Enseignement scientifique Terminale
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Thème 1 : Science, climat et société
Introduction
Ch. 1
L'atmosphère terrestre et la vie
Ch. 2
La complexité du système climatique
Ch. 3
Le climat du futur
Ch. 4
Énergie, développement et futur climatique
Objectif Bac : Thème 1
Thème 2 : Le futur des énergies
Introduction
Ch. 5
Deux siècles d’énergie électrique
Ch. 6
Les atouts de l’électricité
Ch. 7
Optimisation du transport de l’électricité
Ch. 8
Choix énergétiques et impacts
Objectif Bac : Thème 2
Thème 3 : Une histoire du vivant
Introduction
Ch. 9
La biodiversité et son évolution
Ch. 10
L’évolution, une grille de lecture du monde
Ch. 11
L’évolution humaine
Ch. 12
Les modèles démographiques
Ch. 13
De l’informatique à l’intelligence artificielle
Objectif Bac : Thème 3
Livret maths
Fiches méthode
Annexes
Chapitre 11
Exercices

Le repaire des initiés

14
Homo 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

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.

Doc.
Arbre des distances génétiques entre des individus humains actuels ou fossiles et les deux espèces de chimpanzés actuels
(d'après le logiciel Phylogène).
Arbre des distances génétiques
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Crédits : lelivrescolaire.fr
La longueur de chaque branche indique la distance génétique, établie à partir de l'étude comparative des séquences d'ADN mitochondrial des individus.

1. Justifier le fait que l'on considère désormais les Homo sapiens et les Homo neanderthalensis comme deux espèces distinctes.

2. Déterminer, en le justifiant, si le fossile récemment découvert à Denisova fait partie de l'une de ces deux espèces.

15
Les humains, descendants des singes ?

Exercer un esprit critique

On entend encore dire parfois que l'être humain descend du singe. Mais cette affirmation s'oppose à l'histoire évolutive des humains élaborée par les scientifiques.

Doc. 1
Représentation erronée de l'évolution humaine
Évolution homo
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Crédits : lelivrescolaire.fr

Doc. 2
Histoire évolutive possible des humains.
Histoire évolutive
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Crédits : lelivrescolaire.fr

À l'aide de vos connaissances et des documents, expliquer pourquoi l'affirmation présentée dans l'introduction est scientifiquement incorrecte et pourquoi la première image véhicule une idée fausse.

16
Exercice autocorrigé
Les pratiques alimentaires des premiers humains

Pratiquer une démarche scientifique

Entre 2010 et 2020, différentes traces d'activité humaine ont été retrouvées sur plusieurs sites : Ain Boucherit en Algérie, Dikika en Ethiopie, etc. Les os et outils retrouvés permettent d'obtenir des informations sur l'alimentation des représentants de la lignée humaine.

Doc. 1
Os bovin avec traces de boucherie.
TracesOutils
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Crédits : Ferraro et al./journals.plos.org

Doc. 2
Zoom sur une trace de boucherie.
TracesOutils
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Crédits : Ferraro et al./journals.plos.org

Doc. 3
Facteurs influençant les pratiques alimentaires au cours de l'histoire.

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.

À partir de l'analyse des documents fournis, présenter les pratiques alimentaires des premiers humains.

17
Une phylogénie des primates précisée à l'aide de données moléculaires

Analyser des matrices de caractères afin de construire un arbre phylogénétique



L'être humain se situe phylogénétiquement au sein des hominidés et, plus largement, au sein des primates. Une phylogénie établie à partir de critères morpho-anatomiques peut être précisée avec des données moléculaires.

Doc. 1
Résultats de comparaison de quelques séquences peptidiques et nucléotidiques entre l'être humain et d'autres primates.
Séquence étudiéeChimpanzéMacaqueGorille
Opsines bleues (protéines)100 %96 %99,7 %
Gène MYH1697,7 %96,6 %97,7 %
Gène ASPM99,5 %97,3 %99,1 %

Doc. 2
Macaque japonais.
Macaque japonnais
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Crédits : Vince Burton/Alamy

1. Proposer un arbre phylogénétique basé sur les données du tableau.
Dessinez ici

2. Au sein des primates, quelle est l'espèce la plus apparentée à l'être humain ? Justifiez votre réponse.

B
Les liens de parenté des primates

Analyser des matrices de caractères afin de construire un arbre phylogénétique



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.

Doc. 1
Matrice de caractères de cinq mammifères.
Caractères étudiés
Espèces
Griffes ou ongles platsNarinesAppendice nasalQueue
Koala (extra-groupe)GriffesÉcartéesTruffePrésence
IndriOnglesÉcartéesTruffePrésence
TarsierOnglesÉcartéesNezPrésence
BabouinOnglesRapprochéesNezPrésence
Orang-outangOnglesRapprochéesNezAbsence

1. Construire l'arbre phylogénétique des espèces présentées en n'oubliant aucune indication.
Dessinez ici

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.
Doc. 2
Le tarsier des Philippines.
tarsier des Philippines
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Crédits : Ghing/Shutterstock
C'est l'un des plus petits primates existants. Il mesure environ 10 cm.

C
Le débat sur l'origine d'Homo floresiensis

Analyser des arguments scientifiques afin de préciser la parenté d'espèces avec le genre Homo



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.

Doc. 1
Arbre phylogénétique possible de la lignée humaine.
arbre phylogénétique
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Crédits : lelivrescolaire.fr
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.

Doc. 2
Localisation de différents sites de découvertes de fossiles humains.
Carte Indonésie
Le zoom est accessible dans la version Premium.
Crédits : lelivrescolaire.fr
Grotte de Liang Bua, H. floresiensis datés entre 50 000 et 100 000 ans. Sites de Sangiran et de Ngandong, fossiles d'H. erectus datés entre 1,6 et 0,15 Ma.
À noter : tous les fossiles d'H. habilis ont été découverts en Afrique et sont datés entre 2,3 et 1,7 Ma.

Doc. 3
Étude de l'anatomie du pied d'H. floresiensis.
En 2009, une étude sur la structure du pied d'H. floresiensis a mis en relief la longueur particulièrement grande de celui-ci par rapport au tibia et au fémur, et l'absence de voûte plantaire, caractères observés chez H. habilis, mais pas chez les humains récents.

Doc. 4
Comparaison des caractères crâniens de trois espèces du genre Homo.
Caractères crâniens 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.

H. erectusH. 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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