Module 8

Question 1

Quels sont les 7 propriétés de la vie?

Answer 1

Organisation cellulaire
Énergie et métabolisme
Reproduction
Hérédité et évolution
Croissance et développement
Régulation et homéostasie
Réponse aux stimuli

Question 2

C’est quoi la propriété d’organisation cellulaire?

Answer 2

Un être vivant est organiser de cellules -> organes -> systèmes -> organismes

Question 3

C’est quoi la propriété d’énergie et métabolismes?

Answer 3

L’organisme trouve l’énergie dans sa nourriture et le métabolisme brise l’énergie pour alimenter les cellules

Question 4

C’est quoi la propriété de reproduction?

Answer 4

L’organisme est capable de se reproduire

Question 5

C’est quoi la propriété de l’hérédité et évolution?

Answer 5

Les bébés ressemble aux parents à cause de l’info codé sur des gènes via les gamètes
L’hérédité est un pré requis pour l’évolution

Question 6

C’est quoi la propriété de croissance et développement?

Answer 6

L’organisme grandit en suivant une séquence spécifique d’étapes selon l’info codé sur les gènes

Question 7

C’est quoi la propriété de régulation et homéostasie?

Answer 7

Contact direct avec l’environnement
L’équilibre qui permet aux organismes de survivre
Ex: poumons transport l’oxygène dans tout les organes

Question 8

C’est quoi la propriété de réponses aux stimuli?

Answer 8

Peut répondre aux stimuli
Ex: une plante se tourne vers le soleil

Question 9

Quand sont les premières évidences de la Terre?

Answer 9

– Âge de l’univers: 13.8 milliard d’années
– Âge de la Terre: 4.6 milliard d’années
– Premières évidences de la vie sur Terre: 4 milliard d’années
Les premières évidences de la vie sur Terre datent d’il y a 4 milliards d’années et viennent de stromatolithes fossilisés.

Question 10

C’est quoi un stromatolithe?

Answer 10

Roche calcaire formée par certains procaryotes (ex:Cyanobacteries) lorsque se déposent au fil du temps des films de sédiments en minces couches successives.

Mince couche de calcium accumulé causé par les procaryotes

Question 11

C’est quoi un fossile?

Answer 11

Vestige ou empreinte d’organisme ancien conservé dans une roche sédimentaire ou dans un autre matériau durable.

Question 12

Comment est-ce que la vie sur Terre utilise le carbone?

Answer 12

– Très abondant sur la Terre et dans son atmosphère
– Peut s’associer à 4 autres atomes pour former des
molécules réactives ou stables (organiques)
– Peut s’associer à d’autres molécules de carbone (polymérisation)

Le carbone (C), l’oxygène (O), l’hydrogène (H) et l’azote (N) constituent la majorité des molécules biologiques:
– Les glucides
– Les protéines
– Les acides gras
– Les acides nucléiques, etc.

Question 13

Comment est-ce que les conditions de la Terre sont devenue propices à la vie?

Answer 13

Au départ la Terre était un nuage chaud constitué d’atomes
En se refroidissant les atomes lourds, le nickel et le fer sont aller au centre de la Terre pour former le noyau
Les éléments plus léger, silicium et l’aluminium sont rester à la surface pour former la croûte terrestre
Une parie du nuage est rester sous forme de gas pour former l’atmosphère
Pendant très longtemps la Terre est bombarder par la glace et les rochers. La force de l’impact créer des températures très chaudes. Il y avait aussi une activité volcanique importante
La Terre s’est progressivement refroidit et a former les océans par la condensation de la vapeur d’eau
L’atmosphère est constituée de vapeur d’eau, CO2, ammoniaque, méthane, peu d’O2
Après plus de 500 Ma de transformation, l’environnement terrestre devient plus propice à la naissance de la vie

Question 14

Quelles sont les 4 étapes essentielles pour que les premières cellule vivantes apparaissent?

Answer 14

a. La synthèse abiotique et l’accumulation de petites molécules organiques comme les acides aminés et les bases azotées
b. La fusion de ces petites molécules pour former des macromolécules, notamment des protéines et des acides nucléiques
c. L’agrégation de toutes ces molécules en protocellules, des goutelettes enveloppées d’une membrane préservant les différences chimiques entre le milieu interne et le milieu externe
d. L’apparition de molécules capables d’autoréplication rendant l’hérédité possible

Question 15

C’est quoi la soupe primordiale?

