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Sciences de la vie et de la Terre

Bonobos et relations de parenté au sein des Primates

16 / 09 / 2015 | Frédérique Théry

Cette activité est extraite d’un dossier proposant un ensemble de ressources pédagogiques autour du bonobo. Une exploitation possible de ces ressources en classe y est proposée, dans le cadre du programme de SVT du lycée.
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Bonobo et relations de parenté au sein des Primates

Niveaux : 1ère ES/L – terminale S
Liens avec les programmes :
• 1ère ES/L : L’étude comparée des pigments rétiniens permet de placer l’Homme parmi les Primates.
• Terminale S : Homme et Chimpanzé partagent un ancêtre commun récent.

Exploitation possible : préciser les relations de parenté entre l’homme, le bonobo et le chimpanzé, au sein des grands Primates.

Document 1. Reconstituer les liens de parenté des Primates avec des données morpho-anatomiques.

Activité avec le logiciel Phylogène :

  • Choisir la collection Archontes (Primates).
  • Choisir l’activité « construire » afin de construire une matrice de caractères :
    • Choisir les espèces : bonobo, chimpanzé, gorille, homme, macaque, orang-outan, toupaïe (extra-groupe).
    • Choisir les caractères : appendice nasal, narines, orbites, pouce, queue, terminaison des doigts.
  • Compléter la matrice de caractères, puis polariser les caractères.
  • Construire l’arbre phylogénétique cohérent avec la matrice de caractères.
  • Placer sur l’arbre obtenu les innovations évolutives, le dernier ancêtre commun à tous les Primates, l’ancêtre commun des Hominoïdes (groupe d’espèces partageant le caractère dérivé « présence d’un coccyx »), ainsi que l’ancêtre commun au bonobo, au chimpanzé et à l’homme. Préciser une importante limite de cet arbre, au regard de la phylogénie des Primates.

Matrice de caractères attendue : Matrice de caractères (caractères morphologiques, grands Primates)

Arbre phylogénétique attendu : JPEG - 11.4 ko

Document 2. Reconstituer les liens de parenté des grands Primates avec des données moléculaires.
Afin de préciser la place de l’homme au sein des grands Primates (Hominoïdes), on utilise des données moléculaires.

Activité avec le logiciel Phylogène :

  • Choisir l’activité « étude moléculaire », puis le fichier : COX2-Primates.aln. La séquence protéique de COX2 (une sous-unité de la cytochrome oxydase, une enzyme indispensable à la respiration cellulaire chez les êtres vivants) pour différents primates s’affiche.
  • Afficher une matrice des distances en nombre d’acides aminés différents (ou en pourcentages de différences) pour le bonobo, le chimpanzé, le gorille, l’homme, le macaque et l’orang-outan.
  • Construire l’arbre phylogénétique correspondant.

Matrice des distances attendue (en nombre d’acides aminés différents) : JPEG - 17.5 ko

Arbre phylogénétique attendu : JPEG - 14.6 ko

Document 3. Le séquençage du génome du bonobo.
« Une équipe internationale conduite par Kay Prüfer, de l’Institut Max Planck d’anthropologie de Leipzig, en Allemagne, a séquencé le génome d’Ulindi, une femelle bonobo du zoo de Leipzig. Les résultats montrent que le génome du bonobo (Pan paniscus) présente 1,3 pour cent de différence avec celui de l’homme. En 2005, les généticiens avaient montré que le chimpanzé était l’animal le plus proche de l’homme, la différence entre leurs génomes étant estimée à 1,3 pour cent. Il faut désormais considérer le bonobo comme aussi proche de l’homme que le chimpanzé. De surcroît, le génome du bonobo est très similaire à celui du chimpanzé (99,6 pour cent d’homologie).
Les analyses génétiques effectuées permettent de mieux comprendre l’histoire évolutive de l’homme, du bonobo et du chimpanzé. L’homme aurait divergé des deux autres primates il y a entre cinq et sept millions d’années. Les chimpanzés et les bonobos se seraient eux-mêmes séparés il y a deux millions d’années, peut-être lors de la formation du fleuve Congo. »
D’après : http://www.pourlascience.fr/ewb_pag...

Remarque : activité adaptable au programme de 1ère ES / L, en utilisant sur Phylogène le fichier de données moléculaires : Opsine-Bleu-Primates.aln (exploiter également le document 3).

Matrice des distances obtenue par comparaison de la séquence protéique de l’opsine bleue chez différents primates : JPEG - 12.3 ko

Arbre phylogénétique correspondant : JPEG - 11.4 ko

Pour aller plus loin… sur les résultats du séquençage du génome de bonobo :

 

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