en équilibre sur l’asthénosphère sous-jacente.<o:p></o:p>

    On mesure la pesanteur à la surface de la Terre et on observe des anomalies gravimétriques négatives. Au niveau des chaines de montagnes la pesanteur n’est pas aussi élevée que ce qu’elle devrait l’être. On suppose que l’excédant de masse en surface est compensée en profondeur. La profondeur à laquelle l’état d’équilibre ou isostasie est atteint s’appelle la surface de compensation.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    3)  Épaisseur de la croute continentale<o:p></o:p>

    Après un séisme l’étude des temps d’arrivée des ondes P et des ondes réfléchies sur le Moho PMP permettent d’estimer la profondeur du Moho.<o:p></o:p>

    On calcule l’épaisseur de la croute sous :<o:p></o:p>

    Digne è 40,7 km (600 m d’altitude)<o:p></o:p>

    Gardanne è 25 km (200 m d’altitude)<o:p></o:p>

    Plus l’altitude est élevé plus le Moho est profond<o:p></o:p>

    La limite inférieure du Moho s’appelle la racine crustale.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Aux reliefs positifs, qu’est une chaine de montagne, répond en profondeur : une importante racine crustale ce qui valide le modèle d’isostasie d’Airy.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    4)  Les indices de contraintes compressives<o:p></o:p>

    L’excès de matière au niveau des chaines de montagnes vient de l’accumulation de matière compressée.<o:p></o:p>

    Quels sont les indices de la compression ?<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    a)  Les indices tectoniques<o:p></o:p>

    Sous la contrainte les roches sont plus ou moins plastiques elles plissent.<o:p></o:p>

    Quand la contrainte devient trop importante la roche casse et des failles apparaissent et notamment des failles inverses<o:p></o:p>

     <o:p></o:p>2 

    <o:p></o:p>

    Si la compression continue des blocs de roches anciennes peuvent se retrouver au dessus des blocs de roches plus récentes. Le contraste entre ces deux roches est dit anormales.<o:p></o:p>

    On appelle les roches des nappes de charriage ces roches qui se sont déplacés horizontalement.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Les plis, les failles inverses et les nappes de charriage sont les témoins d’un mouvement convergent compressif.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    b)  Les indices pétrographiques<o:p></o:p>

    Dans les chaines de montagnes les roches ont été déplacés au cours de la convergence elles subissent un réchauffement du à l’enfouissement et une augmentation de pression. <o:p></o:p>

    Ces contraintes entrainent des transformations minéralogiques.<o:p></o:p>

    Elle est appelée le métamorphisme. On peut retracer l’histoire d’une roche en analysant les minéraux qui la composent :<o:p></o:p>

    Les roches ont subies une pression d’Est en Ouest et les roches qui ont enregistrée le plus haut niveau de métamorphisme se trouvent à l’Ouest.<o:p></o:p>

    Toutes ces roches sont appelées micaschistes et proviennent de la transformation d’argile.<o:p></o:p>

    Exemple du Massif Central :<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Roche<o:p></o:p>

    Composition minéralogique<o:p></o:p>

    Pression<o:p></o:p>

    Température<o:p></o:p>

    Schiste<o:p></o:p>

    Séricite<o:p></o:p>

    Chlorite<o:p></o:p>

    < 0,4 GPa<o:p></o:p>

    < 400°C<o:p></o:p>

    Micaschiste<o:p></o:p>

    Biotite<o:p></o:p>

    Quartz<o:p></o:p>

    Grenat<o:p></o:p>

    0,4 GPa<o:p></o:p>

    < 500°C<o:p></o:p>

    Gneiss<o:p></o:p>

    Quartz<o:p></o:p>

    Feldspath<o:p></o:p>

    Biotite<o:p></o:p>

    Grenat<o:p></o:p>

    Staurotide<o:p></o:p>

    0,5 GPa<o:p></o:p>

    >500°C<o:p></o:p>

    Migmatite<o:p></o:p>

    Quartz<o:p></o:p>

    Feldspath<o:p></o:p>

    Biotite<o:p></o:p>

    0,6 GPa<o:p></o:p>

    > 600°C<o:p></o:p>

    Originale<o:p></o:p>

    Argile<o:p></o:p>

    Pélite<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    <o:p> </o:p>

    <o:p> </o:p>

    Les roches sous la pression se déforme et devient schiste. Une roche est schistosée quand elle est infectée par des plans de cassure<o:p></o:p>

