Dissertation comment un organe evolue

COMMENT UN ORGANE ÉVOLUE-T-IL ? EXEMPLE L’OREILLE DES CÉTACÉS

François Jacob, prix Nobel de médecine dans son livre intitulé « Le jeu des possibles » écrit les phrases suivantes : « L’évolution ne tire pas ses nouveautés du néant. Elle travaille sur ce qui existe déjà, soit qu’elle transforme un système ancien pour lui donner une fonction nouvelle, soit qu’elle combine plusieurs systèmes pour en échafauder un autre plus complexe ».

L’évolution de l’audition chez les ancêtres des baleines est un bel exemple de ces mécanismes.

Activité possible : Utiliser dans Phylogène la collection des Cétancodontes et rechercher le caractère « vibrations perçues par l’oreille » afin de comprendre les mécanismes qui permettent de transformer une oreille de mammifère terrestre qui recueille les vibrations de l’air en oreille qui recueille les vibrations de l’eau.

Cet exercice permettrait aux élèves de s’entraîner à repérer des critères de comparaison.

Il existe 4 schémas de base pour les dix animaux de la collection.

1er temps du travail : Comprendre le fonctionnement de l’oreille d’un animal terrestre.

On peut observer une oreille d’animal terrestre :

Les vibrations de l’air sont reçues par le pavillon de l’oreille et font vibrer une membrane le tympan, l’oreille externe transforme donc les vibrations de l’air en vibrations d’une membrane.

Ce tympan met en mouvement une chaîne de 3 osselets qui transforme ce mouvement en la vibration d’un liquide. Ces osselets constituent l’oreille moyenne.

L’étrier de l’oreille moyenne appuie sur une fenêtre ovale qui transmet la vibration à un liquide contenu dans la cochlée, une structure enroulée comme un escargot. Dans cette cochlée qui constitue l’oreille interne se trouve des cellules ciliées qui transforment la vibration de l’eau en messages nerveux qui sont conduits au cerveau par le nerf auditif.

Schéma de l’oreille d’après Thewissen in Nature Evolution of whales hearing.2004 . 430 : 776-778

[pic 1] [pic 2][pic 3]

 Oreille : externe moyenne interne

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Cellules ciliées de la cochlée

http://www.iurc.montp.inserm.fr/cric/audition/fran%E7ais/corti/hcells/hcgene.htm

Deuxième temps : Comprendre le fonctionnement de l’oreille du dauphin. 

[pic 6][pic 7]

La mandibule creuse du dauphin: face interne

(Photo MJ Pellerin)

Les vibrations de l’eau mettent en mouvement la mâchoire et le corps gras gélifié qui rempli la vaste cavité de cette mâchoire. Ces vibrations sont transmises à l’os tympanique dont l’involucrum vibre à son tour. Le marteau soudé à l’os tympanique transmet les vibrations aux autres osselets de l’oreille moyenne puis à la cochlée et ses cellules ciliées. La séparation de la bulle tympanique des os du crâne par un sinus rempli d’air facilite la vibration de l’involucrum.

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