Liens de parenté entre groupes actuels et fossiles

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Annales corrigées
Classe(s) : 3e | Thème(s) : Des signaux pour observer et communiquer - Le vivant et son évolution
Type : Exercice | Année : 2016 | Académie : Inédit

 

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Sujet inédit

physique-chimie et svt • 50 points

Liens de parenté entre groupes actuels et fossiles

1. SVT • construction et exploitation 
d’un arbre de parenté 25 points

Document 1 Groupes d’animaux actuels et fossiles

Ils possèdent tous des yeux, une bouche, une mâchoire, un squelette interne et des doigts.

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Document 2 Tableau indiquant la présence ou l’absence de certains attributs

Attributs

Groupes 
d’animaux

Amnios

Deux fenêtres temporales

Gésier

Poils

Carapace sur le dos et le ventre

Plumes

Os de la mâchoire mobile

Chat domestique

X     X      

Cistude d’Europe

X       X    

Corbeau freux

X X X     X  

Crocodile du Nil

X X X        

Lézard vert

X X         X

Tyrannosaure

X X X        

Archéoptéryx

X X X     X  

Mammouth

X     X      

Document 3 Définition de quelques attributs utilisés

L’amnios est une enveloppe protectrice entourant l’embryon.

Une fenêtre temporale est une perforation du crâne à l’arrière de l’orbite.

Un gésier est une poche digestive particulière.

1. Classer les êtres vivants présentés sous forme d’ensembles emboîtés.

▶ 2. Construire un arbre de parenté résumant les relations de parenté entre ces différents êtres vivants.

▶ 3. Justifier l’affirmation : « Un groupe présente un ou des attributs nouveaux mais conserve ses attributs ancestraux. »

2. physique-chimie • la perception et l’émission 
des sons chez certains mammifères 25 points

Document 1 La perception de sons par les chats

Le chat est l’un des animaux dont l’ouïe est la plus fine. Il est capable de percevoir des sons de fréquence jusqu’à 64 000 Hz.

Document 2 L’émission de sons par certains mammifères

Il y a au moins deux mécanismes de production de sons par les « cordes » vocales des mammifères :

le mécanisme classique qui produit, à chaque expiration, des sons intervenant dans la communication entre individus de la même espèce (parole et chant de l’Homme : 20 à 20 000 Hz, miaulement du chat : 45 à 64 000 Hz, etc.) ;

le ronronnement, la production des sons est causée par une modulation périodique du flux respiratoire. Ce mécanisme est bien connu chez les différentes espèces de chats (surtout entre 25 et 50 Hz). Le ronronnement est limité à certains félidés (chats, guépard, puma…).

D’après Larynx et infrasons chez l’éléphant d’Afrique par André Beaumont.

Document 3 La vitesse de propagation du son

La vitesse de propagation du son dans l’air est v = 340 m × s–1.

1. Quelle catégorie de sons les chats sont-ils capables d’entendre que les Hommes ne perçoivent pas ?

▶ 2. À quelle catégorie de sons appartiennent les ronronnements des chats ?

▶ 3. Un chat placé derrière un meuble miaule car il n’arrive pas à sortir de sa cachette. Le son met 1,5 × 10–2 s pour arriver aux oreilles de son maître.

a) Déterminer la distance séparant le chat de son maître.

b) Identifier l’émetteur, le transmetteur et le récepteur du miaulement.

Les clés du sujet

Exercice 1 : SVT

Comprendre les documents

Le document 1 présente huit groupes d’animaux, actuels ou disparus, en précisant leur taille et leurs caractéristiques communes.

Le document 2 est un tableau qui reprend les huit groupes d’animaux du document 1. Il indique si ceux-ci possèdent ou non différents attributs (gésier, poils, plumes, etc.). Si la case est colorée, cela signifie que le groupe d’animaux possède l’attribut ; si elle n’est pas colorée, il ne le possède pas.

Répondre aux questions

 1. Commence par déterminer le nombre de boîtes à réaliser avant de construire les boîtes.

 2. Un arbre de parenté est la représentation schématique des liens de parenté supposés entre les espèces et les groupes, à partir des modifications survenues chez un ancêtre commun. La « base de l’arbre » correspond aux attributs les plus partagés, une « branche de l’arbre » correspond à la présence du second attribut le plus partagé, une seconde « branche de l’arbre » à son absence. Place le nom des animaux aux extrémités des branches et les attributs avant le nœud des branches.

 3. Utilise un groupe pour justifier l’affirmation, par exemple le groupe des « oiseaux » : en quoi ces animaux présentent à la fois des attributs nouveaux et des attributs ancestraux ?

Exercice 2 : physique-chimie

Comprendre les documents

Les documents 1 et 2 précisent les valeurs des fréquences des sons audibles ou pouvant être émis par certains mammifères.

Le document 3 donne la valeur numérique de la vitesse du son dans l’air.

Répondre aux questions

 1. et 2. Tu dois connaître les différentes catégories de sons en fonction de leurs fréquences.

 3. a) Applique la formule permettant de déterminer une distance à partir de la durée et de la vitesse de propagation : d = v × t.

Corrigé

Corrigé

1. SVT

▶ 1. et 2. On commence par déterminer le nombre de boîtes à réaliser. On compte 7 attributs distincts : il y aura donc 7 boîtes.

L’attribut partagé par le plus grand nombre d’espèces est « présence d’amnios » : tous les animaux du tableau disposent d’un amnios lors de leur développement embryonnaire. La boîte la plus grande comporte donc tous les animaux.

Ensuite, les animaux étudiés possèdent soit une carapace sur le dos et sur le ventre, soit des poils, soit deux fenêtres temporales. La boîte « amnios » contient donc trois boîtes côte à côte, correspondant à chacun de ces trois attributs.

Parmi les animaux dotés de deux fenêtres temporales, certains ont l’os de la mâchoire mobile, d’autres possèdent un gésier : on crée donc deux boîtes côte à côte, chacun regroupant les animaux possédant ces attributs.

Parmi les animaux avec un gésier, certains possèdent des plumes : on crée donc une boîte « plumes » à l’intérieur de la boîte « gésier ».

Enfin, on ajoute le nom des espèces animales dans les bonnes boîtes.

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▶ 3. Le groupe des « oiseaux » présente un nouvel attribut : des plumes, mais conserve des attributs précédemment apparus (ancestraux) : l’amnios, deux fenêtres temporales, un gésier. Un groupe présente donc des attributs nouveaux et des attributs ancestraux.

2. physique-chimie

▶ 1. À la différence de l’Homme, les chats sont capables d’entendre des ultrasons (fréquence supérieure à 20 000 Hz).

▶ 2. Les ronronnements des chats ont une fréquence comprise entre 25 et 50 Hz donc, il s’agit de sons audibles.

▶ 3. a) d = v × t = 340 × 1,5 × 10–2 = 5,1 m.

Le chat se situe à une distance de 5,1 m de son maître.

b) Le chat est l’émetteur du son, l’air est le transmetteur et l’oreille de l’humain est le récepteur.