CHAPITRE 2 / 2Ème partie
La terre, la vie et l'évolution du vivant
Chapitre 2 : BIODIVERSITÉ, RÉSULTAT ET ÉTAPE DE L'ÉVOLUTION
II. La biodiversité change au cours du temps
Comment observer les changements de la biodiversité actuelle, comment les expliquer ?
L’évolution de la biodiversité actuelle est-elle observable au niveau génétique et au niveau spécifique ?
Comment observer les changements de la biodiversité passée, comment les expliquer ?
Comment peut-on observer l’évolution de la biodiversité à l’échelle locale et à l'échelle planétaire ?
Comment les crises biologiques agissent-elles sur la biodiversité par le passé et aujourd’hui ?
A) les variations actuelles de la biodiversité
1) EXPOSES 3eme série
À l'échelle des écosystèmes
À l'échelle des espèces
À l'échelle des individus
= les variations actuelles de la biodiversité dans le monde / ALEXIS + SARAH, ALEXIS + GREGORY
2) L'EXEMPLE DES MOUSTIQUES
3) L'EXEMPLE DES PINSONS
BILAN A :
Au sein de chaque espèce, la diversité des individus repose sur la variabilité de l’ADN : c’est la diversité génétique.
Différents allèles d'un même gène coexistent dans une même population, ils sont issus de mutations qui se sont produites au cours des générations.
La biodiversité évolue en permanence. Cette évolution est observable sur de courtes échelles de temps, tant au niveau génétique que spécifique mais aussi à l'échelle de la vie sur terre.
B) les variations passées de la biodiversité
1) EN ALSACE
EXPOSES 4eme série
À l'échelle des écosystèmes
À l'échelle des espèces
À l'échelle des individus
= les variations passées de la biodiversité en Alsace / MAUDE, JADE
ou
LE PALÉOENVIRONNEMENT ALSACIEN D'APRÈS GALL
D’après Gall, « Alsace, des fossiles et des hommes », pages 62 à 68, édition de la Nuée bleue
Paysage évoquant le lac de Bouxwiller (Éocène).
Sous un climat tropical croissaient des palmiers. À proximité des rivages vivaient des crocodiles (à droite), des oiseaux ainsi que des mammifères proches des tapirs (au centre) et des chevaux primitifs (à gauche). Il y a environ 45 millions d’années, la mer du Secondaire s’est retirée depuis bien longtemps et le paysage s’est totalement modifié. Sous l’effet de la formation des Alpes, notre région se soulève, se disloque au centre et s’effondre en gradins pour former le fossé rhénan (rift), dépression de 35 à 45 km de large sur 300 km de long, depuis Bâle jusqu’à Mayence. Sur les bords Ouest et Est, apparaissent les Vosges et la Forêt Noire. Au centre, de petits lacs se forment, dont le lac de Bouxwiller.
À cette époque l’Europe se situe à 10° de latitude plus au sud qu’actuellement. Le climat était tropical, la végétation arborescente, proche de celle de l’Indo-Malaisie actuelle abritait les premiers singes. Lorsque la mort les surprenait, leurs cadavres dérivaient à la surface du lac avant de sombrer et d’être ensevelis dans la boue calcaire ou la vase qui tapissait le fond » Cette boue va se transformer en calcaire : calcaire lacustre de Bouxwiller.
Le calcaire lacustre était exploité dans la carrière située derrière l’église catholique de Bouxwiller. On y a trouvé de nombreux fossiles qui témoignent de la vie de cette époque (mollusques, reptiles, oiseaux, mammifères… ).
Ce site constitue l’un des plus beaux gisements fossilifères de cette période (lutétien). Le lac de Bouxwiller servait de point d’eau à de nombreux mammifères terrestres :
- des marsupiaux de la famille des sarigues, petit animal de 26 cm de long (doc),
- des insectivores, des rongeurs dont l’aspect évoque les marmottes, des petits singes,
- des carnivores rappelant les civettes,
- des cochons aux mœurs amphibies et des ongulés dont la silhouette est proche de celle des chevaux.
