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l'etude de la biodiversite Comment estimer la biodiversité et déterminer ce qui l'a fait évoluer ? étudier la biodiversité sur le terrain ● ● o Étudier l'évolution de la biodiversité = création D'INVENTAIRES (capture de spécimens + identification) o Reconnaissance des espèces capturées (à partir des connaissances du scientifiques) O Espèces petites + beaucoup = utilisation des algorithmes identification des principaux spécimens à partir de photos prises automatiquement o Espèces + petites et nombreux = analyse génétique ... extraire des séquences d'ADN du milieu (fragment au sol, volume d'eau), la séquencer et utiliser une base de données →→→ trouver les espèces associées = technique très utilisées pour étudier l'écologie des bactéries, du plancton (difficile à identifier) o Biodiversité peut-être décrite : par L'ABONDANCE D'UNE POPULATION (nombre d'individu), la RICHESSE SPÉCIFIQUE (le nombre d'espèces #), ABONDANCE RELATIVE D'UNE ESPÈCE (proportion d'une espèce), FREQUENCE D'UN CARACTERE (nombre avec tel caractère), par la BIODIVERSITÉ GÉNETIQUE (nombre d'allèles pour ce caractère), FREQUENCE ALLÉLIQUE (proposition de tel allèle) Estimer keffectif d'une population ● o Impossible d'échantillonner tous les spécimens d'un endroit = utilisation des techniques statistiques pour arriver à une estimation correcte de la taille réelle d'une population à partir d'un échantillon + ou - restreint o Ex: technique de CAPTURE MARQUAGE RECAPTURE o Effectif de la population (individus marqués lors de la capture...
Louis B., utilisateur iOS
Stefan S., utilisateur iOS
Lola, utilisatrice iOS
x taille de l'échantillonnage de la recapture) / individus recapturés et qui étaient déjà marqués o Technique qui donne de bons résultats si la taille de l'échantillon est grande + si l'on effectue un grand nombre de fois pour calculer une moyenne Repérer une perturbation de la biodiversité opas toujours possible de comparer deux mesures de la biodiversité à des moments on ne revint pas nécessairement au même endroit dans le futur + dégâts peut être trop important lorsqu'ils sont mis en évidence Mo OMéthodes complémentaires pour détecter des perturbations avant qu'elles ne soient significativement observable donc temps pour agir dessus oLois statistiques = calculer la proportion théorique des # combinaisons d'allèles pour un gène à partir de la fréquence des allèles dans une population : calculs qui montrent que la proportion des combinaisons devrait être constante d'une génération à l'autre on parle d'équilibre d'HARDY WEINBERG oÉquilibre rarement atteint: # pour détecter l'action de phénomènes évolutifs particuliers susceptibles de faire la biodiversité allélique d'une population = la sélection naturelle et la dérive génétique •Absences de mutations aléatoires = une population ayant vu sa biodiversité génétique chuter par sélection naturelle/dérive génétique = grands dangers o Chance d'avoir des allèles si le milieu change = très faible (changement rapide des milieux avec le réchauffement climatique donc sélection naturelle = faire disparaitre la population du territoire) • Très fort risque d'avoir un cumul d'allèles récessifs responsables de maladies chez les individus (consanguinité = possibilité de disparition de la population) REPERER DES PERTURBATIONS DE LA BIODIVERSITÉ MÉTHODE o Déterminer les FRÉQUENCES GENOTYPIQUES à partir des données de l'énoncé (observations de la réalité) o Déterminer le nombre total d'individus of(A//A) = (nombre d'individus A//A) / nombres totale d'individus • f(A//A) + f(A//B) + f(B//B) = 1 calcul bon o Déterminer les FRÉQUENCES ALLÉLIQUE à partir du calcul précédent (observations de la réalité) o Nombre total d'allèles = nombre d'individus x 2 o f(A) = (f A//A x 2 + FA//B) / nombres allèles • f(A) + f(B) = 1 calcul bon A l'aide des formules de Hardy Weinberg et des fréquences allélique on calcule les FRÉQUENCES GÉNOTYPIQUES THÉORIQUES (= qu'on aurait du avoir à la première étape, en absence de perturbations et de mécanisme évolutif) • f(A//A) = f(A)² = (fréquence allélique)² o f(A//B) = 2 x f(A) x (B) o f(A//A) + f(A//B) + f(B//B) = | calcul bon o Si fréquences génotypiques théorique (étape 3) #celle réellement observé (étape 1) = population qui n'est pas à l'équilibre →→→ un phénomène évolutif a fait baisser la biodiversité génétique (sélection naturelle/dérive génétique) REPERER DES PERTURBATIONS DE LA BIODIVERSITÉ AVANT QUELLE NE DEVIENNE TROP IMPORTANTE POUR AGIR Exemple: la drépanocytose (maladie génétique la + répandue) o Constat : le modèle ne prédit pas les bonnes répartitions des combinaisons allélique situation écologique # à l'équilibre donc un phénomène vient perturber la transmission des allèles d'une génération à l'autre o Déséquilibre dans la transmission des allèles en faveur de l'allèle B (sévèrement malade) o Observation : maladie des populations en Afrique endroit où elle est la plus fréquente = endroit ou le paludisme est très fréquent (maladie provoqué par un parasite) o On sait que le parasite du