Programme de l’enseignement scientifique de classe de terminale (version 2020)
L’évolution comme grille de lecture du monde
Les concepts de biologie évolutive ont une large portée explicative, présentée ici à travers plusieurs exemples. Ils permettent de comprendre l’anatomie comme le résultat d’une longue histoire évolutive, faite d’adaptations, de hasard, de contingences et de compromis. Les concepts de variation et de sélection naturelle éclairent des pratiques humaines (médicales et agricoles) et certaines de leurs conséquences.
Savoirs
Les structures anatomiques présentent des particularités surprenantes d’un point de vue fonctionnel, pouvant paraître sans fonction avérée ou bien d’une étonnante complexité. Elles témoignent de l’évolution des espèces, dont la nôtre. Les caractères anatomiques peuvent être le résultat de la sélection naturelle mais certains sont mieux expliqués par l’héritage de l’histoire évolutive que par leur fonction. L’évolution permet de comprendre des phénomènes biologiques ayant une importance médicale. L’évolution rapide des organismes microbiens nécessite d’adapter les stratégies prophylactiques, les vaccins et les antibiotiques. Depuis la révolution agricole, la pratique intensive de la monoculture, la domestication et l’utilisation de produits phytosanitaires ont un impact sur la biodiversité et son évolution.
Savoir faire
- Expliquer l’origine d’une structure anatomique en mobilisant les concepts de hasard, de variation, de sélection naturelle et d’adaptation (exemple de l’œil). Interpréter des caractéristiques anatomiques humaines en relation avec des contraintes historiques (comme le trajet de la crosse aortique), des contraintes de construction (comme le téton masculin), des compromis sélectifs (comme les difficultés obstétriques) ou des régressions en cours (comme les dents de sagesse).
- Mobiliser des concepts évolutionnistes pour expliquer comment des populations microbiennes pourront à longue échéance ne plus être sensibles à un vaccin (ou un antibiotique) ou comment l’utilisation de produits phytosanitaires favorise le développement de ravageurs des cultures qui y sont résistants.
Prérequis et limites
Il n’est pas attendu de développement spécifique en matière d’embryologie ou d’agronomie.
Programme de l’enseignement de spécialité en SVT de classe de terminale (version 2020)
L’inéluctable évolution des génomes au sein des populations
Connaissances
Dans les populations eucaryotes à reproduction sexuée, le modèle théorique de Hardy-Weinberg prévoit la stabilité des fréquences relatives des allèles dans une population. Mais, dans les populations réelles, différents facteurs empêchent d’atteindre cet équilibre théorique : l’existence de mutations, le caractère favorable ou défavorable de celles-ci, la taille limitée d’une population (effets de la dérive génétique), les migrations et les préférences sexuelles. Les populations sont soumises à la sélection naturelle et à la dérive génétique. À cause de l’instabilité de l’environnement biotique et abiotique, une différenciation génétique se produit obligatoirement au cours du temps. Cette différenciation peut conduire à limiter les échanges réguliers de gènes entre différentes populations. Toutes les espèces apparaissent donc comme des ensembles hétérogènes de populations, évoluant continuellement dans le temps.
Notions fondamentales :
mutation, sélection, dérive, évolution.
Objectifs :
il s’agit avant tout de mobiliser les acquis des élèves sur les mécanismes de l’évolution et de comprendre, en s’appuyant sur des exemples variés, que ces mécanismes concernent toutes les populations vivantes.
Capacités
- Comprendre et identifier les facteurs éloignant de l’équilibre théorique de Hardy-Weinberg, notamment l’appariement nonaléatoire, la sélection, la population finie (dérive).
- Extraire, organiser et exploiter des informations sur l’évolution de fréquences alléliques dans des populations.
- Questionner la notion d’espèce en s’appuyant sur les apports modernes du séquençage de l’ADN.
Précisions : les conditions d’applications du modèle de Hardy-Weinberg sont mobilisées en lien avec l’enseignement scientifique. Une espèce peut être considérée comme une population d’individus suffisamment isolée génétiquement des autres populations.
Liens : SVT – classe de seconde : biodiversité ; enseignement scientifique de la classe terminale : loi de Hardy-Weinberg.
D’autres mécanismes contribuent à la diversité du vivant
Connaissances
La diversification phénotypique des êtres vivants n’est pas uniquement due à la diversification génétique. D’autres mécanismes interviennent : associations non héréditaires (pathogènes ou symbiotes ; cas du microbiote acquis) ; recrutement de composants inertes du milieu qui modulent le phénotype (constructions, parures, etc.).
Chez certains animaux, les comportements acquis peuvent être transmis d’une génération à l’autre et constituer une source de diversité : ainsi du chant des oiseaux, de l’utilisation d’outils dans des populations animales, de la culture notamment dans les sociétés humaines. Ces traits sont transmis entre contemporains et de génération en génération, et subissent une évolution (apparition de nouveaux traits, qui peuvent être sélectionnés, contre-sélectionnés ou perdus par hasard).
Notions fondamentales :
hérédité non fondée sur l’ADN, transmission et évolution culturelles.
Objectifs :
il s’agit de comprendre, en s’appuyant sur des exemples variés dans le monde vivant, que la diversification des êtres vivants n’est pas toujours liée à une diversification génétique ou à une transmission d’ADN.
Capacités
- Étudier un exemple de diversification du vivant sans modification du génome.
- Extraire, organiser et exploiter des informations pour :
- appréhender la notion de phénotype étendu ;
- appréhender la notion d’évolution culturelle et ses liens avec celle d’évolution biologique.
Précisions : un traitement exhaustif des mécanismes possibles n’est pas attendu.
Liens : SVT – enseignement de spécialité de la classe terminale : de la plante sauvage à la plante domestiquée.