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Sciences, climat et société
Ch. 1
L’atmosphère terrestre et la vie
Ch. 2
La complexité du système climatique
Ch. 3
Le climat du futur
Se préparer à l'évaluation - Thème 1
Le futur des énergies
Ch. 4
Deux siècles d’énergie électrique
Ch. 5
Conversion et transport de l’énergie électrique
Ch. 6
Énergie, développement et futur climatique
Se préparer à l'évaluation - Thème 2
Une histoire du vivant
Ch. 7
La biodiversité et son évolution
Ch. 8
L’évolution comme grille de lecture du monde
Ch. 9
L’évolution humaine
Ch. 10
Les modèles démographiques
Ch. 11
De l’informatique à l’intelligence artificielle
Se préparer à l'évaluation - Thème 3
Livret maths
Fiches méthode
Esprit critique et scientifique
Améliorer ses compétences
Fiches histoire
Annexes
Ch. 9
Exercices
Le repaire des initiés
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14L'appartenance des australopithèques à la lignée humaine
✔ Analyser des arguments scientifiques afin de préciser la parenté d'espèces avec le genre Homo
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Les Australopithecus et les Homo
sont les deux principaux genres
appartenant à la lignée humaine,
représentés chacun par de nombreuses
espèces fossiles. La station
bipède, c'est-à-dire le fait de se
tenir debout de manière prolongée,
est l'une des caractéristiques
de la lignée humaine.
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Doc.
Dessins du bassin et des membres inférieurs de trois espèces :
a chimpanzé actuel, b australopithèque et c humain actuel
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Questions
1. Discuter le statut de bipède
permanent chez les Australopithecus.
2. Justifier l'appartenance des
australopithèques à la lignée
humaine.
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15Phylogénie des primates et données moléculaires
✔ Analyser des matrices de caractères afin de construire un arbre phylogénétique
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L'être humain se situe phylogénétiquement au sein des
hominidés et, plus largement, au sein des primates.
Une phylogénie établie à partir de critères morphoanatomiques
peut être précisée avec des données
moléculaires.
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Doc. 1Pourcentages de similitude entre les séquences
d'ADN et de protéines de l'être humain et d'autres
primates
Séquence étudiée | Chimpanzé | Macaque | Gorille |
|---|---|---|---|
| Opsines bleues (protéines) | 100 % | 96 % | 99,7 % |
| Gène MYH16 | 97,7 % | 96,6 % | 97,7 % |
| Gène ASPM | 99,5 % | 97,3 % | 99,1 % |
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Doc. 2Macaque japonais
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Questions
1. Proposer un arbre phylogénétique basé sur les données du tableau.
2. Préciser quelle est, au sein des primates, l'espèce la plus apparentée à l'être humain ? Justifier la réponse.
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2. Préciser quelle est, au sein des primates, l'espèce la plus apparentée à l'être humain ? Justifier la réponse.
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16Homo sapiens et Homo neanderthalensis, une seule ou deux espèces ?
✔ Mettre en relation la ressemblance génétique entre les espèces de primates et leur degré de parenté
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Jusqu'à la fin du XXe siècle, les données paléoanthropologiques permettaient difficilement de comprendre les liens
de parenté entre H. sapiens et H. neanderthalensis, ces derniers étant souvent considérés comme une sous-espèce
d'H. sapiens nommée H. sapiens neanderthalensis. Mais ces dernières années, le séquençage d'ADN fossile a apporté
de nouvelles données permettant de préciser leur lien de parenté.
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Doc.Arbre des distances génétiques entre des individus humains actuels ou fossiles et les deux espèces de chimpanzés actuels (d'après le logiciel Phylogène)
La longueur de chaque branche indique la distance génétique, établie à partir de l'étude comparative des séquences d'ADN mitochondrial des individus, représentative du nombre de mutations.
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Questions
1. Justifier le fait que l'on considère désormais les Homo sapiens et les Homo neanderthalensis comme deux espèces
distinctes.
