TS 2013 - Prépa09 - T1A4 - Thème 1A4 : Un regard sur l'évolution de l'Homme.

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2012 - 2013

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• Thème 1A4 - Un regard sur l'évolution de l'homme

• Programme TS - BO spécial n°8 du 13 octobre 20122
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Préambule

Acquis à mobiliser

• Place de l’Homme au sein des Vertébrés et des Primates. (arbre de parenté dans lequel l’Homme est placé).

• Principe d’établissement des arbres de parenté à partir de caractères phénotypiques et de caractères moléculaires.

• Notion de gènes de développement, et importance des modalités de leur expression. (chronologie, lieu).

• Phénotype : résultat de l’expression des gènes et de l’influence de certains facteurs de l’environnement.

• Transmission possible de génération en génération de certains caractères comportementaux ou culturels.

Représentations initiales et nouvelles notions à bâtir

Les élèves ont beaucoup d’idées préconçues sur la place de l’Homme au sein des Primates, et les médias se font régulièrement l’écho de nouvelles découvertes paléontologiques où l’on aurait enfin trouvé « l’ancêtre de l’Homme » ou celui des Primates. Bien qu’ils aient abordé en classe de 3e la place de l’Homme au sein du monde vivant, et notamment au sein des Primates, des représentations erronées persistent souvent. Il est nécessaire, lorsque l’on aborde cette étude, de mobiliser d’une façon ou d’une autre les représentations des élèves, ne serait-ce parfois que pour faire un premier « tri » et préciser que le travail portera uniquement sur l’aspect scientifique des choses.

Une des manières d’aborder les nouvelles notions à bâtir peut être de les regrouper en deux domaines complémentaires : ce qui relève de la dynamique évolutive au sein du groupe des Primates, et ce qui relève des mécanismes et des phénomènes à l’origine de la diversification Homme / Chimpanzé. Le point suivant développe cette approche, qui n’est pas la seule possible bien évidemment.

Quelques pistes pédagogiques

Il s’agit bien ici, comme l’indique le titre du thème 1-A-4, de porter « un regard sur l’évolution de l’Homme ». Il y a une grande diversité de regards possibles, et l’objectif essentiel qui est poursuivi est d’amener les élèves à développer ici le « regard scientifique », à l’identifier clairement et à appréhender le fait que dans ce domaine de l’étude de l’évolution de l’Homme, comme dans d’autres domaines, la « science est en mouvement », que des controverses subsistent (notamment autour de l’arbre phylogénétique du genre Homo), et que chaque nouvelle découverte peut remettre les choses en cause, à condition que l’analyse qui en est faite soit pertinente scientifiquement.

L’une des approches possible est de porter deux « regards scientifiques » sur l’évolution de l’Homme :

• Un « regard scientifique sur la place de l’Homme dans la dynamique évolutive des Primates » :

◦ Origine des Primates.

◦ Arbre phylogénétique traduisant les parentés Homme/chimpanzé (avec la notion de dernier ancêtre commun : DAC), ainsi que les parentés au sein du genre Homo, en relation avec les caractéristiques de ce groupe et la diversification des caractères au sein de ce groupe.

◦ Dynamique de l’évolution au sein du groupe des grands Primates et au sein du groupe Homo : apparition, diversification (caractère buissonnant), puis réduction de la diversité.

• Un « regard scientifique sur les mécanismes qui ont pu être à l’origine de la diversification Homme/chimpanzé à partir de leur dernier ancêtre commun » :

◦ Acquisition du phénotype humain au cours du développement pré et post natal : interactions entre l’expression de l’information génétique et l’environnement (y compris les relations sociales).

◦ Différences génétiques Homme/Chimpanzé en lien avec des différences de position et de chronologie de certains gènes.

Un des objectifs principaux de ce thème 1-A-4 à travers ce travail sur les arbres phylogénétiques est de développer la réflexion scientifique des élèves, de les mettre en situation de raisonner à partir des connaissances et des savoir-faire qu’ils maîtrisent à ce stade, de s’interroger et d’appréhender le fait que les résultats obtenus peuvent varier en fonction des caractères pris en compte ou des fossiles considérés, des incertitudes et des controverses demeurant à ce jour et faisant débat parmi les scientifiques.

Plusieurs stratégies pédagogiques sont envisageables, et il conviendra de varier la nature des activités proposées. Ainsi, outre les activités classiques, il pourrait être intéressant dans ce domaine où persistent beaucoup d’idées préconçues, d’afficher certaines de ces idées, et d’amener les élèves à les confronter aux données scientifiques afin d’argumenter sur leur validité ou non.

Aborder la dynamique évolutive des Primates.

- Il s’agit d’appliquer au genre Homo les acquis en matière d’établissement de relations de parenté, puis de faire prendre conscience à l’élève du caractère buissonnant d’un arbre phylogénétique à partir de l’exemple de ce groupe.

Ainsi, on amènera par exemple l’élève à faire évoluer l’arbre très simple construit dans un premier temps pour placer l’Homme au sein des Primates vers un arbre beaucoup plus buissonnant, en greffant sur la « branche » spécifique à l’Homme quelques espèces fossiles du genre Homo, tout cela étant justifié par un raisonnement scientifiquement rigoureux.

Il est important de permettre aux élèves de travailler sur des arbres de parenté avec différentes approches, construction, manipulation, lecture et analyse, de façon à s’assurer qu’ils maîtrisent bien sa signification.

Une activité où l’on a recours à l’utilisation d’un logiciel de traitement de données (exemple : Phylogène) présente l’intérêt particulier de permettre aux élèves de manipuler facilement les arbres, ainsi que pour évoquer la notion de DAC. Il est alors fort intéressant pour la formation scientifique des élèves de leur  laisser la possibilité, après une prise en main du logiciel et de ses fonctionnalités, de travailler la démarche d’investigation et de développer leur autonomie.