- le mammifère le plus répandu appartient au genre Lophiodon, un animal apparenté aux tapirs actuels, qui se déplaçait en troupeaux au voisinage du lac. Les berges étaient également fréquentées par des crocodiles et des tortues.
La flore lacustre est représentée par des characées (algues vertes qui peuplent encore aujourd’hui les eaux douces) et par des fougères aquatiques. La végétation qui croissait sur les berges a été reconstituée grâce aux spores et aux grains de pollens préservés dans les roches. Elle comprenait entre autre des fougères, des palmiers, des lauriers, des magniolas, des cyprès…
La faune aquatique comprenait essentiellement des gastéropodes d’eau douce. L’épaisseur de la tranche d’eau lacustre fluctuait.
Les associations fossiles du lac de Bouxwiller illustrent remarquablement les paysages et les peuplements des terres émergées à l’orée de l’ère tertiaire. Relayant les reptiles de l’ère secondaire, décimés par la crise biologique de la fin du Crétacé, la grande faune est désormais dominée par les mammifères. Carnivores et crocodiles vivent aux dépens d’une foule d’animaux qui venaient s’abreuver près des rives du lac.
Le célèbre paléontologue Georges Cuvier (1769-1832) a fait rapporter des fossiles de la carrière de calcaire lacustre de Bouxwiller qu'il a ensuite décrits. Dans le pays de Caux (Seine maritime), il passait ses loisirs à récolter des fossiles et à les comparer à des espèces vivantes. De ces travaux solitaires il déduira par la suite des lois permettant la reconstitution d'un squelette à partir de quelques fragments. Très tôt, il eut l'intuition de la nécessité d'une nouvelle classification du règne animal.
Dans son « Discours sur les révolutions de la surface du globe », il affirmera : « … seuls les fossiles ont donné naissance à une théorie au sujet de la genèse de la terre. Sans eux, personne n’aurait jamais imaginé qu’il y avait des époques successives dans la formation du globe»
Posant les bases des classifications actuelles des grands groupes animaux dans son livre « Le Règne animal distribué selon son organisation » (1817), il énonce le principe de corrélation des parties selon laquelle chaque organe est lié dans son fonctionnement à tous les autres, par exemple : un mammifère à cornes possède toujours des sabots et des molaires usées, mange de l'herbe et rumine.
Sans aucun doute, Georges Cuvier fut-il un des esprits les plus fins de l'histoire. Il créa la paléontologie vertébrée comme discipline scientifique et la méthode comparative de biologie organique, un outil incroyablement puissant.
ou
https://www.youtube.com/watch?v=SxCF9Bbgmjk&feature=youtu.be
2) DANS LE MONDE
EXPOSES 5eme série
À l'échelle des écosystèmes
À l'échelle des espèces
À l'échelle des individus
= les facteurs modifiants la biodiversité / VERA
ou
LA CRISE K/T
Quels facteurs peuvent provoquer les modifications de grande ampleur de la biodiversité décrite ci-dessous ? :
On cherche à vérifier que la crise de la fin du crétacé a touché des espèces d'autres milieux.
Les sédiments marins contiennent des microfossiles, notamment des tests de foraminifères planctoniques, analyser les documents ci-dessous et conclure.
Exploiter les documents ci- dessous et conclure.
Quelles peuvent être les causes de ces modifications ?
BILAN B :
L’état actuel de la biodiversité correspond à une étape de l’histoire du monde vivant : les espèces actuelles représentent une infime partie du total des espèces ayant existé depuis les débuts de la vie.
La mort des espèces comme celle des individus est un phénomène naturel.
La vie serait apparue il y a plus de 3,5 milliards d’années (Précambrien), mais il reste peu de traces fossiles de cette naissance.
C’est à partir du Cambrien, il y a ‐570 Millions d’années que nous retrouvons des formes de vies nombreuses et diversifiées.