    Plus les contraintes augmente plus la roche enregistre la pression qui sont visible dans les minéraux, on observe une foliation c’est-à-dire des alignements alternés des minéraux sombres et des minéraux clairs.<o:p></o:p>

    Après foliation quand la roche est portée à haute pression et haute température, elle fusionne, fond partiellement et la zone de fission s’appelle la zone d’anatexie.<o:p></o:p>

    Après refroidissement la roche devient une migmatite.<o:p></o:p>

    Sous les contraintes compressives des roches préexistantes continentales vont se recristalliser et leurs minéraux vont s’orienter en feuillets<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    5)  L’âge de la croute continental<o:p></o:p>

    Les plus vieilles roches de la croute continental sont datés de 4 milliards d’années alors que les roches de croute océanique date de 200 millions d’années<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Comment dater des roches continentales aussi anciennes ?<o:p></o:p>

    Par la datation absolue des roches (Rubidium / Strontium)<o:p></o:p>

    Quand une roche se cristallise, elle emmagasine un certain nombre d’élément radioactif qui vont se désintégré en un élément fils quand la moitié de la quantité initiale père se désintègre en élément fils il s’est passé une demi-vie.<o:p></o:p>

    On peut donc calculer l’âge d’une roche si on connaît la quantité d’élément père qu’elle contenait à t0 en mesurant la quantité père restant et fils apparu.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    3 

    <o:p></o:p>

    Les roches magmatiques contiennent du Rubidium 87 qui se désintègre en Strontium 87 et a une demi-vie de près de 50 milliards d’années.<o:p></o:p>

    Dans les minéraux du granite tous les minéraux n’incorporent pas au départ la même quantité de Rubidium.<o:p></o:p>

    Si on mesure les quantités de Rubidium 87 et de Strontium 87 dans tous les minéraux d’une roche magmatique rapportées à la quantité de Strontium 86 on obtient une droite isochrone si on relie tous les points correspondants aux minéraux de même âge.<o:p></o:p>

     

    Capture d’écran 2013-06-07 à 22.16.27 

     

    Il existe d’autres méthodes de datation<o:p></o:p>

    - le potassium 40 qui se désintègre en Argon 40 dont la demi-vie est de 1,248.109 ans (inférieur à celle du Rubidium), utilisée pour des roches plus récentes.<o:p></o:p>

    - le carbone 14 qui se désintègre en Azote 14 dont la demi-vie est de 5730 ans, utilisée pour des roches encore plus récent. Pour les roches carbonées. La méthode de datation nécessite qu’il y est du carbone dans les éléments (animal / végétal)<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    II)         La convergence lithosphérique : contexte de formation de chaines de montagne<o:p></o:p>

    En s’appuyant sur l’exemple des Alpes Franco-Italienne, nous allons déterminer les caractères et les conditions de formation d’une chaine de montagne de collision.<o:p></o:p>

    De quels éléments les géologues disposent pour comprendre la formation des Alpes ?<o:p></o:p>

    Comment retracer la formation d’une chaine de montagne ?<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    1)  Les traces d’une ancienne marge passive<o:p></o:p>

    Les blocs basculés dans les Alpes appelés La Mure, Taillefer et Les Grandes Rousses sont séparés par des failles normales. Ce sont des témoins d’une phase de rifting à l’origine de l’expansion océanique : il y a longtemps il existait un océan appelé l’océan alpin.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

     

    4

    <o:p> </o:p>

    2)  Traces d’un ancien océan<o:p></o:p>

    Les ophiolites du Chenaillet sont une superposition de péridotites, gabbros, basaltes métamorphisés (c’est une ancienne lithosphère océanique).<o:p></o:p>

