L'évolution des espèces

Exercices corrigés

1. Qu'est-ce qu'une mutation ?

   • A.Un changement du milieu de vie d'une espèce
   • B.Le passage d'une espèce à une autre en une génération
   • C.Une modification accidentelle de la séquence de l'ADNBonne réponse
   • D.Un caractère qu'un individu acquiert pendant sa vie

   Réponse : C — Une modification accidentelle de la séquence de l'ADN

   Une mutation est une modification de l'ADN, survenue par accident lors de sa copie ou sous l'effet d'un agent extérieur. C'est elle qui crée de nouveaux allèles, donc de la diversité au sein d'une espèce. Attention : un caractère acquis pendant la vie (bronzage, muscles) ne touche pas l'ADN des cellules reproductrices et ne se transmet donc pas.

2. Deux espèces actuelles partagent de très nombreux caractères. Que peut-on en conclure ?

   • A.L'une descend forcément de l'autre
   • B.Elles ont un ancêtre commun récentBonne réponse
   • C.Elles vivent obligatoirement dans le même milieu
   • D.Elles peuvent se reproduire entre elles

   Réponse : B — Elles ont un ancêtre commun récent

   Plus deux espèces partagent de caractères, plus leur ancêtre commun est récent : ces caractères ont été hérités de cet ancêtre. En revanche, deux espèces ACTUELLES ne descendent jamais l'une de l'autre. Elles peuvent aussi vivre dans des milieux très différents (le dauphin et la chauve-souris sont tous deux des mammifères), et par définition deux espèces différentes ne se reproduisent pas entre elles en donnant des descendants féconds.

3. Que représente un nœud dans un arbre de parenté ?

   • A.Une espèce actuelle très ancienne et rare
   • B.Une mutation précise de l'ADN transmise
   • C.Le moment où une espèce a totalement disparu
   • D.Un ancêtre commun hypothétique aux espèces situées au-dessusBonne réponse

   Réponse : D — Un ancêtre commun hypothétique aux espèces situées au-dessus

   Chaque nœud symbolise un ancêtre commun hypothétique : une espèce du passé, généralement disparue, dont descendent toutes les espèces reliées à ce nœud. Les espèces actuelles, elles, se trouvent aux EXTRÉMITÉS des branches, jamais aux nœuds.

4. Sur quoi agit la sélection naturelle ?

   • A.Sur la fréquence des allèles dans une population, au fil des générationsBonne réponse
   • B.Sur l'ADN d'un individu adulte, qu'elle modifie pendant sa vie
   • C.Sur la volonté des individus de s'adapter à leur milieu
   • D.Sur le nombre de gènes que possède une espèce

   Réponse : A — Sur la fréquence des allèles dans une population, au fil des générations

   La sélection naturelle ne transforme aucun individu : elle trie. Les individus porteurs d'un caractère avantageux survivent mieux et se reproduisent davantage, donc leur allèle devient plus fréquent dans la POPULATION à la génération suivante. Elle ne modifie pas l'ADN déjà présent chez un adulte, et les êtres vivants ne « décident » évidemment pas de s'adapter.

5. L'Archaeopteryx possède des plumes et des ailes, mais aussi des dents et une longue queue osseuse. Que montre ce fossile ?

   • A.Que les oiseaux actuels ont des dents cachées
   • B.Que les oiseaux et certains dinosaures partagent un ancêtre communBonne réponse
   • C.Que l'Archaeopteryx est l'ancêtre direct de tous les oiseaux actuels
   • D.Que les dinosaures se sont transformés en oiseaux en une génération

   Réponse : B — Que les oiseaux et certains dinosaures partagent un ancêtre commun

   L'Archaeopteryx est une forme intermédiaire : il combine des caractères de deux groupes, ce qui prouve leur parenté et donc l'existence d'un ancêtre commun. Attention à la formulation « ancêtre direct » : ce fossile est un cousin, pas nécessairement l'ancêtre de la lignée des oiseaux actuels. Et l'évolution est un processus lent, sur des millions d'années, jamais en une génération.

6. Toutes les cellules vivantes, de la bactérie à l'être humain, contiennent de l'ADN et utilisent le même code génétique. Quelle conclusion en tire-t-on ?

   • A.Toutes les espèces actuelles ont une origine communeBonne réponse
   • B.Toutes les espèces actuelles ont le même nombre de gènes
   • C.Les bactéries sont les ancêtres directs des êtres humains
   • D.Toutes les espèces évoluent à la même vitesse

   Réponse : A — Toutes les espèces actuelles ont une origine commune

   L'universalité de l'ADN et du code génétique est l'argument le plus fort en faveur d'une origine commune de tous les êtres vivants : il serait invraisemblable que ce même système soit apparu indépendamment des milliers de fois. Attention : « origine commune » ne veut pas dire « même nombre de gènes » (il varie énormément), ni que les bactéries actuelles seraient nos ancêtres — ce sont des espèces actuelles, comme nous.

7. Dans une population de 30 escargots, 10 portent une coquille rayée. Un éboulement tue 12 escargots au hasard, dont 9 rayés. Que s'est-il passé ?