2. Déterminer, en justifiant, si le fossile récemment découvert à Denisova fait partie de l'une de ces deux espèces.
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17Homo luzonensis et la lignée humaine
✔ Analyser des arguments scientifiques afin de préciser la parenté d'espèces avec le genre Homo
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En 2019, une publication annonce la découverte
d'une nouvelle espèce de la lignée humaine,
identifiée grâce à des fossiles retrouvés dans une
grotte de l'île de Luzon, aux Philippines : Homo
luzonensis. Ces restes (os et dents) sont datés de
67 000 ans et possèdent des caractères assez différents
des autres espèces du genre Homo pour qu'il
soit pertinent de proposer une nouvelle espèce.
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Doc.Comparaison d'une phalange de pied d'Homo
luzonensis, d'Australopithecus afarensis et
d'Homo sapiens
Comparaison d'une phalange de pied a d'Homo luzonensis, b d'Australopithecus afarensis et c d'Homo sapiens
Les flèches noires indiquent une forme « en sablier », plutôt caractéristique du genre Homo. Les traits pointillés indiquent la courbure longitudinale.
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Question
Discuter l'appartenance d'Homo luzonensis
au genre Homo.
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18Les pratiques alimentaires des premiers humains
✔ Pratiquer une démarche scientifique
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Entre 2010 et 2020, différentes traces d'activité humaine ont été retrouvées sur plusieurs sites : Aïn Boucherit en Algérie,
Dikika en Éthiopie, etc. Les os et outils retrouvés permettent d'obtenir des informations sur l'alimentation des représentants
de la lignée humaine.
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Doc. 1Os bovin avec traces de boucherie
(environ 2 Ma)
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Doc. 2Zoom sur une trace de boucherie
(environ 2 Ma)
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Doc. 3Des traces des pratiques alimentaires des anciens humains
Différents indices permettent de reconstituer le régime alimentaire
des premiers humains. Ainsi, des dents fossilisées ont été
étudiées afin d'exploiter leur structure ou leur composition
chimique. Parfois, des traces laissées sur ces dents apportent
elles aussi des informations. Des outils liés à la chasse ou à la
préparation des aliments ont également été retrouvés.
Par ailleurs, lors des fouilles, des ossements portant des traces de boucherie (traces de découpe réalisées par des humains) ont été découverts et étudiés. Une consommation de viande, au début très limitée, a ainsi pu être mise en évidence chez les premiers humains, même si l'alimentation par des plantes, fruits, tubercules et racines demeurait quantitativement plus importante.
Par ailleurs, lors des fouilles, des ossements portant des traces de boucherie (traces de découpe réalisées par des humains) ont été découverts et étudiés. Une consommation de viande, au début très limitée, a ainsi pu être mise en évidence chez les premiers humains, même si l'alimentation par des plantes, fruits, tubercules et racines demeurait quantitativement plus importante.
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Doc. 4Consommation de viande et culture
« L'attrait pour la viande [...] a sans doute joué aussi un rôle
important dans le développement culturel des humains.
Lorsque les petits groupes humains du Paléolithique ont décidé
de chasser les gros animaux, ils n'ont pu le faire, pour des raisons
d'efficacité et de sécurité, que de façon collective. Ils ont
donc été contraints de [...] coopérer et communiquer entre eux
de façon efficace. »
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Doc. 5Os daté de 2,4 Ma portant une marque de découpe et outils associés, découverts à Aïn Boucherit
a Vue d'ensemble de l'os (humérus de bovidé). b Galets aménagés retrouvés sur le même site de fouille, représentatifs de l'industrie lithique oldowayenne (Paléolithique inférieur). Un galet aménagé est un morceau de roche façonné par les humains pour servir d'outil.
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Question
Présenter les pratiques alimentaires des premiers humains et déterminer la façon dont elles se transmettent entre
individus.
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Exercice numériqueLes liens de parenté des primates
✔ Analyser des matrices de caractères afin de construire un arbre phylogénétique
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Le groupe des primates présente une grande diversité avec plus de cent quatre-vingts espèces répertoriées. Au sein du groupe, la phylogénie permet de préciser les liens de parenté par l'étude des caractères qu'ils possèdent.