Answer 15

combinaison hypothétique de conditions ayant mené à la transition d’un monde abiotique vers un monde biotique (eau, monomères, énergie)

Question 16

C’est quoi l’étape de la synthèse de molécules organiques?

Answer 16

• Des composés organiques peuvent se former à partir de molécules très simples
• L’énergie nécessaire à ces synthèses organiques aurait pu provenir de rayons UV ou de la foudre

Question 17

C’est quoi l’expérience de Stanley Miller?

Answer 17

Expérience pour tester l’hypothèse de la synthèse de molécules organique
1. Le mélange aqueux dans le ballon représente la mer est chauffé; la vapeur d’eau passe dans le récipient simulant l’atmosphère
2. L’atmosphère contient un mélange d’hydrogène gazeux (H2) de méthane (CH4) d’ammoniac (NH3) et de vapeur d’eau
3. Des échanges électriques imitent les éclairs
4. Un réfrigérant refroidit l’atmosphère, provoquant une pluie composée d’eau et de molécules qui tombent dans le ballon représentant la mer
5. La matière circule en boucle dans l’appareil et Miller collecte périodiquement des échantillons pour l’analyse

Question 18

Quels sont d’autre hypothèses qui aurait pu créer la synthèse des molécules organiques?

Answer 18

L’activité volcanique
Les évents sous-marins: gradient de pH crée énergie pour créer des molécules
Les météorites: contiennent beaucoup d’aa donc pense que les premières molécules viennent d’ailleurs

Question 19

C’est quoi l’étape de la formation des macromolécules?

Answer 19

– De monomères (1 molécule) à oligomères (2-10
molécules répétées) ou polymères (>10)
– Des expériences ont démontré que des polymères d’amino acides et de bases azotées peuvent se former spontanément sans enzymes ni ribosomes:
1. Molécules précurseurs (amino acides simples ou bases azotées)
2. Énergie thermale (chaleur)
3. Catalyste (agent chimique qui augmente le taux d’une réaction chimique particulière): Fe2+, Pb2+, Mg2+, etc.
– L’argile est un catalyste minéral pour la polymérisation de l’ARN

Question 20

C’est quoi l’étape de la formation de protocellules?

Answer 20

Des expériences ont démontré que des vésicules peuvent se former spontanément lorsque l’on met des lipides et d’autres molécules organiques en présence d’eau:
– Réunir les constituants à l’intérieur d’une membrane favorise les réactions de réplication (= métabolisme interne)
– Les vésicules peuvent augmenter de taille (= croissance)
– Les membranes peuvent avoir une perméabilité sélective
(= régulation)
– Les membranes peuvent performer des réactions métaboliques en utilisat des molécules externes (= réponse à l’environnement)

Question 21

C’est quoi une protocellule?

Answer 21

Agrégat de molécules produit par voie abiotique et entouré d’une membrane ou d’une structure apparentée à une membrane

Question 22

C’est quoi l’étape de l’autoréplication?

Answer 22

Les protéines (p. ex: les enzymes) sont synthétisées à opartir d’information génétique encodée dans l’ADN et l’ARN.
– L’ADN et l’ARN sont synthétisées et répliquées par la machinerie cellulaire par réactions enzymatiques.

– Les molécules d’ARN peuvent aussi être des catalystes et fonctionner en enzymes, on appelle ces molécules des ribozymes
– Les ribozymes peuvent faire des copies complémentaires de molécules d’ARN (= autoréplication)
– Les premières cellules encodaient probablement l’information génétique au sein de l’ARN
– La sélection naturelle aurait pu favoriser les molécules d’ARN qui s’autorépliquent plus rapidement
– Le transfert de l’ARN d’une vésicule mère à deux vésicules filles est considéré comme de l’hérédité.
Étant donné cette hérédité, des erreurs de réplication d’ARN, des variations en termes de taux de réplication, l’évolution par la sélection naturelle peut procéder!

Question 23

C’est quoi les archives fossiles et géologique?

