Évolution et origine de la vie : théorie de Darwin, sélection naturelle et formation de la Terre

Résumé

Ce document présente les grands mécanismes de l'évolution, dont la variation naturelle, la théorie de Darwin et la sélection naturelle, ainsi que la définition d'une espèce et la datation des fossiles. Il aborde aussi les hypothèses sur l'apparition des premières molécules et des cellules, puis la naissance de l'Univers et la formation de la Terre. L'élève y trouvera des repères chronologiques et des exemples concrets pour réviser ces notions.

Points clés

La variation naturelle résulte du mélange des gènes des parents, et des mutations génétiques peuvent aussi survenir.
Selon Darwin, les individus les plus adaptés à leur environnement se reproduisent davantage et transmettent leurs gènes.
Exemple de sélection naturelle : la couleur des bouleaux favorise tantôt les papillons blancs, tantôt les papillons noirs.
Une espèce regroupe des êtres vivants capables de se reproduire et de donner une descendance fertile.
Deux hypothèses sur l'origine de la vie : la panspermie (1865) et la chimie prébiotique.
L'Univers est né il y a 13,7 milliards d'années ; la Terre s'est formée il y a 4,5 milliards d'années.

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Mécanismes de l'Évolution

Variation Naturelle

La variation naturelle est le mélange des gènes de nos parents. (Note : Parfois, des mutations génétiques surviennent. Un gène de développement est celui qui détermine le plan d'organisation d'un être vivant.)

Théories de l'Évolution

La bonne théorie est celle de Darwin. Si Lamarck avait eu raison, des parents musclés auraient des bébés musclés.

La Théorie de Darwin

Dans une population, les êtres vivants naissent tous différents (variation naturelle ou mutation). Les individus les plus adaptés à l'environnement se reproduisent davantage et transmettent leurs gènes.

Sélection Naturelle

Exemple : Quand les bouleaux sont noirs, les papillons blancs se font manger. Les papillons noirs se reproduisent donc davantage. Quand les bouleaux sont blancs, c'est l'inverse.

Définition d'une Espèce

Ce sont des êtres vivants qui peuvent se reproduire et donner une descendance fertile.

Datation des Fossiles

On mesure la quantité de carbone et d'azote pour estimer l'âge du fossile. Cela est possible car nous savons en combien de temps le carbone se transforme en azote.

L'Origine de la Vie

Apparition des Premières Molécules

Deux hypothèses existent :

La Panspermie (Théorie de 1865) : Les corps célestes libèrent des particules qui contiennent des germes de microorganismes qui ont été amenés sur la Terre par des météorites.
La Chimie Prébiotique :
- Des gaz sont transmis du soleil vers l'atmosphère terrestre (le dégazage de la Terre, via le volcanisme, libère des gaz).
- Les radiations ultraviolettes provenant du soleil brisent les molécules simples de l'atmosphère primitive.
- La pluie liquéfie les gaz de l'atmosphère et précipite les nouvelles molécules.

Apparition des Cellules

Un chercheur a montré que si l'on mélange certaines molécules, il se forme des formes sphériques qui peuvent se dupliquer et échanger des molécules avec l'extérieur.

L'Univers et la Formation de la Terre

Naissance de l'Univers

L'Univers est né il y a 13,7 milliards d'années.

Hypothèse de Formation

Il y a eu libération de protons, d'électrons et de neutrons. Ceux-ci se sont regroupés pour former des atomes d'hydrogène et d'hélium, qui se sont ensuite regroupés pour créer les étoiles. Dans 20 milliards d'années, aucun astre ne s'allumera plus, car tout l'hélium et l'hydrogène auront été transformés en d'autres atomes.

Évolution et Formation de la Terre

La Terre s'est créée il y a 4,5 milliards d'années. Au début de sa formation, elle était composée de roches en fusion qui dégageaient des gaz dans le ciel, formant alors une atmosphère.

En montant en altitude, les gaz, dont les molécules H₂O, se sont refroidis et sont retombés sous forme de pluie sur la Terre qui se durcissait. Il a plu pendant très longtemps, et la Terre fut recouverte en grande partie d'océans.

Questions fréquentes

Qu'est-ce qu'une espèce selon ce document ?

Une espèce est un ensemble d'êtres vivants qui peuvent se reproduire entre eux et donner une descendance fertile.

Comment fonctionne la sélection naturelle ?

Dans une population, les individus les mieux adaptés à l'environnement se reproduisent davantage et transmettent leurs gènes. L'exemple des papillons et des bouleaux illustre ce mécanisme.

Comment estime-t-on l'âge d'un fossile ?

On mesure la quantité de carbone et d'azote présente dans le fossile. Cette méthode repose sur la vitesse connue à laquelle le carbone se transforme en azote.