paludisme a du mal à contaminer les globules rouges des individus drépanocytaires donc drépanocytose = avantage pour le paludisme contrairement à la population saine 0 = exemple de sélection naturelle : allèle responsable drépanocytose favorisé lorsque la pression du milieu est importante car maladie - grave que le paludisme (inverse dans les régions avec - de paludisme) o Sélection naturelle = globalement un processus qui pourrait faire chuter la biodiversité génétique : élimination des allèles les moins adapté pour vivre et se reproduit dans un milieu donné bet d Le problème de la fragmentation des ● territoires • o Aménagement d'un territoire (déforestation, construction de routes, extension urbaine, culture intensive) fragmenter des habits donc des populations en petits îlots ne pouvant plus communiquer o Telles circonstances = calcul de Hardy Weinberg montre un très fort déséquilibre petits effectifs isolées = dérive génétique très rapide alors populations condamnées →→ fragmentation = amplificateur des effets biologiques du réchauffement climatique o Solution - rétablir les communications avec une population + grande vitesse de la dérive génétique = ralentie et biodiversité génétique relativement préservé o Passerelles =CORRIDORS ÉCOLOGIQUES o Sans méthodes statistiques + connaissances sur la dérive génétique = possibilité d'agir que au hasard ou après les dégâts PREVOIR LES CONSEQUENCES ÉCOLOGIQUES D'UN AMÉNAGEMENT DU TERRITOIRE Exemple de campagnols roussâtre→→ pelage d'une population dans une zone détermine VS une population à l'équilibre o Constat: le modèle ne prédis pas les bonnes répartition des différentes combinaisons allélique situation écologique qui n'est pas à l'équilibre donc un phénomène vient perturber la transmission des allèles d'une génération à l'autre o Population I à l'équilibre mais pas la 2 donc phénomène qui fait beaucoup évoluer la 2 o On sait allèle A et B n'influence pas la manière de vivre ou de se reproduire donc # sélection naturelle o Mais population 2 = petite, isolée par la route de la population I o Donc des allèles peinent rapidement changer de fréquence par dérive génétique dans ces conditions -- a chaque reproduction, il y a une chance sur deux pour que l'un ou l'autre des deux allèles du parent se transmettent o Hasard des fécondation dans un petit effectif un allèle peut mieux se propager qu'attendu ou disparaitre o Il y a donc moins d'allèles après qu'avant o Pas de mutations avec des innovations: changement de milieu rendre improbable l'existence d'allèles capables de survivre aux nouvelles conditions → o + consanguinité = répandre des maladies récessives dans la population o En état condamnée si les membres ne peuvent pas se reproduire avec la population I = augmenter l'effectif et diminuer la vitesse de la dérive génétique o Petite population isolée = généralement condamnées à cause de la dérive génétique o = fabrication de ponts arborés au dessus de la route (ou tunnels en dessous) pour relier les deux parcelles • Types d'aménagements qui ne peuvent être anticipé sans l'étude effectué : possibilité de minimiser l'impact des aménagements du territoire o Aménagement urbain = + + écologiquement durable V i Deed
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fiche de cours enseignement scientifique svt terminale sources des schémas: site internet kartable
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Voici une fiche sur Les mécanismes de l’évolution de la biodiversité
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l'etude de la biodiversite Comment estimer la biodiversité et déterminer ce qui l'a fait évoluer ? étudier la biodiversité sur le terrain ● ● o Étudier l'évolution de la biodiversité = création D'INVENTAIRES (capture de spécimens + identification) o Reconnaissance des espèces capturées (à partir des connaissances du scientifiques) O Espèces petites + beaucoup = utilisation des algorithmes identification des principaux spécimens à partir de photos prises automatiquement o Espèces + petites et nombreux = analyse génétique ... extraire des séquences d'ADN du milieu (fragment au sol, volume d'eau), la séquencer et utiliser une base de données →→→ trouver les espèces associées = technique très utilisées pour étudier l'écologie des bactéries, du plancton (difficile à identifier) o Biodiversité peut-être décrite : par L'ABONDANCE D'UNE POPULATION (nombre d'individu), la RICHESSE SPÉCIFIQUE (le nombre d'espèces #), ABONDANCE RELATIVE D'UNE ESPÈCE (proportion d'une espèce), FREQUENCE D'UN CARACTERE (nombre avec tel caractère), par la BIODIVERSITÉ GÉNETIQUE (nombre d'allèles pour ce caractère), FREQUENCE ALLÉLIQUE (proposition de tel allèle) Estimer keffectif d'une population ● o Impossible d'échantillonner tous les spécimens d'un endroit = utilisation des techniques statistiques pour arriver à une estimation correcte de la taille réelle d'une population à partir d'un échantillon + ou - restreint o Ex: technique de CAPTURE MARQUAGE RECAPTURE o Effectif de la population (individus marqués lors de la capture...
