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Jeu sérieux
Thème 1 : Science, climat et société
Thème 2 : Le futur des énergies
Thème 3 : Une histoire du vivant
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Chapitre 11
Activité 1 - documentaire

Les relations de parenté au sein des primates

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Introduction
Avant de reconstituer l'histoire évolutive des humains, il faut en premier lieu préciser leur place au sein du monde vivant actuel : les humains font partie du groupe des primates avec lesquels ils partagent de manière exclusive certains caractères.

Comment préciser les liens de parenté des humains au sein des primates ?
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Ce que j'ai déjà vu

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Doc. 1
Quelques espèces de primates

Placeholder pour Photographie d'un lémurien catta assis, observant son environnement. Fourrure douce, grands yeux oranges.Photographie d'un lémurien catta assis, observant son environnement. Fourrure douce, grands yeux oranges.
Lémur catta (Lemur catta)
Placeholder pour Photographie d'un jeune macaque crabier sur une branche d'arbre en forêt tropicale.Photographie d'un jeune macaque crabier sur une branche d'arbre en forêt tropicale.
Macaque crabier (Macaca fascicularis)
Placeholder pour Photographie d'un chimpanzé assis sur une branche, regardant l'objectif. Primate, animal sauvage, faune.Photographie d'un chimpanzé assis sur une branche, regardant l'objectif. Primate, animal sauvage, faune.
Chimpanzé commun (Pan troglodytes)
Placeholder pour Photographie d'un gorille de l'Ouest assis, les mains jointes sur ses genoux, dans un environnement herbeux.Photographie d'un gorille de l'Ouest assis, les mains jointes sur ses genoux, dans un environnement herbeux.
Gorille de l'Ouest (Gorilla gorilla)
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Doc. 2
Matrice de caractères morpho-anatomiques de six espèces de primates et du chat

Caractères \rightarrow
\downarrow Espèces		Nez (remplaçant la truffe)Pouce opposableCoccyxOngles platsSinus frontal
(cavité crânienne)
Chat (extra-groupe)AbsenceAbsenceAbsenceAbsenceAbsence
LémurAbsencePrésenceAbsencePrésenceAbsence
ChimpanzéPrésencePrésencePrésencePrésencePrésence
MacaquePrésencePrésenceAbsencePrésenceAbsence
GorillePrésencePrésencePrésencePrésencePrésence
GibbonPrésencePrésencePrésencePrésenceAbsence
HumainPrésencePrésencePrésencePrésencePrésence
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Doc. 3
Construction et lecture d'un arbre phylogénétique

arbre phylogénétique
Un arbre phylogénétique est une représentation graphique des liens de parenté existant entre les espèces étudiées. Chaque nœud représente un ancêtre commun hypothétique défini par rapport aux caractères morphoanatomiques partagés par ses descendants, situés au bout de chaque branche.
L'arbre ci-dessus indique par exemple que le chat est plus proche du macaque que du saumon, car le macaque et le chat partagent le caractère « poils », contrairement au saumon.

Voir fiches méthode
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Doc. 4
Arbre de parenté établi selon des données moléculaires

arbre de parenté
La COX2 (cytochrome oxydase) est une enzyme indispensable à la respiration cellulaire. Elle est présente chez tous les êtres vivants. La comparaison des séquences protéiques de COX2 pour différents primates a permis de construire l'arbre moléculaire ci-dessus. La longueur des branches est proportionnelle au pourcentage de différences (c'est-à-dire de mutations) dans les séquences protéiques des espèces étudiées. Les données moléculaires ont permis d'estimer que la lignée humaine s'est séparée de celle des chimpanzés il y a plus de sept millions d'années.
D'après le logiciel Phylogène.
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Doc. 5
Comparaison des génomes de l'humain et du chimpanzé

L'étude des caryotypes de l'humain et du chimpanzé met en évidence des réarrangements d'ADN de grande ampleur. Le séquençage complet des génomes permet quant à lui de comparer l'intégralité des séquences de manière détaillée. Les résultats indiquent environ 4 % de différence sur l'ensemble du génome, mais seulement 1 % de différence au niveau des séquences nucléotidiques des portions d'ADN communes aux deux espèces.
génomes
Comparaison des caryotypes de l'humain (en bleu) et du chimpanzé (en orange).
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Vocabulaire
  • Caractère morpho-anatomique : attribut relatif à la forme et à la structure d'un être vivant.

  • Hominidés (grands singes) : famille de grands primates à l'allure humaine possédant notamment un coccyx à la place de la queue et un sinus frontal. Ce groupe comprend l'être humain, des espèces fossiles et certains grands singes comme le gorille et le chimpanzé.

  • Phylogénie : étude des relations de parenté entre êtres vivants.
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Supplément numérique

Construisez un arbre phylogénétique détaillé des primates avec le logiciel
Phylogène
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Questions

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1. Doc. 1 Lister tous les caractères morpho-anatomiques visibles partagés par les animaux présentés et les humains.

2. Doc. 2 et Doc. 3 Construire l'arbre phylogénétique des espèces présentées dans le tableau, en plaçant les ancêtres communs et les innovations évolutives.
Cliquez pour accéder à une zone de dessin

3. À l'aide de la définition, entourer ensuite le groupe des hominidés sur l'arbre.

4. Doc. 4 Déterminer quel est le plus proche parent de l'humain.

5. Doc. 5 Expliquer ce que révèle l'étude des caryotypes du chimpanzé et de l'humain.
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