cours 8: origine de la vie : biogéographie Flashcards
Quelles sont les 2 classifications du vivant?
1 = Classification classique (traditionnelle)
#2 = Classification phylogénétique
Sur quoi se base la classification classique? Par qui?
Par : Carl von Linné 1735
Se base sur : les RESSEMBLANCES entre les êtres vivants
Système vétuse: qui assume que les espèces n’évoluent pas
Sur quoi se base la classification phylogénétique? Par qui?
Par : Charles Darwin 1859
Se base sur : l’histoire ÉVOLUTIVE des êtres vivants
Adoptée en 1960, mais en continuel changement selon l’évolution des connaissances
Exemple de classification du vivant basé sur le système de classification classique ?
1- Plantae
2-Fungi
3-Animalia
Quels sont les 3 règnes de la classification phylogénétique?
1-Les archées
2-Les bactéries
3-Les eucaryotes
Qu’est-ce que l’évolution?
= à la base de la classification phylogénétique
=Le changement irréversible dans la composition génétique d’une population. La diversification et l’adaptation des êtres vivants résultent principalement de la sélection naturelle
Qu’est-ce que la sélection naturelle?
Un changement dans une population qui se produit parce que des individus qui possèdent un trait génétique particulier ont un avantage de survie ou un avantage reproductif grâce à ce trait
Qu’est-ce qu’une espèce? (3) Combien il y a d’espèces?
Semble être un concept de base, mails il existe plusieurs définitions ( animal vs plantes/ fossiles vs vivants…)
-espèce biologique
-espèce morphologique
-espèce évolutive
Qu’est-ce qu’une espèce biologique?
Définition
Groupe de populations naturelles qui peuvent se reproduire entre elles et qui sont isolées des autres groupes ( = isolement reproduction) et dont les représentants sont fertiles ( la + connue)
Qu’est-ce qu’une espèce morphologique?
Définition
Espèce est la plus petite unité qui est distincte de façon constante et permanente, et qui s’identifie de façon classique grâce aux traits morphologiques des individus qui la composent
Qu’est-ce qu’une espèce évolutive?
Entité composée d’organismes qui maintiennent leur identité par rapport à d’autres entités à travers le temps et qui a sa propre trajectoire et ses tendances évolutives
Pourquoi dit-on qu’on a les conditions idéales pour la vie sur Terre?
On a la distance idéale avec le soleil, ce qui permet la présence d’eau sous forme liquide
ZONE HABITABLE
Pourquoi l’eau liquide est essentielle pour la vie sur Terre?
Elle permet le développement de la vie
= transport de nutriments dans les organismes et les écosystèmes ( solvant universel)
=Présence d’un champ magnétique qui nous protège du vent solaire en conservant l’atmosphère
Est-ce qu’un autre solvant que l’eau pourrait jouer le même rôle?
Oui= ammoniac, mais il n’y en a pas assez par rapport à l’O2. Ils ont la même capacité polaire
Qu’est-ce que le calendrier solaire?
Calendrier sur la création et ‘évolution de la vie : Big bang, voie Lactée, système solaire, photosyntèse, ….Décembre : plantes, insectesm reptiles, dinosaures, oiseaux, fleurs…humains…
Terre et vie : Septembre
Quel âge à l’univers?
Quel est l’âge de la Terre?
Quand est l’apparition de la vie?
1- 13,8 milliards d’années
2-4.54 milliards d’années ( selon radioactivité)
3-3.8 milliards d’années ( découverte de “roches” : identification de structures de formes organiques : unicellulaire)
Où se développe la vie en premier? Pourquoi?
Dans l’eau!
-permet de filtrer les rayons UV
-Milieu relativement stable
La vie se complexifie : Octobre et Novembre
Comment la vie se complexifie-t-elle? Quels sont les nouveaux processus? (3)
1- Développement de la photosynthèse ( 3,4 milliards)
2-Développement des euracyotes ( un noyau) = 1.8 milliards
3-photosynthèse chez les eucaryotes ( 1,5 milliards)
La vie telle qu’on la connait : Décembre
Quand est apparue la vile multicellulaire? celle hors de l’eau? et les mammifères? Et les humains eux?
- Vie multicellulaire : +/- 1 millard
-Vie multicellulaire hors eau : env. 450-500 millions
-Mammifères: 200-250 millions
-Humains modernes: 300 000 ans
Quel est un événement marquant pour la Terre?
