Cours 8 : Biogéographie

Question 1

Qu’est ce que la classification classique (traditionnelle)? Par qui? En quelle année?

Answer 1

Système de classification basé sur les ressemblances entre les êtres vivants
- Carl von Linné
- 1735

Question 2

Quel est le point négatif de la classification classique ?

Answer 2

Système vétuste qui assume que les espèces n’évoluent pas

Question 3

Nommez un endroit où il y a absence de vie.

Answer 3

University Valley (en Antarctique)
=> conditions froides extrêmes (moyenne de -23°C)
=> conditions extrêmement arides (aucune précipitation pendant des milliers d’années)

Question 4

Qu’est ce que la biogéographie?

Answer 4

Étude de la répartition spatiale et temporelle de la vie sur Terre (espèces, écosystèmes, gènes, fonctions des écosystèmes comme séquestration du carbone)

Étude scientifique de la distribution des espèces végétales et animales à la surface du globe et des changements qui affectent cette distribution.

Question 5

Quelles sont les conditions de de la vie sur Terre?

Answer 5

• distance idéal avec le soleil => eau présente sous forme liquide (on parle de zone «habitable»)
• l’eau liquide est essentielle au développement de la vie telle qu’on la connaît

Question 6

Pourquoi dit on que l’eau liquide est essentielle à la vie sur Terre?

Answer 6

L’eau permet le transport de nutriments dans les écosystèmes grâce à sa capacité de solvant universel (solvant polaire)

Question 7

Est ce qu’un autre solvant pourrait jouer le même rôle que l’eau?

Answer 7

Ammoniaque
=> molécule qui a un atome d’azote et deux atomes d’hydrogène (pourrait être un solvant polaire comme l’eau)
=> il faudrait qu’il y ait environ la même qté d’azote que d’oxygène sur Terre

Question 8

Qu’est ce qu’un calendrier cosmique?

Answer 8

Calendrier qui ramène à l’échelle humaine l’histoire de l’univers, du Big Bang à aujourd’hui

Question 9

Que se passe-t-il en janvier, mai, septembre, octobre, novembre et décembre dans le calendrier cosmique?

Answer 9

Janvier: Big Bang
Mai: formation de la Voie Lactée
Septembre: formation du système solaire et l’apparition de la vie
Octobre: photosynthèse
Novembre: eucaryottes
Décembre: premiers organismes multicellulaires (oiseaux, poissons, dinosaures) et les humains aux dernières minutes

Question 10

Depuis quand : création de l’univers, création de la Terre, apparition de la vie?

Answer 10

Univers: 13,8 milliards d’années
Terre: 4,54 milliards d’années
Vie: 3,8 milliards d’années

Question 11

Pourquoi la vie se développe d’abord dans l’eau?

Answer 11

Eau permettait de filtrer les rayons ultraviolets que l’atmosphère ne permettait pas encore de filtrer

L’eau est un milieu plutôt stable

Question 12

Où trouve-t-on les premières traces de vie?

Answer 12

Au nord du Qc

Question 13

La vie se complexifie en octobre et novembre du calendrier cosmique. Quels sont les phénomènes et ils datent de quand?

Answer 13

• photosynthèse: 3,4 milliards d’années
• eucaryotes: 1,8 milliards d’années
• photosynthèse chez les eucaryotes: 1,5 milliards d’années

Question 14

Quelle est la différence entre procaryote et eucaryote?

Answer 14

Procaryote: bactérie (sans noyau)
Eucaryote: cellule avec un noyau et des compartiments composés d’organites (ex: mitochondrie qui fournit de l’énergie à la cellule)

Question 15

En décembre du calendrier cosmique, plusieurs phénomènes ont lieu. Détaillez.

Answer 15

• vie multicellulaire: 1 milliard d’années
• vie multicellulaire hors de l’eau: 450-500 millions d’années
• mammifères: 200-250 millions d’années
• humains modernes: 300 000 ans

Question 16

Que se passait-il avant la photosynthèse?

Answer 16

Tous les organismes vivants tiraient leur énergie de sources autres que le soleil (soufre, ammoniaque)

Question 17

Que sont les stromatolites? Où les retrouve-t-on?

Answer 17

Structures de petits organismes unicellulaires (cyanobactéries) qui utilisent la photosynthèse et relâchent de l’oxygène. Datent de 3,5 milliards d’années.

Zone entre marée haute et marée basse (max 2m de profond) => on en retrouve encore en Australie

Question 18

Qu’est ce que la photosynthèse?

Answer 18

Processus permettant aux plantes de synthétiser des molécules organiques en utilisant l’énergie lumineuse
=> absorbe le CO2 et relâche l’oxygène

Question 19

Pourquoi l’apparition de la photosynthèse change de façon radicale la composition de l’atmosphère?

Answer 19

Gros relâchement d’oxygène grâce à la photosynthèse

Question 20

Le dioxygène est considéré comme un réactif planétaire. Expliquez.