   • A.Une dérive génétique : le hasard a fortement modifié la fréquence de l'allèle « rayé »Bonne réponse
   • B.Une sélection naturelle : la coquille rayée était désavantageuse
   • C.Une mutation : l'allèle « rayé » a disparu par modification de l'ADN
   • D.Rien d'évolutif : la mort d'individus ne change pas une population

   Réponse : A — Une dérive génétique : le hasard a fortement modifié la fréquence de l'allèle « rayé »

   L'éboulement tue au hasard, sans rapport avec la couleur de la coquille : ce n'est donc pas de la sélection naturelle, qui suppose un avantage lié au caractère. C'est la dérive génétique. Regarde l'effet : avant, 10 rayés sur 30, soit environ 33 % ; après, il reste 1 rayé sur 18 survivants, soit environ 6 %. Dans une petite population, le hasard suffit à faire quasiment disparaître un allèle.

8. Pourquoi l'apparition d'une nouvelle espèce demande-t-elle en général un temps très long ?

   • A.Parce que les mutations ne se produisent qu'une fois par siècle
   • B.Parce que les individus doivent d'abord s'habituer à leur nouveau milieu
   • C.Parce qu'il faut de très nombreuses générations pour que les différences génétiques s'accumulentBonne réponse
   • D.Parce que les espèces doivent d'abord se déplacer sur un autre continent

   Réponse : C — Parce qu'il faut de très nombreuses générations pour que les différences génétiques s'accumulent

   Chaque génération n'apporte qu'un tout petit changement dans les fréquences des allèles. Il faut donc empiler des milliers, souvent des millions de générations pour que deux populations isolées deviennent incapables de se reproduire ensemble. Les mutations, elles, sont au contraire fréquentes ; et un simple obstacle géographique local (rivière, montagne) suffit à isoler des populations, sans changement de continent.

9. Une même mutation apparaît chez deux individus d'une même espèce vivant dans deux milieux très différents. Que peut-on prévoir ?

   • A.Elle disparaîtra dans les deux populations, car les mutations sont rares
   • B.Elle peut devenir fréquente dans un milieu et disparaître dans l'autre, selon l'avantage qu'elle procureBonne réponse
   • C.Elle deviendra fréquente dans les deux populations, puisque c'est la même mutation
   • D.Elle se transformera en une autre mutation adaptée à chaque milieu

   Réponse : B — Elle peut devenir fréquente dans un milieu et disparaître dans l'autre, selon l'avantage qu'elle procure

   Une mutation n'est ni « bonne » ni « mauvaise » en soi : son effet dépend entièrement du milieu. Un allèle donnant un pelage clair est avantageux sur un sol enneigé et catastrophique sur une roche sombre. La même mutation sera donc sélectionnée positivement d'un côté et éliminée de l'autre. C'est exactement ce mécanisme qui, répété sur des milliers de générations, fait diverger deux populations isolées.

10. Qu'est-ce qu'un fossile ?

    • A.Le reste ou la trace d'un être vivant du passé conservé dans une rocheBonne réponse
    • B.Une roche volcanique très ancienne et rare
    • C.Un animal vivant aujourd'hui qui n'a pas changé depuis longtemps
    • D.Un morceau d'ADN ancien retrouvé dans le sol

    Réponse : A — Le reste ou la trace d'un être vivant du passé conservé dans une roche

    Un fossile, c'est un reste (os, dent, coquille) ou une trace (empreinte de pas, terrier) d'un organisme du passé, conservé dans une roche sédimentaire. Ce n'est pas la roche elle-même, et une roche volcanique ne contient d'ailleurs pas de fossiles. Un animal actuel « qui n'a pas changé » (comme le cœlacanthe) n'est pas un fossile : c'est un être vivant.

11. Quelle définition correspond à une espèce ?

    • A.Un ensemble d'êtres vivants qui occupent le même milieu
    • B.Un ensemble d'êtres vivants qui ont exactement le même ADN
    • C.Un ensemble d'individus qui peuvent se reproduire entre eux et donner des descendants fécondsBonne réponse
    • D.Un ensemble d'individus qui possèdent tous des poils

    Réponse : C — Un ensemble d'individus qui peuvent se reproduire entre eux et donner des descendants féconds

    Le critère central de l'espèce est l'interfécondité : des individus de la même espèce se reproduisent entre eux et leur descendance est elle-même capable de se reproduire. Vivre dans le même milieu ne suffit pas (une forêt abrite des centaines d'espèces), et deux individus de la même espèce n'ont jamais exactement le même ADN — sauf de vrais jumeaux.

12. Dans quelle situation la dérive génétique a-t-elle le plus d'effet ?

    • A.Dans une très grande population stable
    • B.Quand la pression de sélection du milieu est très forte
    • C.Quand les mutations sont particulièrement nombreuses
    • D.Dans une petite population, par exemple après une catastropheBonne réponse

    Réponse : D — Dans une petite population, par exemple après une catastrophe

    La dérive génétique, c'est le hasard qui modifie les fréquences des allèles. Dans une petite population, la disparition de quelques individus change énormément les proportions : si 3 individus sur 20 portent un allèle et qu'ils meurent accidentellement, l'allèle disparaît. Dans une population de 20 000 individus, ce même hasard se compense et l'effet est négligeable. La pression du milieu, elle, relève de la sélection naturelle, pas de la dérive.