La photosynthèse
Quand est apparue la photosynthèse?
Il y a environ 3,4 milliards d’années
Que se passait-il avant la photosynthèse?
Tous les organismes vivant tiraient leur énergie de sources autres que le soleil ( soufre, ammoniac)
On nommait cela la CHIMIOTROPHIE
( ces organismes se sont peut-être développés près de systèmes hydrothermaux = prendre molécule et transformation en énergie)
De quoi vient l’origine de la vie sous-marine?
1ère forme de vie sur Terre?
Les geysers des mers
= intérêt scientifique + minier
Que sont les stromatolites?
Caractéristiques 3-4
Parmi les plus vieilles structures d’origine vivante sur Terre ( 3,5 millards)
-base de la production de O2 = accumulation de dioxygène
-Proviennent de communautés bactériennes dominées par les cyanobactéries, des bactéries photosynthétiques
-On comprend leur formation à partir des années 1950 quand les stromatolites en formation ont été découverts ( quels sont les impacts)
Comment se forment les stromatolites?
-Il y a une partie vivante à chaque année (gélatineuse)
-Elle piège des particules sédimentaires
-Diminution partielle de CO2= favorise les précipitations du Carbonate de calcium
-Immergés et près surface du soleil = photosynthèse
Que sont les stromatolites fossilisés
Accumulation annuelle
Qu’est-ce que la photosynthèse?
Définition
Processus permettant aux plantes de synthétiser des molécules organiques (glucose) en utilisant l’énergie lumineuse
ça nous prend du CO2 et H2O et relâche O2
Quelle est la “formule” de la photosynthèse?
Energie stockée sous forme chimique par la photosynthèse :
6 H2O + 6 cO2 ____énergie solaire___> C6H12O6 9 glucose) + O2
Quelle est la “formule” de l’énergie libérée par la respiration?
C6H12O6 _____énergie libérée par respiration____> 6 CO2 + 6 H2O + Energie
Que change la photosynthèse?
(graphique = ligne rouge)
La photosynthèse change de façon radicale la COMPOSITION de l’atmosphère
Le dioxygène (O2) : un réactif planétaire ?
Quelles sont les caractéristiques de l’O2 ( 4)
(voir graphique ( bleu,vert, orange, jaune)
1 : Molécule hautement électronégative : capacité d’accepter les électrons des autres
Oxydation des océans : que se passe-t-il?
Avant : océan vert = ++++ fer ( fe2+)
Maintenant: Fe3+ : océan bleu : O2 : retire Fe2+
On passe de Fe2+ à Fe3+
Dans l’océan, le fer réagit avec O2 et formation de Fe3+ = change la chimie des océans
Comment fonctionne la formation de fer rubanés?
Le Fe3+ va caler au fond de l’océan, donc s’accumulera et prendre la couleur rouille (oxyde de fer)
= on voit voir des strates
Dans l’océan, le fer réagit avec O2 et formation de Fe3+ = change la chimie des océans
L’évolution de la vie : quel est le nouveau processus révolutionnaire et depuis quand?
Il y a 1,5 milliards d’années = PHOTOSYNTHÈSE chez les eucaryotes
(avant juste chez les bactéries)
Où se trouve le siège de la photosynthèse chez les eucaryotes? (cellule qui possède un noyau délimité)
Choroplastes = des organelles
Comment nomme-t-on le processus durant lequel un eurcaryote capte une cyanobactérie ?
ENDOSYMBIOSE
-2 cellules distinctes
-On a une cyanobactérie qui arrive, on veut la protéger
-Englobe et reste là
L’origine des organismes multicellulaires : qu’est-ce qui apparait? Depuis quand?
1 milliard : plantes, animaux, champignons se développement à partir de différentes lignées
Mais, encore des études qui prouvent encore plus tôt
L’évolution des organismes multicellulaires:
Qu’est-ce que la Faune de L’Édicarien ?
(image/art)
635-541 millions d’années
=Faune d’Édicarien se nourrit d’organisme
=1ere forme évolution des organismes
=Ils sont des organismes à corps mou
(pas de squelette ni coquille, = pas conservation
=Aucun équivalent moderne, car pas d’espèces qui ont survécu ( c’était des genres de plantes aquatiques, mais représentant la faune donc des animaux ( pas la flore)
Après la Faune de l’Édicarien, quelle est la 2e forme d’évolution : Explosion du Cambrien
Quand, quoi, comment?