Les fossiles nous renseignent sur l'existence de 5 grandes crises d’extinctions massives du Cambrien jusqu’à nos jours.
D’une manière générale, l’extinction se produit lorsqu’une espèce ne peut plus survivre ou se reproduire dans un milieu, et est incapable de gagner un nouveau milieu qui lui conviendrait.
Les principales causes à l’origine des extinctions de masse sont :
les cataclysmes géologiques (éruptions volcaniques, variations du niveau marin, glaciation),
les chutes d’astéroïdes,
des changements brutaux du milieu,
de la prédation (cas du dodo à la Réunion),
la compétition (certaines espèces introduites se multiplient rapidement, au détriment d’espèces locales),
des maladies, virus,
des causes génétiques,
de la disparition ou l’extinction d’une ressource dont dépendait l’espèce pour sa survie ou sa reproduction : pollinisateur, proie...
Sur la base des registres fossiles, les paléontologues estiment que la durée de vie moyenne d’une espèce est de 5 millions d’années.
Ainsi les espèces qui vivent aujourd’hui autour de nous représentent moins de 2% du nombre total d’espèces apparues sur Terre.
C) les activités humaines et la biodiversité
EXPOSES 6eme série :
À l'échelle des écosystèmes
À l'échelle des espèces
À l'échelle des individus
= les activités humaines et la biodiversité (positif / SACHA, SERAPHINE et négatif / ELEN + MELIKE, BIANCA + CHARLINE )
BILAN C :
L’Homme a toujours eu un impact sur les êtres vivants et les milieux naturels. Depuis quelques décennies, ses activités menacent fortement la biodiversité en raison de l’accélération de l’industrialisation, de la croissance démographique et de la mondialisation des échanges commerciaux.
Du fait de son succès écologique, l’Homme a étendu son territoire à l’ensemble de la planète, à l’ensemble de la biosphère.
La biosphère est pour l’homme, à la fois, un cadre de vie, une source de nourriture, une banque de matière première et d’énergie.
Il a fallu à l’Homme plusieurs millions d’années pour étendre son environnement et agir sur ce denier :
En transformant le milieu (sol, climat, végétation).
En modifiant la distribution des espèces animales et végétales.
En modifiant les espèces elles-mêmes, indirectement par les effets précédents,directement par sélection, création de nouvelles souches et génie génétique.
En polluant la biosphère : pollutions physiques (radionucléides, bruits), pollutions chimiques (engrais, pesticides), pollutions biologiques (virus, OGM).
Les trois principales conséquences sur la biodiversité, qui à terme peuvent laisser penser à une sixième extinction de masse, si aucune mesure pour corriger les actions précédentes n’est prise, sont :
Réduction de l’espace vital des espèces sauvages.
Réduction des forêts tropicales et extinctions locales.
L’extinction de la mégafaune terrestre (grands singes, lions, éléphants...).
La diversité des écosystèmes contribue à la richesse du vivant. L’équilibre des écosystèmes repose sur le nombre des espèces constitutives des groupes fonctionnels. Lorsqu’un milieu est modifié par une nouvelle technique culturale, par l’introduction d’une espèce, par une pollution, par le réchauffement climatique, etc. c’est tout un équilibre qui est affecté.
Il est difficile d’enrayer les conséquences qui peuvent s’enchaîner : disparition d’espèces, prolifération d’espèces étrangères. Le milieu en tant que tel peut même disparaître : c’est d’ailleurs actuellement la première des causes d’érosion de la biodiversité.
MAIS ... DEMAIN VOUS APPARTIENT !
Ainsi tous les facteurs qui modifient le milieu de vie des espèces ou qui réduisent la taille de leurs populations contribuent à faire évoluer ces populations : de tels facteurs peuvent être certaines activités humaines ou des événements naturels. Une modification importante de la biodiversité s’appelle une crise biologique (disparition de nombreuses espèces, suivies d’apparition de nouvelles espèces).