Answer 20

C’est une molécule hautement électronégative (capacité d’accepter les électrons => elle vient oxyder d’autres éléments)
- réaction avec le méthane : O2 + CH4 = CO2 + H2O
- O2 est un produit toxique pour les bactéries méthanogènes
- atmosphère: réduction drastique du méthane

Question 21

Pourquoi la Terre a-t-elle connu l’oxydation des océans? Qu’est ce que cela a formé?

Answer 21

Fe2+ en milieu continental (non oxygéné) s’est rendu dans l’océan oxygéné. Il s’est oxydé en Fe3+.
=> fers rubanés: alternance de couches d’oxydes de fer (rouges) et de couches siliceuses (grises)

Question 22

Il y a 1.5 milliards d’années, la photosynthèse s’est retrouvée chez les eucaryotes.
Comment cela s’est produit?

Answer 22

Processus d’endosymbiose.
Un eucaryote aurait capté une cyanobactérie (déjà en mesure de faire la photosynthèse par la chloroplaste)

Question 23

Qu’est ce que la faune de l’Édiacarien?

Answer 23

635-541 millions d’années

• organismes à corps mou (ne laissent pas bcp de traces sédimentaires (fossiles) quand meurt)
• aucun équivalent moderne

Question 24

Qu’est ce que l’explosion du Cambrien?

Answer 24

541-530 millions d’années
=> diversification des classes et des espèces animales, végétales et bactériennes
(apparition des yeux => pression pour diversifier les organismes pour survivre aux nouveaux prédateurs (carapace, vitesse) => espèces poussées à évoluer)

Question 25

Quel est le premier organisme à respirer de l’oxygène?

Answer 25

Anthropode terrestre (430 millions d’années)

Question 26

Les continents étaient-ils dénués de vie avant les plantes terrestres?

Answer 26

Non!
=> tapis de cyanobactéries (2 milliards d’années)
=> lichens (champi, algues, cyanobactéries) (850 millions d’années)

Question 27

Quelle est l’une des premières représentantes des plantes terrestres?

Answer 27

Embryophytes

Question 28

Quelle est l’origine probable de l’embryophyte? Par quel mécanisme est-ce devenu une plante terrestre?

Answer 28

Algue verte du genre Chara

Mécanisme probable: algues en étangs peu profonds => dessiccation saisonnière (individus résistants à la dessiccation auraient été sélectionnés créant une lignée qui peut survivre en tout temps hors de l’eau)

*(dessiccation: déshydratation visant à éliminer autant d’eau que possible)

Question 29

Quelles sont les plantes terrestres les plus primitives? Quelle est la conséquence sur leur taille et leur milieu de vie?

Answer 29

Bryophytes (par ex: mousses)

=> reste à ras le sol. Préfère conditions humides et fraîches, petits organismes

Question 30

Quelles sont les premières plantes terrestres à avoir développé un système vasculaire?

Answer 30

Ptéridophytes (400 millions d’années)
=> permet de transporter nutriments jusqu’au feuilles
=> feuilles recouvertes d’une cuticule qui limite les pertes en eau (milieu chaud avec bcp d’évaporation)

** cuticule : assure protection (contre les pathogènes), imperméabilité et joue un rôle dans la réduction de la transpiration.

Question 31

Premières plantes avec des graines? Quelles sont les deux sous-catégories?

Answer 31

Spermatophytes (300 millions d’années)

• gymnospermes
• angiospermes

Question 32

Explosion des angiospermes

Answer 32

Par effet de compétition pour les ressources, il est communément accepté que la radiation explosive des plantes à fleurs (angiospermes), entre 125 et 80 millions d’années (Crétacé), a eu un impact négatif sur la diversité d’autres groupes de plantes comme les gymnospermes (conifères, cycas, ginkgos).

** La radiation évolutive distingue l’apparition intense de nouvelles espèces, en particulier après une crise écologique ayant conduit à une importante extinction.

Question 33

Quel est l’impact des plantes terrestres sur le système Terre?

Answer 33

• lessivage du phosphore continental vers les océans (racines créent env. acide pour aller chercher phosphore dans roches continentales)
• fertilisation des océans (bloom algal)
• anoxie des océans (bcp d’algues qui ont cycle de vie court donc décomposition)
• augmentation de l’oxygène dans l’atmosphère

Question 34

La photosynthèse change de façon radicale la composition de l’atmosphère. Expliquez.

Answer 34

Diminution de la concentration en CO2 atmosphérique => pic de concentration en O2 atmosphérique (jusqu’à 35%)

= époque du Carbonifère (grande capture de CO2 => charbon date de cette époque là)

Question 35

Qu’est ce qui cause un enfouissement massif de matière organique lors du Carbonifère?

Answer 35

Arbres sont très grands et tombent facilement (système racinaire peu profond) => normalement ils devraient se décomposer facilement, mais il n’existe pas encore de bactéries capables de digérer un arbre

Question 36

Quel impact a le taux d’oxygène sur la taille des insectes?

Answer 36

Plus il y a d’oxygène, plus les insectes sont gros

Question 37

Quels sont les autres impacts d’une haute concentration atmosphérique en O2?

Answer 37

• beaucoup de combustible, beaucoup de comburant
• plantes développent des adaptations pour résister au feu