Il serait également intéressant en terme de formation des élèves de les placer en situation de résolution d’une tâche complexe dans laquelle ils disposent de documents leur permettant d’observer divers caractères d’individus du genre Homo et de Chimpanzés, ainsi que de documents présentant un ou    plusieurs arbres de parenté différents où les individus présentés sont placés. L’activité peut alors consister, par exemple, à utiliser les informations apportées par ces documents pour argumenter sur la validité de tel ou tel arbre.

- Une fois découvert le caractère « buissonnant » qu’a pris l’arbre phylogénétique lorsque l’on y a placé les fossiles du genre Homo, un regard plus global peut être porté sur la diversité au sein du groupe des Grand Primates, et surtout sur son évolution au cours du temps. Une comparaison pourra être faite avec d’autres groupes de Primates, comme celui des Cercopithécoïdes, qui eux connaissent une grande diversification actuelle.

Les élèves ne manqueront pas de vouloir poursuivre le débat sur les raisons de l’affaiblissement de la diversité au sein du groupe des grands Primates. Les réponses ne peuvent pas être apportées ici, mais la réflexion pourrait par exemple se prolonger dans le cadre de l’accompagnement personnalisé, en relation avec l’enseignement de philosophie.

Aborder les mécanismes à l’origine de la diversification Homme/chimpanzé à partir de leur DAC

Une approche à partir de données biologiques est particulièrement motivante pour les élèves : séquences vidéos montrant le développement pré et post natal chez l’Homme et le Chimpanzé, photos et/ou textes décrivant quelques étapes de ce développement, …

On s’intéressera aussi bien aux aspects « physiques » du développement qu’aux aspects comportementaux et sociétaux. Quelques points communs et quelques différences entre ce qui se passe chez l’Homme et ce qui se passe chez le Chimpanzé seront dégagés, ce qui permettra :

 • de constater que dans les deux cas le phénotype s’acquiert au cours du développement pré et post natal, sous l’effet de l’interaction entre l’expression de l’information génétique et l’environnement (dont la relation aux autres individus). On pourra saisir l’occasion de proposer aux élèves des documents concernant les apprentissages et la transmission des cultures chez les chimpanzés et les humains.

• de s’interroger sur les mécanismes à l’origine des différences constatées. A ce propos, les acquis du thème 1-A-2 seront mobilisés (existence de gènes de développement et importance de changement dans leurs modalités d’expression). La néoténie pourra ainsi être abordée.

Remarques :

• Il n’est pas attendu ici de connaissances spécifiques sur les gènes de développement humains, sur la néoténie ou les hétérochronies. Les informations et notions nécessaires seront fournies aux élèves, l’objectif poursuivi étant essentiellement de développer le raisonnement scientifique.

• Une des possibilités offerte dans cette partie de programme est de s’appuyer sur une conférence scientifique (en présentiel ou sous forme de conférence vidéo-enregistrée). La confrontation des élèves à une telle source d’information peut être l’occasion de développer des compétences spécifiques (prise de note – réalisation d’une synthèse – identification des enjeux – travail sur le questionnement et l’argumentation …)

• Quelques ressources pour enseigner le thème 1-A-4
  
  
  Bibliographie
  
  
  G. Lecointre. Guide critique de l’évolution. Ed. Belin, 2009.
  
  
  P. Picq. Les origines de l’Homme – l’odyssée de l’espèce. Ed . Seuil Points Sciences, 2005.
  
  
  Article : « l’animal / l’homme ». Espèces n° 2, décembre 2011.
  
  
  P. Picq. Article « la bipédie est-elle spécifique à l’Homme ? ». Pour la Science. Dossier n° 57, Octobre/décembre 2007.
  
  
  E. Grundmann. Article « l’apprentissage chez les chimpanzés ». La Recherche.
  www.larecherche.fr/content/recherche/article?id=8240

Logithèque

Logiciel Phylogène (INPR / IFE) et ses bases de données (phénotypiques et moléculaires) sur les Primates et sur le genre Homo.

www.inrp.fr/Acces/biotic/evolut/phylogene/accueil.htm

Logiciel « Lignée humaine » - Pierre Perez – Cet outil permet d'appréhender plusieurs aspects des caractères évolutifs liés à la « lignée humaine » et à la place de l'Homme dans le règne animal.

http://pedagogie.ac-toulouse.fr/svt/serveur/lycee/perez/evolution/ligsomm.htm

Animation pour visualiser la caractère buissonnant de l’arbre pour le genre Homo.

www.biologieenflash.net/animation.php?ref=geo-0016-3

• Sitographie
  
  
  Vidéo – Université de tous les savoirs – Michel Morange – L’Homme et le Singe - Une conférence passionnante où sont évoqués les « gènes candidats » impliqués dans une différence Homme / Chimpanzé.
  www.canal-u.tv/video/universite_de_tous_les_savoirs/l_homme_et_le_singe_michel_morange.3800
  
  
  Vidéo « les bipédies » - Pascal Picq - Plate-forme vidéo des sciences et des technologies.
  www.universcience-vod.fr/media/2627/les-bipedies.html
  
  
  Site « le cerveau à tous les niveaux » - site de l’Institut des neurosciences, de la santé mentale et des toxicomanies – Canada – un dossier sur le développement de nos facultés « de l’embryon à la morale »
  http://lecerveau.mcgill.ca

• Divers : 
• TS 2013 - Protocoles expérimentaux : très nombreux TP à découvrir (Didier Pol)
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