Answer 23

– Les fossiles se retrouvent principalement dans les roches sédimentaires
– Les archives fossiles sont basées sur l’ordre dans lequel les fossiles se sont accumulés (ordre chronologique vertical).
– L’âge relatif des couches sédimentaires (strates) est déterminé selon leur position l’une par rapport à l’autre (biostratigraphie)
– L’âge absolu est déterminé par datation radiométrique

Question 24

C’est quoi la datation radiométrique?

Answer 24

technique de datation basée sur la désintégration des isotopes radioactifs d’un organisme.

Question 25

Comment fonctionne la datation radiométrique?

Answer 25

1. Au moment de la mort de l’organisme, le ratio entre deux isotopes du carbone C12/C14 est le même que celui de l’environnement. C’est dû au fait que les plantes incorporent ces isotopes dans la même proportion dans laquelle ils sont présents dans l’atmosphère (proportion que nous connaissons).
2. L’istotope C14 est instable; il de désintègre avec le temps à un taux constant (taux que nous connaissons) alors que la quantité de l’isotope C12, qui est stable, demeure constante jusqu’à ce que le fossile soit découvert.
3. En mesurant le ratio de C12/C14 du fossile, il est possible de déterminer précisément son âge.

Question 26

C’est quoi la succession faunique?

Answer 26

Séquence verticale de flore et de faune fossilisée pouvant être identifiée de façon fiable sur de très grandes distances horizontales.

Question 27

La biostratigraphie utilise la succession faunique pour faire quoi?

Answer 27

pour définir des biozones (c.-à-d. des intervalles de strates géologiques avec une composition spécifique de fossiles).

Question 28

Les espèces qui ont des exigences écologiques spécifiques et qui ont vécu pendant une période géologique très courte font d’excellents quoi?

Answer 28

Biomarqueurs ou espèces diagnostiques pour la datation des roches sédimentaires.
Ex: Foraminifera (eucaryotes unicellulaires aquatiques) – Cambrien, 540 Ma
– Très grande distribution géographique
– Espèces aux habitats très spécifiques
– Grande diversité morphologique
– Souvent très bien préservés (test de CaCO3)
Lorsqu’on les observe on obtient plus d’info sur la composition de l’eau de la mer car si l’eau de mer est très acide, ces espèces sont moins présent car ils aiment l’eau plus alcaline

Question 29

Avec la systématique, la paléontologie nous informe sur quoi de l’histoire évolutive des organismes?

Answer 29

– Plusieurs fossiles appartiennent à des espèces qui sont maintenant éteintes
– Certains fossiles ressemblent à des organismes toujours existants
– Les organismes peuvent changer très rapidement d’un point de vue morphologique

Question 30

Pourquoi est-ce que les archives fossiles, aussi substantielles soient-elles, est une chronique incomplète de l’évolution?

Answer 30

– Plusieurs fossiles ont été détruits avec le temps ou n’ont pas encore été découverts
– Comportent un biais en faveur des espèces qui ont vécu sur de très longues périodes, et celles avec des coquilles ou des squelettes solides (qui facilitent la fossilisation)

Question 31

Les discontinuités observées dans les archives fossiles peuvent refléter d’importants événements géologiques, écologiques et évolutifs comme….

Answer 31

– Les plaques tectoniques, la sédimentation, l’érosion
– Les changements du climat, d’habitats, le retrait des mers et des glaciers
– Les colonisations d’espèces, l’évolution, la spéciation, les extinctions, etc

Question 32

Quels sont les 6 événements clés de l’histoire de la vie?

Answer 32

1. Premiers organismes unicellulaires (procaryotes)
2. La photosynthèse et l’augmentation de l’O2 atmosphérique
3. Les premiers eucaryotes
4. La multicellularité
5. L’explosion de Cambrien
6. La colonisation des milieux terrestres

Question 33

C’est quoi l’événement des “premiers organismes unicellulaire (les procaryotes)”?

Answer 33

Quand? Il y a 4 milliards d’années
Comment? Voir la section 1
– Les procaryotes ont vécu et ont évolué seuls sur Terre pendant 2 milliards d’années
– Plus sur les procaryotes au MODULE 9

Question 34

C’est quoi l’événement des “la photosynthèse et l’augmentation de l’O2 atmosphérique”?