    Ils sont donc les témoins de l’histoire océanique de la région il y a 160 millions d’années. On peut trouver également  des fossiles marins (ammonites) dans les Alpes.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    3)  Les traces d’une ancienne subduction<o:p></o:p>

    a)  Les indices minéralogiques<o:p></o:p>

     

    5

    Nous avons échantillonné cinq roches de la croute océanique et nous observons des modifications minéralogiques dû à la diminution de la température. Au fur et à mesure que l’on s’éloigne de l’axe de la dorsale et à l’hydratation des roches. Il s’agit d’un métamorphisme hydrothermal. <o:p></o:p>

    On observe une recristallisation due à une augmentation de la pression et à température constante et elle est qualifiée de métamorphisme haute-pression/basse-température et est accompagné d’une déshydratation des roches.<o:p></o:p>

    Les roches métamorphisées du Mont Queyras et du Mont Viso présentent des minéraux du glaucophane/jadéite qui sont les témoins d’une forte pression caractéristique de la subduction.<o:p></o:p>

    Le métamorphisme haute-pression/basse-température de la lithosphère océanique transforme les gabbros en métagabbros successifs de nouveaux minéraux apparaissent et la plaque plongeante se déshydrate.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    b)  Le moteur de la subduction<o:p></o:p>

    Entre 30 et 40 millions d’années la densité de la lithosphère est inférieure à la densité de l’asthénosphère. Ainsi la lithosphère océanique va s’enfoncer dans l’asthénosphère.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Le métamorphisme de la croute continentale est grand quand on s’éloigne sont de plus en plus froides : c’est le moteur de la subduction.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    4)  Traces de la collision<o:p></o:p>

    Quand l’océan est totalement refermé les continents se rencontre (plis, failles inverses, nappes de charriage)<o:p></o:p>

    L’échographie sismique met en évidence un ensemble de réflecteurs qui confirme la grande profondeur de la croute continentale (environ 60 Km)<o:p></o:p>

    Plus le matériel est dense plus les ondes sismiques se propage rapidement. La tomographie sismique qui représente la variation de la vitesse des ondes sismiques montre que la croute continentale s’enfonce jusqu’à 800 Km dans le manteau on parle alors de subduction continentale.<o:p></o:p>

    6 

    <o:p></o:p>

    III)      Le magmatisme des zones de subduction<o:p></o:p>

    1)  Une production de nouveaux matériaux continentaux <o:p></o:p>

    On observe sur la croute continentale derrière une zone de subduction (la plaque pacifique plonge sous la plaque sud-américaine). <o:p></o:p>

    Deux types de roches magmatiques sont visibles : les roches volcaniques (andésite, rhyolite) et les roches plutoniques (granitoïdes, diorite).<o:p></o:p>

    Les roches volcaniques sont issues d’un refroidissement rapide en surface qui donne des explosions ce qui donne des roches microlithiques.<o:p></o:p>

    Les roches plutoniques sont issues d’un refroidissement lent en profondeur. Elles sont dégagés par l’érosion et deviennent visible en surface.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Problématique : Quelle est l’origine du magma ? Quelles roches ont fondues ?<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Si on regarde la composition chimique et minéralogique de l’andésite et le granite, elles sont identiques donc elles proviennent du même magma.<o:p></o:p>

    Hypothèse 1 : comme nous sommes dans une zone de subduction, la croute océanique plongeante se réchauffe et fond.<o:p></o:p>

    Si on compare la composition de la croute océanique avec les roches magmatiques on voit qu’elles sont très différentes donc l’hypothèse est fausse.<o:p></o:p>

    Hypothèse 2 : on suppose que ce sont celles du manteau qui ont fondues.<o:p></o:p>

    Dans les zones de subduction la température et la pression ne sont pas suffisantes pour faire fondre les péridotites. Mais si on hydrate les péridotites elles fondent à 80 Km et à 750°C.<o:p></o:p>

    Cette eau provient du métamorphisme de la croute océanique plongeante qui se déshydrate.<o:p></o:p>

    On dit que l’hydratation abaisse le point de fusion des péridotites donc l’hypothèse est validée.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Ce magmatisme contribue à la formation de la croute continentale on parle d’accrétion continentale.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Il existe une grande diversité de roches magmatiques continentales : elles proviennent de la cristallisation fractionnée de minéraux<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    7 

