Objectifs

• Comprendre que l'évolution est un processus permanent mais inégalement rythmé.
• Identifier les mécanismes responsables des changements biologiques.
• Décrire ce qu'est une crise biologique (extinction de masse), ses causes possibles et ses conséquences sur la biodiversité.

Notions clés

• Mutation : source de nouveautés génétiques.
• Sélection naturelle : mécanisme qui favorise certains phénotypes.
• Dérive génétique : variation aléatoire des fréquences alléliques.
• Spéciation : formation d'espèces nouvelles.
• Crise biologique : événement provoquant un taux d'extinction très élevé sur une courte période géologique.

Mécanismes de l'évolution (rappel synthétique)

• Mutations génétiques produisent la diversité de base.
• Sélection naturelle agit sur la variation: adaptation, élimination ou conservation des caractères.
• Dérive génétique modifie les populations, surtout petites.
• Flux génétique (migrations) et hybridation modifient les pools génétiques.
• Accumulation de différences et isolement reproducteur conduisent à la spéciation.

Rythmes de l'évolution : permanent mais variable

L'évolution est continue : les populations changent au fil du temps. Toutefois, le rythme n'est pas constant :

• Gradualisme : changements lents et progressifs.
• Équilibres ponctués : longues périodes de stabilité interrompues par des changements rapides (souvent liés à des événements environnementaux).
• Crises biologiques : accélérations très marquées où de nombreuses espèces disparaissent en peu de temps géologique.

Crises biologiques : définition et causes

Causes possibles :

• Impacts extraterrestres (ex. : astéroïde à la limite Crétacé-Paléogène).
• Intense volcanisme (ex. : trapps du Sibéria lors de la crise Permien-Trias).
• Changements climatiques rapides (refroidissement ou réchauffement).
• Variation du niveau marin et anoxie des océans.
• Interactions écologiques : maladies, compétition, perte d'habitats).

Exemples majeurs

• Crise Permien-Trias (≈252 Ma) : la plus sévère (~90-95% des espèces marines disparues). Causes probables : volcanisme massif (trapps du Sibéria), réchauffement, anoxie.
• Crise Crétacé-Paléocène (≈66 Ma) : disparition des dinosaures non aviens. Cause principale : impact d'un astéroïde + effets climatiques (aérosols, obscurcissement solaire).
• Autres : Ordovicien-Silurien (glaciation), Évènements du Dévonien tardif.

Preuves et méthodes d'étude

• Registre fossile : datation et observation des disparitions et apparitions d'espèces dans les couches sédimentaires.
• Stratigraphie et datations radiométriques pour chronologie des événements.
• Comparaisons anatomiques et moléculaires (phylogénies) pour retracer les radiations après une extinction.
• Analyses géochimiques (isotopes, traces d'iridium) pour identifier impacts ou variations climatiques.

Conséquences écologiques des crises

• Perte d'espèces et ruptures trophiques.
• Ouverture de nouvelles niches écologiques, favorisant des radiations adaptatives (ex. : diversification des mammifères après la disparition des dinosaures non aviens).
• Modifications durables des écosystèmes et des trajectoires évolutives.

Activités proposées (rapides)

1. Étude de documents : comparer la diversité d'une même région dans deux niveaux sédimentaires (identifier pertes/apparitions).
2. Carte conceptuelle : relier causes → crise → conséquences → récupération.
3. Questionnaire de synthèse : donner 3 preuves d'une extinction et expliquer comment une radiation adaptative peut suivre.

Questions de révision

• Quelles différences entre évolution continue et crise biologique ?
• Nommer deux causes possibles d'une extinction de masse et décrire leurs effets.
• Expliquer pourquoi le registre fossile est une preuve d'événements de masse et quelles sont ses limites.

Lexique essentiel

• Extinction de masse : disparition rapide et étendue d'espèces.
• Radiation adaptative : diversification rapide d'un groupe suite à de nouvelles opportunités écologiques.
• Équilibre ponctué : modèle où l'évolution se fait par stases et events rapides.