Answer 34

Quand? Il y a 2.7 milliards d’années
– Oxygène initialement rare dans l’atmosphère
– Lorsque les premiers procaryotes photosynthétiques sont apparus, l’O2 produite par la scission de l’eau (1) s’est d’abord dissoute dans les océans, puis (2) s’est accumulée dans l’atmosphère
– A probablement causé l’extinction de plusieurs groupes de procaryotes, et l’évolution d’adaptations à l’O2 chez d’autres groupes

Question 35

C’est quoi l’événement des “les premiers eucaryotes”?

Answer 35

Quand? Il y a 2.1 milliards d’années
– Eucaryotes unicellulaires modernes possèdent:
1. Un noyau dans une enveloppe nucléaire
2. Des organelles comme les mitochondries, le réticulum endoplasmique, les chloroplastes, etc.
– Les eucaryotes seraient apparus par endosymbiose: une cellule procaryote aurait phagocyté une petite cellule qui serait devenue, au fil de l’évolution, un organite présent chez tous les eucaryotes

Question 36

C’est quoi l’hypothèse de l’endosymbiose en série?

Answer 36

Évolution du procaryote à l’eucaryote:
1. Procaryote ancestral : cytoplasme, ADN, membrane plasmique
2. Ajout d’une invagination de la membrane plasmique
3. Formation du réticulum endoplasmique, enveloppe nucléaire, noyau
4. Phagocytose d’une bactérie hétérotrophe aérobie
5. Formation de mitochondrie
6. Phagocytose d’une bactérie photosynthétique
7. Formation des plastes

Question 37

C’est quoi l’événement des “la multicellularité”?

Answer 37

Quand? Il y a 1.2 milliards d’années
Plusieurs hypothèses ont été proposées pour expliquer l’évolution de la multicellularité,

La multicellularité est apparue indépendamment plusieurs fois (au moins 25 fois chez les eucaryotes), et certains groupes ont perdu cette caractéristique

Question 38

Quelles sont les 2 hypothèses proposé pour la multicellularité?

Answer 38

L’hypothèse coloniale
L’hypothèse de la symbiose

Question 39

C’est quoi l’hypothèse coloniale?

Answer 39

des colonies se forment avec la coopération d’organismes unicellulaires de la même espèce. Éventuellement, les cellules cessent de se séparer. Un spécialisation peut survenir.
– Ex: colonies de cyanobactéries

C’est la plus plausible

Question 40

C’est quoi l’hypothèse de la symbiose?

Answer 40

Les cellules de différentes espèces établissent à long-terme une association mutuellement bénéfique. Moins probable puisque cela impliquerait l’intégration de deux génomes en un seul.

Question 41

C’est quoi l’événement des “l’explosion du Cambrien”?

Answer 41

Quand? Il y a entre 535 et 525 millions d’années

Édiacarien (635-541 Ma): Période précédant le Cambrien avec les océans dominés par des algues et des eucaryotes, plus complexes et de plus grande taille au corps mou et allongé.

Cambrien (535-525 Ma): Période durant laquelle on voit l’apparition soudaine de la plupart des grands embranchements actuels d’animaux et d’une faune spectaculaire.

Question 42

De quoi on l’air les fossiles d’animaux avant l’explosion de Cambrien?

Answer 42

Avant l’explosion du Cambrien, les fossiles d’animaux sont principalement des animaux au corps mou. Durant le Cambrien, on observe une explosion de diversité morphologique:
– Les structures dures, exosquelettes, endosquelettes, griffes, adaptations pour la défense
– Transition de brouteurs et filtreurs à prédateurs (=nouvelles relations proies/prédateurs)

Question 43

C’est quoi le succès évolutif de la symmétrie bilatérale?

Answer 43

– Organes sensoriels antérieurs (yeux, développement d’un système nerveux)
– Appendices antérieurs pour la prédation
– Appendices antérieurs pour le mouvement (nager, ramper, etc)

Question 44

C’est quoi la radiance adaptative?

Answer 44

Diversification rapide, à partir d’un ancêtre commun, d’une multitude de nouvelles espèces, chacune d’elle étant adaptée à une niche écologique spécifique.