    <o:p></o:p>

    IV)      Disparition des reliefs<o:p></o:p>

    Il y a des chaines de montagnes anciennes (ère primaire comme le massif central, Vosges, le massif armoricain) et des chaines de montagnes récentes (ère tertiaire comme les alpes et les Pyrénées). Les massifs anciens ont un relief moins élevé que les massifs plus récents.<o:p></o:p>

    Avec le temps les massifs montagneux sont érodés<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    Problématique : comment les matériaux superficiels disparaissent ?<o:p></o:p>

    L’érosion est une altération suivie du transport des particules arrachées au continent. Ces particules iront se déposer plus loin c’est ce que l’on appelle sédiment.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    1)  Altération<o:p></o:p>

    a)  Altération physique<o:p></o:p>

    Les agents physiques sont de différentes sortes :<o:p></o:p>

    - le gel è l’eau qui s’infiltre dans les fissures peut les faire éclater en cas de gel (le volume de l’eau est inférieur à celui de la glace)<o:p></o:p>

    - les glaciers è les frottements causés par le déplacement d’un glacier sur la roche altère la roche et la transforme en des matériaux fins<o:p></o:p>

    - la température è les variations brutales de température provoquent des variations de dilatation de la roche qui peut se désagréger<o:p></o:p>

    - les végétaux è les racines des végétaux s’insère dans les fissures et se désagrège<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    b)  Altération chimique<o:p></o:p>

    - les minéraux de granite qui contienne des cations (Ca2+, Na+, K+) vont être hydrolysés ce qui fragilise leur structure.<o:p></o:p>

                           Minéral + eau è autre minéral + solution de lessivage<o:p></o:p>

    L’eau devient chargée en CO2 et devient acide et cette eau peut dissoudre le calcaire<o:p></o:p>

                           CaCO3 + CO2 + H2O è Ca2+ + 2HCO3-<o:p></o:p>

    Les produits des réactions en solution ou bien les particules solides (sable, galets) issu de l’altération des roches vont être transportés plus loin.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    2)  Le transport<o:p></o:p>

    Les agents de transports issus de l’altération des roches sont le vent, la glace et l’eau.<o:p></o:p>

    Le transport dépend de la taille des particules et de la vitesse du courant. <o:p></o:p>

    8 

    <o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    3)  Le dépôt<o:p></o:p>

    Les particules vont se déposer ou sédimenter quand la vitesse devient trop faible pour les transporter et vont tomber dans un bassin sédimentaire océanique et deviendront après compaction et déshydratation des roches sédimentaires qui participeront à la formation d’une nouvelle chaine de montagne.<o:p></o:p>

    La quantité de sédiments qui se dépose en fonction du temps est appelé le flux sédimentaire. Ce flux permet d’estimer la vitesse d’érosion du continent et il est exprimé en mm/1000 an.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    4)  Le rebond isostatique<o:p></o:p>

    Les granites formés en profondeur il y a 300 millions d’années se retrouve aujourd’hui à l’affleurement grâce à l’érosion.<o:p></o:p>

    En enlevant de la matière l’érosion perturbe l’équilibre isostatique et entraine un mouvement de soulèvement de la croute continentale : c’est le rebond isostatique.<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    5)  Phénomènes tectoniques extensifs.<o:p></o:p>

    Le soulèvement des alpes génère un mouvement d’extension au cœur de la chaine de montagne (indices : failles normales) ce mouvement d’extension participe à l’aplanissement de la chaine de montagne<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    V)         Conclusion<o:p></o:p>

    Trois phénomènes participe à la disparition d’une chaine de montagne : <o:p></o:p>

    - l’érosion <o:p></o:p>

    - le rebond isostatique<o:p></o:p>

    - l’extension<o:p></o:p>

    <o:p> </o:p>

    <o:p> </o:p>


    votre commentaire


    Suivre le flux RSS des articles de cette rubrique
    Suivre le flux RSS des commentaires de cette rubrique