541 à 530 millions d’années
=Explosion du Cambrien = comme le big bang = diversification d’espèces
=Vie apparente = traces + variété
-Décrit par Shale de Burgess ( Rocheuse canadienne)
-Trilobile = Ils ont un squelette et des yeux
-Début processus de prédation
-Origine? D’où viennent-ils?
= Oxygénation des océans ( O2)
=Nouveaux gènes ( processus radiatif)
=Perturbaton interne ou externe
interne: prédation/ sélection naturelle
externe: changement climatique
Lors de l’Explosion du Cambrien : apparition d’espèces. Nomme des exemples !
1- Anthropodes ( aquatique d’abord) : environ 550 millions d’années : org. invertébrés avec petites pattes
2-Metaspriggina walcotti: le + vieu poisson : 550 millions.
3- Premier anthropode terrestre : 430 millions : pneumodesmus newmani
4-Poisson “terrestres” : 375 millions : Dipneuste
5-Titktaalik = poisson + tétrapodes
6-Reptiles : 315 millions : Hylonomus
7-Dinosaure: 243 millions : Nyasasaurus
8-Mammifère : 200-225 millions : Sinocondon, Morganucodon
Qu’est-ce que la période du Mésozoïque?
Période où il y a eu des DINOSAURES.
243 millions à 66.4 millions
Après extinction : météorite Nouveau Mexique…
Qu’est-ce qu’il y avait sur les continents avant les plantes?
Pas rien… Il y avait une forme de vie
= Tapis de cyanobactéries : 2 milliards
=Lichens (champignons, algues, cyanobactéries) : 850 millions
—–> IMPACT CYCLE ÉROSION ET TRANSFERT NUTRIMENTS
L’origine des plantes terrestres : depuis quand il y a t-il des plantes sur terre?
450- 500 millions d’années
= acquisition de l’indépendance par rapport au milieu aquatique
=Aglaophyton = 1ere représentante des plantes = ou connue sous embryophytes
est-il facile de cerner l’origine des plantes terrestres?
Non! Toutes les plantes terrestres proviennent probablement du même ancêtre
=Algue verte du genre CHARA
—-> mécanisme ?
= algues où peu profond (étang) = DESSICATION saisonnière ( assèchement eau douce) , donc SÉLECTION de certains individus qui sont capables de rester là
Au fil des générations, les individus résistant à la dessication auraient été sélectionnés, créant une lignée qui peut survivre en tout temps hors de l’eau
-Régler humidité ( + facile dans eau)
-Conditions variables : T°, préci., vents
Quelle est la plante terrestre la plus primitive?
BRYOPHYTE ( ex: Mousses)
-existe depuis toujours = pas syst. vasculaire ( transport sève/eau ds la plante
-Peut pas s’elever dans atmosphère et affronter humidité
-Où raz le sol et où eau stagnante ( tourbière)
-Pas de racines
-Conséquences? = petits individus/plantes
= aiment les conditions humides et fraîches
Quels types de bryophytes retrouve- t-on dans les milieux aquatiques? et terrestres?
Aquatique:
-Dyades ( 2)
-Tétrades (4)
Terrestre
-Trilète ( 3)
-Spores trilète
L’origine des plantes terrestres : les fougères
- Les Ptériodophytes ( ex: fougères) = premières plantes terrestres à avoir développé un système vasuclaire = 400 millions
=Permet donc le transport nutriments/eau de la racine à la feuille
De quoi sont recouvertes les feuilles des fougères?
D’une cuticule : permet la régulation et limite les pertes en eau lors de la transpiration et protège des pathogènes
Conséquences?
-Enroit chaud = + évaporation = + protection
L’origine des plantes terrestres : Les spermatophytes
Spermatophytes ( plantes à graines) = majorité des plantes qui nous entourent et dont notre survie dépend ( agriculture)
-Il y a 300 millions
=Diffèrent des ptéridophytes par leur cycle de vie =
les plantes sont maintenant disséminées sous formes de graines ( pas de spores). = Formation d’un nouvelle individu !!