Question 45

À quoi à mené la période de radiance adaptative?

Answer 45

Cette diversification a mené à la formation des premiers réseaux trophiques complexes.

Question 46

Qu’est-ce qui a causé l’explosion de Cambrien?

Answer 46

Des changements environnementaux importants
Extinction massive de la faune édicarienne suivi d’une radiance adaptative

Question 47

C’est quoi les changements environnementaux important?

Answer 47

– Changements atmosphériques (augmentation importante de l’O2) : à permit la diversification de plusieurs formes d’animaux
– Changement de la chimie des océans (+++ d’aragonite et de calcite) : aide au animaux pour construire leur coquille, endosquelette, permet une diversification des structures squelettique
→ Ont permis une diversification des structures squelettiques

Question 48

C’est quoi l’extinction massive de la faune édicarienne suivi d’une radiance adaptative?

Answer 48

– Complexification de la chaîne alimentaire
– Plus de prédateurs
– Course à l’armement (relations prédateurs-proies) : prédateur est bon donc proie s’adapte mais les prédateurs s’adaptent aux adaptions de la proie and so on

Question 49

C’est quoi l’événement de la colonisation des milieux terrestres?

Answer 49

Quand? Il y a 500 millions d’années
Qui? D’abord les plantes (et les eumycètes), puis les animaux (arthropodes et tétrapodes)
Comment? En évoluant des adaptations
qui:
– Préviennent la déshydratation (p. ex: le système vasculaire des plantes)
– Permettent la reproduction sur la terre ferme (p. ex: fécondation sans présence d’eau)
– Facilitent la locomotion sur la terre ferme

Question 50

C’est quoi l’ascension et déclin des groupes d’organismes?

Answer 50

L’ascension et le déclin de groupes d’organismes marquent le cours de la vie sur Terre depuis ses
débuts, p. ex:
– Les procaryotes anaérobies sont apparus, ont prospéré, puis ont décliné avec l’augmentation de l’O2 atmosphérique. Les procaryotes aérobies et les eucaryotes ont alors prospéré.
– Des milliards d’années plus tard, les premiers tétrapodes ont colonisé les milieux terrestres, et les amphibiens ont dominé pendant 100 Ma, jusqu’à ce que d’autres tétrapodes, les dinosaures, dominent le milieu terrestre.
– Suite à l’extinction des dinosaures, les mammifères se sont diversifiés pour dominer à leur tour.
– Le destin naturel de toutes les espèces est l’extinction (près de 99% des espèces ayant existé sur
Terre sont éteintes) ou la spéciation (l’évolution de nouvelles espèces)
– Taux d’extinction < Taux de spéciation = ascension d’un groupe
– Taux d’extinction > Taux de spéciation = déclin d’un groupe

Question 51

Comment est-ce que le déplacement des plaques tectoniques a des répercussions majeures sur la vie?

Answer 51

Ça a modifié:

Les habitats: certains habitats terrestres deviennent aquatiques et vis versa
Le climat: groupe d’organismes qui est sur un continent au nord et il bouge vers le sud, le climat s’est réchauffer sur le continent
Climat de la terre : ça a modifier les courants marins qui peut avoir des effets important sur le climat de la terre
Favorise la spéciation allopatrique: lorsque continents se sont séparer, causes des barrières géographique entre divers groupes d’organismes

Question 52

C’est quoi une extinction massive?

Answer 52

Épisode de l’histoire de la Terre où un nombre considérable d’espèces disparaît soudainement.

Question 53

Quelle extinction massive causé l’extinction des dinosaures?

Answer 53

Crétacé

Question 54

Les extinctions massives ont été causé par quoi?

Answer 54

Par des changements de températures, des éruptions volcaniques massive, des météorites, etc
Ces changements environnementaux ont causé des cascades d’événements écologiques dramatiques

Question 55

Les extinctions massives sont suivi par quoi?

Answer 55

Les extinctions de masse sont toujours suivies par des épisodes de radiance adaptative menant à l’apparition de nouveaux taxons.
– P. ex: La radiance adaptative des mammifères suite à l’extinction des dinosaures: