Comparaison du squelette de membres de plusieurs ... - Pierron

Pierron - SVTFiche professeur - 3 eCSVT69Activité 69 : Comparaison du squelette de membres antérieursde plusieurs vertébrés1. EXTRAITS REFERENTIELS DU BOPartie : Evolution des organismes vivants et histoire de la TerreConnaissancesLes roches sédimentaires, archives géologiques,montrent que, depuis plus de trois milliardsd’années, des groupes d'organismes vivants sontapparus, se sont développés, ont régressé, et ont pudisparaître.Les espèces qui constituent ces groupes,apparaissent et disparaissent au cours des tempsgéologiques. Leur comparaison conduit à imaginerentre elles une parenté, qui s’explique parl’évolution.Au cours des temps géologiques, de grandes crisesde la biodiversité ont marqué l’évolution ; à desextinctions en masse succèdent des périodes dediversification.Capacités déclinées dans une situationd’apprentissageObserver, recenser et organiser des informations afind’établir le renouvellement des groupes et desespèces au cours des temps géologiques.Observer, recenser et organiser des informations afind’étayer la théorie de l’évolution.Observer, recenser et organiser des informations afind’établir une relation de parenté entre les espèces.Exemples d’activitésIdentification de fossiles à l'aide d'une clé dedétermination.• Repérage et positionnement de l'Hommesur un arbre d’évolution des vertébrés oudes Primates.• Utilisation du logiciel Phylogène-collègepour créer des groupes emboîtés et montrerqu’un système de groupes emboîtés porte lamême information qu’un arbre.• Comparaison de plans d'organisation devertébrés.• Comparaisons des faunes et des flores desmers du Cambrien et du Crétacé, des forêtsdu Carbonifère et des forêts actuelles.• Recherche d'informations sur la successiond’organismes vivants dans un groupe animalou végétal, à partir de textes, de graphiqueset de tableaux.2. PLACE DE L’ACTIVITE DANS UNE PROGRESSIONChapitre V: Comment se présente l’histoire de la vie au cours des tempsgéologiques?Chapitre VI : Comment l’évolution permet-elle de comprendre la diversitémais aussi l’unité des êtres vivants?1. Quelles sont les preuves de l’origine commune des êtres vivants?Activité : comparaison de membres antérieurs de vertébrés2. Comment l’évolution permet-elle de comprendre les liens de parentés entre espèces?3. Quelle est la place de l’Homme dans l’évolution et en quoi la recherche des origines del’Homme renseigne t-elle sur l’évolution d’une espèce?Chap VII : Quelles sont les relations entre histoire de la Terre et histoire de lavie ?© PIERRON 2009 Page 1 sur 9

Pierron - SVTFiche professeur - 3 eCSVT693. PRESENTATION DE L’ACTIVITE- Objectifs de connaissances :• Evolution ; parenté ; groupe ; homologie ; vertébrés- Objectifs méthodologiques et/ou technologiques :• Observer, recenser et organiser des informations afin d’argumenter (Raisonner)- Liste du matériel :Environnement proposé pour une introduction de l’activité (données initiales):- Squelette membre antérieur humain : Réf 15012 ou squelette humain entier- Planches : organisation d’un vertébré Réf 09343 ;classification des vertébrés Réf 09625© PIERRON 2009 Page 2 sur 9

Pierron - SVTFiche professeur - 3 eCSVT69Pour la classe : matériel en démonstration- Squelette de carpe (os véritable) Réf 15508 : voir ci-dessous- Squelette de lézard (os véritable) Réf 15066- Squelette de grenouille (os véritable) Réf 15511 : voir ci-dessous- Squelette de pigeon (os véritable) Réf 15506- Squelette de lapin (os véritable) Réf 15504Par poste de travail ou matériel à répartir- Squelette membre antérieur humain Réf 15012- Squelette d’aile d’oiseau étalée (os véritable) Réf 15542 : voir ci-dessous- Squelette en plastique de lapin Réf 15420 ou de chat Réf 15419 ou de rat Réf 15421- Squelette en plastique de lézard Réf 15422 : voir ci-dessous- Squelette en plastique de crapaud Réf 15424Environnement proposé pour une généralisation des observationsréalisées :- Planche : squelette des vertébrés Réf 09342 : voir ci-contre- Caméra Didacam Réf 03743OU caméra CP 130 Réf 10802 : voir ci-contre- Vidéoprojecteur (ou à défaut écran télé)- Ordinateur relié à l’Internet© PIERRON 2009 Page 3 sur 9