l'etude de la biodiversite Comment estimer la biodiversité et déterminer ce qui l'a fait évoluer ? étudier la biodiversité sur le terrain ● ● o Étudier l'évolution de la biodiversité = création D'INVENTAIRES (capture de spécimens + identification) o Reconnaissance des espèces capturées (à partir des connaissances du scientifiques) O Espèces petites + beaucoup = utilisation des algorithmes identification des principaux spécimens à partir de photos prises automatiquement o Espèces + petites et nombreux = analyse génétique ... extraire des séquences d'ADN du milieu (fragment au sol, volume d'eau), la séquencer et utiliser une base de données →→→ trouver les espèces associées = technique très utilisées pour étudier l'écologie des bactéries, du plancton (difficile à identifier) o Biodiversité peut-être décrite : par L'ABONDANCE D'UNE POPULATION (nombre d'individu), la RICHESSE SPÉCIFIQUE (le nombre d'espèces #), ABONDANCE RELATIVE D'UNE ESPÈCE (proportion d'une espèce), FREQUENCE D'UN CARACTERE (nombre avec tel caractère), par la BIODIVERSITÉ GÉNETIQUE (nombre d'allèles pour ce caractère), FREQUENCE ALLÉLIQUE (proposition de tel allèle) Estimer keffectif d'une population ● o Impossible d'échantillonner tous les spécimens d'un endroit = utilisation des techniques statistiques pour arriver à une estimation correcte de la taille réelle d'une population à partir d'un échantillon + ou - restreint o Ex: technique de CAPTURE MARQUAGE RECAPTURE o Effectif de la population (individus marqués lors de la capture...
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x taille de l'échantillonnage de la recapture) / individus recapturés et qui étaient déjà marqués o Technique qui donne de bons résultats si la taille de l'échantillon est grande + si l'on effectue un grand nombre de fois pour calculer une moyenne Repérer une perturbation de la biodiversité opas toujours possible de comparer deux mesures de la biodiversité à des moments on ne revint pas nécessairement au même endroit dans le futur + dégâts peut être trop important lorsqu'ils sont mis en évidence Mo OMéthodes complémentaires pour détecter des perturbations avant qu'elles ne soient significativement observable donc temps pour agir dessus oLois statistiques = calculer la proportion théorique des # combinaisons d'allèles pour un gène à partir de la fréquence des allèles dans une population : calculs qui montrent que la proportion des combinaisons devrait être constante d'une génération à l'autre on parle d'équilibre d'HARDY WEINBERG oÉquilibre rarement atteint: # pour détecter l'action de phénomènes évolutifs particuliers susceptibles de faire la biodiversité allélique d'une population = la sélection naturelle et la dérive génétique •Absences de mutations aléatoires = une population ayant vu sa biodiversité génétique chuter par sélection naturelle/dérive génétique = grands dangers o Chance d'avoir des allèles si le milieu change = très faible (changement rapide des milieux avec le réchauffement climatique donc sélection naturelle = faire disparaitre la population du territoire) • Très fort risque d'avoir un cumul d'allèles récessifs responsables de maladies chez les individus (consanguinité = possibilité de disparition de la population) REPERER DES PERTURBATIONS DE LA BIODIVERSITÉ MÉTHODE o Déterminer les FRÉQUENCES GENOTYPIQUES à partir des données de l'énoncé (observations de la réalité) o Déterminer le nombre total d'individus of(A//A) = (nombre d'individus A//A) / nombres totale d'individus • f(A//A) + f(A//B) + f(B//B) = 1 calcul bon o Déterminer les FRÉQUENCES ALLÉLIQUE à partir du calcul précédent (observations de la réalité) o Nombre total d'allèles = nombre d'individus x 2 o f(A) = (f A//A x 2 + FA//B) / nombres allèles • f(A) + f(B) = 1 calcul bon A l'aide des formules de Hardy Weinberg et des fréquences allélique on calcule les FRÉQUENCES GÉNOTYPIQUES THÉORIQUES (= qu'on aurait du avoir à la première étape, en absence de perturbations et de mécanisme évolutif) • f(A//A) = f(A)² = (fréquence allélique)² o f(A//B) = 2 x f(A) x (B) o f(A//A) + f(A//B) + f(B//B) = | calcul bon o