L'histoire évolutive des grands groupes d'êtres vivants

La vie est apparue il y a plus de 3 milliards d'années, les tout premiers organismes vivaient sous l'eau et n'étaient constitués que d'une seule cellule.

La cellule est l'unité du vivant : il s'agit d'une membrane à l'intérieur de laquelle se trouve un liquide appelé cytoplasme. Dans ce liquide, selon les espèces, on retrouve des molécules : des organites qui permettent le bon fonctionnement de la cellule.

Doc. 1 : Dessin d'une cellule

Dans toutes les cellules, on trouve de l'ADN : Acide Désoxyribo-Nucléique, qui est porteur de l'information génétique, c'est-à-dire toutes les informations concernant l'être vivant (fonctionnement, critères morphologiques, etc). Ce sont ces informations qui seront transmises à la descendance lors de la reproduction. L'ADN est donc le support de l'hérédité.
La cellule possède toute une machinerie capable de copier cet ADN.

Chaque être vivant est capable de produire sa propre matière mais aussi de copier son ADN, tout être ne pouvant copier son ADN ne peut être considéré comme vivant, ce qui est le cas des virus qui possèdent de l'ADN (ou de l'ARN) mais qui ont besoin d'infecter une cellule vivante qui copiera à sa place l'ADN grâce à sa machinerie.
L'ADN peut être libre dans le cytoplasme (bactéries) ou bien protégé dans le noyau de la cellule (végétaux et animaux) si celle-ci en possède un.

L'ADN fut découvert dans les années 50 mais les scientifiques, même s'ils connaissaient son existence (expériences de Griffith et Avery), avaient du mal à comprendre son rôle. Il était notamment très difficile à l'époque de faire accepter l'idée que l'ADN puisse être le support de l'information génétique et donc de l'hérédité.

Pour mieux comprendre, deux expériences mettent en évidence son rôle dans l'hérédité et sa capacité à être décodé par toutes les cellules des espèces vivantes.

• Expérience 1 : Clonage et naissance de Dolly

Doc. 2 : Le clonage

Doc. 3 : Expérience de la fluorescence

• Comment peut-on arriver à une évolution des espèces ?

Différents mécanismes permettent aux espèces d'évoluer.

L'Homme s'inscrit lui aussi dans ce processus d'évolution. Il possède des caractères partagés avec un ancêtre qui nous est encore inconnu mais qui a existé, et qui était commun à l'Homme et aux grands singes actuels. Chacun a subit différentes mutations et a évolué à sa manière, selon les conditions de vie ou de reproduction, pour aboutir aux espèces que nous connaissons maintenant.

• Comment a-t-on pu arriver à une telle variété d'espèces ?

On peut observer au niveau de nos espèces actuelles qu'elles possèdent à la fois des caractères ancestraux et des caractères nouveaux. Il y a donc un lien entre les espèces ancestrales et les nouvelles. Ce lien est l'évolution.

Une espèce ayant subit des modifications peut soit disparaître soit donner une nouvelle espèce.

L'Homme par exemple, possède des caractères ancestraux communs avec des espèces aujourd'hui disparues, comme l'Homme de Néandertal, mais il possède aussi des caractères communs avec les espèces de singes actuelles.

Les scientifiques ont très tôt voulu classer les animaux et les végétaux à partir de leurs observations. Ils les ont donc tout d'abord classés sur des critères morphologiques.
Par exemple, on classe facilement les chiens et les chats dans des familles proches puisqu'ils ont des poils et allaitent leurs petits.

Au fil de leurs observations, ils se sont rendu compte que beaucoup d'espèces partagent des critères communs.
L'Homme par exemple, partage les mêmes critères que le chien ou le chat : il a des poils et allaite ses enfants. Il existe donc une origine commune entre l'Homme et ces espèces. Ils ont appelé ce groupe : les mammifères.

Doc. 5 : Comparaison du développement d'embryons de poisson, de poule, de lapin et d'humain

Avec la découverte de l'ADN s'ajoutent des critères génétiques. On a pu confirmer un lien entre tous les êtres vivants et l'existence d'un ancêtre unique à tous ces êtres. On a aussi pu relier plus finement les espèces entre elles.
En décodant l'ADN, on a pu montrer que l'Homme et le chimpanzé avaient 99 % d'ADN en commun, alors qu'en se basant uniquement sur les critères morphologiques, ils étaient bien plus éloignés. Ce nouveau critère génétique a permis de les rapprocher.

Lorsque tous les critères sont réunis et que l'on a décidé des groupes, on peut construire ce que l'on appelle un arbre d'évolution. Il est appelé "d'évolution" car il ne concerne pas que les espèces actuelles, on peut aussi y intégrer les espèces ancestrales, disparues, car même si on ne les connait pas, on peut supposer qu'elles possédaient des critères communs et les positionner sur l'arbre. Le principe est que plus deux espèces partagent des caractères en commun, plus elles sont proches.

• Exemple de l'Homme

On peut classer l'Homme dans le règne animal.
Il possède des cellules avec un noyau et du cytoplasme, il fait partie des eucaryotes.
Il possède une colonne vertébrale et un crâne, c'est un vertébré.
Il a quatre membres terminés par des doigts, c'est un tétrapode.
Comme il allaite et possède des poils, il fait partie des mammifères.
Et enfin, il a un pouce opposable aux autres doigts, c'est donc un primate.