Pierron - SVTFiche professeur - 3 eCSVT69- Intégration pédagogique :1. Dès la 6 e , une classification scientifique par groupes emboîtés a été initiée. Elle s’est étoffée aufur et à mesure des organismes rencontrés en 5 e et en 4 e ( voir fiche TP N°46 en 5 e ) en utilisantdes attributs choisis par l’enseignant. En 3 e , il s’agit de montrer que cette classificationscientifique actuelle (classification phylogénétique) est une représentation des parentés entreles êtres vivants résultants de l’évolution.2. Ainsi l’évolution ne soit pas être enseignée de manière dogmatique mais étayée par unensemble de faits scientifiques étudiés par l’élève. Un des faits à retenir en 3 ème est le partaged’attributs communs entre des espèces plus ou moins apparentées, qu’elles soient actuelles oufossiles. Dans l’activité proposée ici, la comparaison de squelette de membres antérieursd’organismes issus de différents groupes de vertébrés permet d’arriver à cette idée de parenté(et donc d’un ancêtre commun) à partir du fait observé de l’existence d’éléments communsdans ce squelette de membre antérieur.3. Le TP peut être initié à partir :- de la rapide présentation du membre antérieur humain : on complètera le schémacorrespondant avec les termes bras/ avant-bras/ main et humérus/ cubitus ou ulna/ radius/carpes/ métacarpes/ phalanges- du rappel des différents groupes de vertébrés sous forme d’une classification emboîtée.4. En fonction de la quantité de matériel disponible, on peut imaginer un travail en petit groupeavec l’ensemble du matériel à disposition ou une partie différente dans chaque groupe ( àcharge pour chaque groupe de présenter ensuite plus particulièrement le membre correspondantlors de la mise en commun). Dans tous les cas on évitera de faire circuler ce matériel fragile.5. On peut aussi imaginer de coupler ce TP sous forme d’un TP mosaïque avec deux autres postesde travail concernant deux autres faits étayant la théorie de l’évolution: la cellule, unité duvivant (observation de cellules dans des organismes différents) et l’universalité de la moléculed’ADN (mise en évidence de l’ADN dans des organismes différents).6. La mise en commun pourra s’appuyer sur la présentation des parties de squelettes par unecaméra flexible reliée au vidéoprojecteur assurant à tous la bonne vision des donnéesprésentées. Une vue synoptique pourra être donnée à partir de la planche « squelette desvertébrés ».7. La synthèse pourra conduire au bilan de connaissances suivant : «La comparaison d’espècesappartenant à différents groupes (actuels ou fossiles, par exemple différentes groupes devertébrés) permet d’observer des ressemblances: ces ressemblances conduisent à imaginer desrelations de parenté c'est-à-dire une origine commune entre les êtres vivants»© PIERRON 2009 Page 4 sur 9

Pierron - SVTFiche élève - 3 eCSVT69SCHEMAS DE MEMBRES ANTERIEURS DE QUELQUES VERTEBRESHomme(Mammifères)Pigeon biset(Oiseaux)Carpe commune(Poissons osseux)Lézard des murailles(Lézards)Crapaud commun(Amphibiens)© PIERRON 2009 Page 6 sur 9

Pierron - SVTFiche professeur - 3 eCSVT69FICHE ELEVE CORRIGÉEActivité 69 : Comparaison du squelette de membresantérieurs de plusieurs vertébrésLa théorie de l’évolution suppose une origine commune aux êtres vivants.Ton objectif est de rechercher un argument permettant de penser que les 26 000 espècesactuelles de vertébrés ont une origine commune (autrement dit un ancêtre commun). Il s’agitici d’observer et de comparer certaines caractéristiques morphologiques du squelette dumembre antérieur de plusieurs espèces issues de différents groupes de vertébrés.1. A partir du squelette d’homme présenté en classe, repère les segments bras, avant-bras, mainainsi que les os associés : humérus, radius, cubitus (ou ulna), carpes, métacarpes, phalanges.Voir schéma2. Indique la légende correspondante sur le document fourni. Les os du bras seront coloriés enbleu ; les os de l’avant-bras en jaune et les os de la main en rouge.Voir schéma3. En reprenant les couleurs de la question 2, montre en quoi les membres antérieurs des autresvertébrés présentent des points communs avec celui d’un homme.Voir schéma4. Rédige une conclusion présentant un argument en faveur d’une parenté entre ces vertébrés etdonc d’une évolution à partir d’un ancêtre commun.Le membre antérieur de l’homme ( Mammifères) et ceux d’un pigeon commun( Oiseaux), d’un lézarddes murailles( Lézards), d’une carpe commune ( Poissons osseux), d’un crapaud commun ou encored’un pigeon biset ( Oiseaux) se composent des mêmes éléments : on y retrouve les différentes os du bras( humérus), de l’avant-bras ( cubitus et radius, parfois soudés) et de la main ( carpes, métacarpes,phalanges en nombres variables). Ces ressemblances entre des organismes issus de différents groupesde vertébrés constituent un argument en faveur d’une origine commune des vertébrés. On peut ainsipenser que la biodiversité actuelle des vertébrés résulte d’une évolution de cet ancêtre commun.© PIERRON 2009 Page 7 sur 9

Pierron - SVTFiche professeur - 3 eCSVT69SCHEMAS DE MEMBRES ANTERIEURS DE QUELQUES VERTEBRESbrashumérusmainavantbrasradiuscubitus (ulna)métacarpescarpesphalangesHomme(Mammifères)Pigeon biset(Oiseaux)Carpe commune(Poissons osseux)Lézard des murailles(Lézards)Crapaud commun(Amphibiens)Légende :os du bras os de l’avant bras os de la main© PIERRON 2009 Page 8 sur 9

Pierron - SVTFiche professeur- 3 eCSVT69Activité 69 : Comparaison du squelette de membres antérieursde plusieurs vertébrésPISTES D’EVALUATION pour la capacité : « Observer, recenser et organiserdes informations afin d’argumenter (Raisonner)»CRITERES DE REUSSITE BAREME RESULTATSMembre antérieur humain légendé2correctement (noms des os, noms dessegments, couleurs)Membres antérieurs des autres vertébrés8légendés correctement (couleurs)Légende couleur présente 2Argumentation reprenant les informations6fournis par les squelettes fournisPhrases grammaticalement correctes et2travail soignéTOTAL 20© PIERRON 2009 Page 9 sur 9