De quelles catégories sont composés les spermatophytes?
1 Gymnosperme ( confières, cycadales, Ginko)
#2 Angiosperme (plantes à fleurs) : 140-160 millions
Explique la diversification des angiospermes !
Explosion des angiosperme entre 125-80 millions et remplacement des gymnospermes
=Développement de stratégie de croissance rapide, des systèmes de reproduction variés telle que la pollinisation par les insectes ( dispersion) , de nouveau systèmes de défense chimique et tolérance au stress climatique
Quelle est l’origine de l’explosion des angiospermes?
1- Climat plus froid et humide? Pousse au déclin des gymnospermes
2-Éclatement de la pangée? 1 continent vs + continents = diversité des habitats
Quels sont les impacts des plantes terrestres sur le système terre?
1- Lessivage du phosphore continental vers les océans ( aller dégrader, facilite la dégradation et extraire nut.)
2-Enrichissement dans les océans
3-Fertilisation des océans = BLOOM ALGAL
4-Anoxie des océans = quand trop algue, elles. vont mourir et cela s’accumule = perte de zone en O2
voir graphique avec ligne rouge!!
Quel est un autre impact de la photosynthèse sur la composition de l’atmosphère?
Permet la production d’ozone!
Radiation UV + O2 = O3
*Sans la formation d’O2 des bactéries et des plantes terrestres, il n’y aurait pas d’O3
*Juste depuis 300 millions années
Avant? Comment faisaient les plantes pour survivre dans ozone?
UVC = très dommageable pour organismes ( UVB et UVA aussi)
= pas de vie terrestre complexe animale
=Avant dans l’eau car permettait de protéger des UV
En quoi la photosynthèse change de façon radicale la composition de l’atmosphère ( graphique CO2)
- Diminution de la concentration en CO2 atmosphérique en lien avec l’invasion terrestre par les plantes
En // : Pic de concentration en O2 atmosphérique au carbonifère . Densité atmosphérique 30% plus élevée que maintenant ( piéger O2 et réserve)
Qu’est-ce que la période du carbonifère?
Quand? Caractéristiques?
Il y a 358-298.9 millions
-Grands insectes
-Forêt luxuriante, chaude et humide, dense, déposition, marécage, amphibiens
Période Carbonifère : pourquoi un taux d’oxygène si élevé? (35% O2)
Matière organique enfouie ( confirmée par dépot de tourbe)
Enfouissement : piège le carbone dans les sédiments ( enlève du cycle du carbone) = accumulation
Qu’est-ce qui cause cet enfouissement massif de matière organique au Carbonifère ?
1- Conformation des continents ( une grande masse), avec une chaîne de montagnes centrale et des plaines humides de part et d’autre
2-Forêts humides envahissent ces plaines ( bonne conditions)
3-Arbres avec systèmes racinaires peu profonds ( arbre tombe et se décompose)
4-1er arbre avec de la lignine ( partie dur de l’arbre) et de la cellulose. N’existe pas encore de bactérie capable de décomposer ces substances
5-Absence de bactéries et de champignons pour les décomposer , donc accumulation / stock de carbone
Quel est un autre impact d’une haute concentration atmosphérique en O2 ?
beaucoup de combustible, beaucoup de carburant
FEUX DE FORÊT
=alors, les plantes développent des adaptations pour résister aux feux
La vie est présente sur la Terre depuis longtemps, quelques __________ de millions d’années après la formation de la ________ et est présente presque (partout) à la surface de la __________
1-Centaines
2-Planète
3-Terre
La __________ est l’étude de la distribution _________ et ________ de la vie sur Terre
1-Biogéographie
2-spatiale
3-Temporelle
La vie est présente sur Terre, parce que notre planète se trouve dans la _______ _______ du système solaire
zone habitable
Les ________ sont parmi les traces de vies les plus anciennes
stromatolites
La vie a eu un impact important sur la _______ de l’__________ ( O2, CO2, O3) et sur la _________ des__________( Fe2+, fer rubané)
1-composition
2-Atmosphère
3-Chimie
4-Océans
Au __________, la relation entre les caractéristiques du vivant et les _______ de l’atmosphère est particulièrement frappante ( quantité ________)
1-Carbonifère
2- O2
Il existe _____ types de classification du vivant et plusieurs définitions ________
1- 2
2- espèces