Si fréquences génotypiques théorique (étape 3) #celle réellement observé (étape 1) = population qui n'est pas à l'équilibre →→→ un phénomène évolutif a fait baisser la biodiversité génétique (sélection naturelle/dérive génétique) REPERER DES PERTURBATIONS DE LA BIODIVERSITÉ AVANT QUELLE NE DEVIENNE TROP IMPORTANTE POUR AGIR Exemple: la drépanocytose (maladie génétique la + répandue) o Constat : le modèle ne prédit pas les bonnes répartitions des combinaisons allélique situation écologique # à l'équilibre donc un phénomène vient perturber la transmission des allèles d'une génération à l'autre o Déséquilibre dans la transmission des allèles en faveur de l'allèle B (sévèrement malade) o Observation : maladie des populations en Afrique endroit où elle est la plus fréquente = endroit ou le paludisme est très fréquent (maladie provoqué par un parasite) o On sait que le parasite du paludisme a du mal à contaminer les globules rouges des individus drépanocytaires donc drépanocytose = avantage pour le paludisme contrairement à la population saine 0 = exemple de sélection naturelle : allèle responsable drépanocytose favorisé lorsque la pression du milieu est importante car maladie - grave que le paludisme (inverse dans les régions avec - de paludisme) o Sélection naturelle = globalement un processus qui pourrait faire chuter la biodiversité génétique : élimination des allèles les moins adapté pour vivre et se reproduit dans un milieu donné bet d Le problème de la fragmentation des ● territoires • o Aménagement d'un territoire (déforestation, construction de routes, extension urbaine, culture intensive) fragmenter des habits donc des populations en petits îlots ne pouvant plus communiquer o Telles circonstances = calcul de Hardy Weinberg montre un très fort déséquilibre petits effectifs isolées = dérive génétique très rapide alors populations condamnées →→ fragmentation = amplificateur des effets biologiques du réchauffement climatique o Solution - rétablir les communications avec une population + grande vitesse de la dérive génétique = ralentie et biodiversité génétique relativement préservé o Passerelles =CORRIDORS ÉCOLOGIQUES o Sans méthodes statistiques + connaissances sur la dérive génétique = possibilité d'agir que au hasard ou après les dégâts PREVOIR LES CONSEQUENCES ÉCOLOGIQUES D'UN AMÉNAGEMENT DU TERRITOIRE Exemple de campagnols roussâtre→→ pelage d'une population dans une zone détermine VS une population à l'équilibre o Constat: le modèle ne prédis pas les bonnes répartition des différentes combinaisons allélique situation écologique qui n'est pas à l'équilibre donc un phénomène vient perturber la transmission des allèles d'une génération à l'autre o Population I à l'équilibre mais pas la 2 donc phénomène qui fait beaucoup évoluer la 2 o On sait allèle A et B n'influence pas la manière de vivre ou de se reproduire donc # sélection naturelle o Mais population 2 = petite, isolée par la route de la population I o Donc des allèles peinent rapidement changer de fréquence par dérive génétique dans ces conditions -- a chaque reproduction, il y a une chance sur deux pour que l'un ou l'autre des deux allèles du parent se transmettent o Hasard des fécondation dans un petit effectif un allèle peut mieux se propager qu'attendu ou disparaitre o Il y a donc moins d'allèles après qu'avant o Pas de mutations avec des innovations: changement de milieu rendre improbable l'existence d'allèles capables de survivre aux nouvelles conditions → o + consanguinité = répandre des maladies récessives dans la population o En état condamnée si les membres ne peuvent pas se reproduire avec la population I = augmenter l'effectif et diminuer la vitesse de la dérive génétique o Petite population isolée = généralement condamnées à cause de la dérive génétique o = fabrication de ponts arborés au dessus de la route (ou tunnels en dessous) pour relier les deux parcelles • Types d'aménagements qui ne peuvent être anticipé sans l'étude effectué : possibilité de minimiser l'impact des aménagements du territoire o Aménagement urbain = + + écologiquement durable V i Deed