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Doc. 1Matrice de caractères de cinq mammifères
| Caractères étudiés \rightarrow \downarrow Espèces | Griffes ou ongles plats | Narines | Appendice nasal | Queue |
|---|---|---|---|---|
| Koala (extra-groupe) | Griffes | Écartées | Truffe | Présence |
| Indri | Ongles | Écartées | Truffe | Présence |
| Tarsier | Ongles | Écartées | Nez | Présence |
| Babouin | Ongles | Rapprochées | Nez | Présence |
| Orang-outan | Ongles | Rapprochées | Nez | Absence |
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Doc. 2Le tarsier des Philippines
C'est l'un des plus petits primates existants. Il mesure environ 10 cm.
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1. Construire l'arbre phylogénétique des espèces présentées en n'oubliant aucune indication.
2. Entourer sur cet arbre le groupe des catarhiniens (primates à narines rapprochées).
3. À partir de l'analyse de cet arbre, déterminer quel est le plus proche parent du babouin, en le justifiant.
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Exercice numériqueLe débat sur l'origine d'Homo floresiensis
✔ Analyser des arguments scientifiques afin de préciser la parenté d'espèces avec le genre Homo
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En 2003, des fossiles humains bien conservés et accompagnés de nombreux outils ont été découverts dans la grotte de Liang Bua, sur l'île indonésienne de Florès. Ces fossiles, caractérisés par une petite taille d'environ 1 m, sont datés de 16 000 ans. Ils sont attribués à une nouvelle espèce : Homo floresiensis, l'homme de Florès.
Un vif débat a eu lieu pour savoir s'il ne s'agissait pas simplement de restes d'Homo sapiens atteints d'une pathologie. Mais en 2016 les fossiles ont finalement été datés entre -50 000 et -100 000 ans. Ils seraient donc plus anciens que l'arrivée d'H. sapiens en Asie. Le débat sur leurs liens de parenté au sein des humains a donc été relancé et H. erectus, présent en Indonésie depuis longtemps, pourrait être considéré comme le parent le plus proche d'H. floresiensis.
Un vif débat a eu lieu pour savoir s'il ne s'agissait pas simplement de restes d'Homo sapiens atteints d'une pathologie. Mais en 2016 les fossiles ont finalement été datés entre -50 000 et -100 000 ans. Ils seraient donc plus anciens que l'arrivée d'H. sapiens en Asie. Le débat sur leurs liens de parenté au sein des humains a donc été relancé et H. erectus, présent en Indonésie depuis longtemps, pourrait être considéré comme le parent le plus proche d'H. floresiensis.
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Doc. 1Localisation de différents sites de découvertes de
fossiles humains
1. Grotte de Liang Bua, fossiles d'H. floresiensis datés entre 50 000 et 100 000 ans. 2. Sites de Sangiran et de Ngandong, fossiles d'H. erectus datés entre 1,6 et 0,15 Ma. Remarque : tous les fossiles d'H. habilis ont été découverts en Afrique et sont datés entre 2,3 et 1,7 Ma.
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Doc. 3Étude de l'anatomie du pied d'H. floresiensis
En 2009, une étude sur la structure du pied d'H. floresiensis
a mis en relief sa longueur particulièrement
grande par rapport au tibia et au fémur, et l'absence
de voûte plantaire, caractères observés chez
H. habilis, mais pas chez les humains récents.
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Doc. 2Arbre phylogénétique possible de la lignée humaine
En 2017, des chercheurs ont publié les résultats d'une nouvelle étude phylogénétique basée sur l'analyse de très nombreuses données anatomiques (133 points de mesures) chez de nombreux fossiles de la lignée humaine.
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Doc. 4Comparaison des caractères crâniens de trois espèces du genre Homo
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1. À partir de l'ensemble des documents, relever dans un tableau les arguments en faveur d'une forte parenté d'H. floresiensis avec H. erectus, d'une part, ou avec H. habilis d'autre part.
2. À l'aide de la réponse précédente, expliquer pourquoi les liens de parenté de H. floresiensis font l'objet d'un débat au sein de la communauté scientifique.
| H. erectus | H. habilis |
|---|---|
2. À l'aide de la réponse précédente, expliquer pourquoi les liens de parenté de H. floresiensis font l'objet d'un débat au sein de la communauté scientifique.
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