Exercices — L'évolution humaine
💡 Conseil : fais chaque exercice au brouillon avant d’ouvrir le corrigé — c’est en te trompant que tu progresses.
Exercice 1 — Qui est notre plus proche parent ?
Le tableau donne le pourcentage de similitude entre l’ADN de l’être humain et celui de trois grands singes actuels :
| Espèce comparée à l’humain | Similitude de l’ADN |
|---|---|
| Chimpanzé | 98,7 % |
| Gorille | 98,3 % |
| Orang-outan | 96,6 % |
- À quel grand groupe de mammifères l’être humain et les grands singes appartiennent-ils ?
- En utilisant le tableau, déterminer l’espèce actuelle la plus proche parente de l’être humain. Justifier.
- La phrase « l’être humain descend du chimpanzé » est-elle correcte ? Reformuler correctement.
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1. Ils appartiennent tous au groupe des primates, avec lesquels l’être humain partage des caractères morpho-anatomiques, des comportements et de fortes similitudes génétiques.
2. C’est le chimpanzé : avec 98,7 % de similitude, son ADN est le plus proche du nôtre. Or plus les génomes de deux espèces se ressemblent, plus leur ancêtre commun est récent, donc plus leur parenté est étroite. L’humain partage avec le chimpanzé son plus récent ancêtre commun.
3. Non ! Le chimpanzé est une espèce actuelle, pas notre ancêtre. Formulation correcte : « l’être humain et le chimpanzé partagent un ancêtre commun récent, qui n’était ni un humain ni un chimpanzé actuel ; les deux lignées ont ensuite évolué séparément ».
Réflexe à retenir : dans un arbre de parenté, les espèces actuelles sont toutes au bout des branches — aucune n’est l’ancêtre d’une autre. Les ancêtres communs sont aux nœuds de l’arbre.
Exercice 2 — Placer des fossiles dans un arbre
On compare quatre espèces à l’aide de trois caractères. Le signe + indique que le caractère est présent, le signe − qu’il est absent :
| Caractère | Chimpanzé | Australopithèque | Homo erectus | Homo sapiens |
|---|---|---|---|---|
| Bipédie prolongée | − | + | + | + |
| Capacité crânienne supérieure à 800 cm³ | − | − | + | + |
| Menton saillant | − | − | − | + |
- Quel caractère permet de rattacher l’australopithèque à la lignée humaine ?
- Classer les trois espèces de la lignée humaine de la plus éloignée à la plus proche d’Homo sapiens, en justifiant par le partage d’innovations.
- Pourquoi dit-on que la lignée humaine est buissonnante ?
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1. La bipédie prolongée : c’est une innovation caractéristique de la lignée humaine, absente chez le chimpanzé. La forme de la mandibule en est une autre. L’australopithèque, bipède, appartient donc à la lignée humaine.
2. Le principe : plus deux espèces partagent d’innovations, plus elles sont proches parentes.
- l’australopithèque ne partage avec Homo sapiens que la bipédie (1 innovation commune) : c’est le plus éloigné ;
- Homo erectus partage la bipédie ET la grande capacité crânienne (2 innovations) : il est plus proche ;
- seul Homo sapiens possède en plus le menton saillant, qui lui est propre.
Ordre : australopithèque, puis Homo erectus, puis Homo sapiens. La grande capacité crânienne est d’ailleurs un caractère marquant du genre Homo.
3. Parce que l’évolution humaine n’est pas une ligne droite menant à Homo sapiens : plusieurs espèces de la lignée ont vécu en même temps (par exemple Homo sapiens et les Néandertaliens), et de nombreux rameaux se sont éteints sans descendance. L’arbre ressemble à un buisson, pas à une échelle.
Réflexe à retenir : pour construire un arbre, compte les innovations partagées — jamais les ressemblances globales ni « l’air de famille ».
Exercice 3 — L’évolution de la capacité crânienne
Le tableau donne la capacité crânienne moyenne de quelques espèces :
| Espèce | Âge approximatif des fossiles | Capacité crânienne moyenne |
|---|---|---|
| Australopithèque | 3 millions d’années | 450 cm³ |
| Homo habilis | 2 millions d’années | 650 cm³ |
| Homo erectus | 1 million d’années | 1 000 cm³ |
| Homo sapiens | actuel | 1 350 cm³ |
- Calculer la variation absolue de capacité crânienne entre l’australopithèque et Homo sapiens.
- Calculer la variation relative (en pourcentage) correspondante.
- Ces données suffisent-elles à affirmer que l’évolution de la capacité crânienne a été une progression régulière en ligne droite ? Justifier.
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1. La variation absolue vaut :
2. La variation relative se calcule par rapport à la valeur de départ :
La capacité crânienne moyenne a triplé, soit une augmentation de 200 %.
3. Non. Le tableau ne montre que quatre espèces choisies : il masque le caractère buissonnant de la lignée humaine. D’autres espèces ont existé en parallèle, certaines avec des capacités crâniennes ne suivant pas cette « progression » (les Néandertaliens avaient par exemple un cerveau en moyenne aussi grand que le nôtre, voire plus). Une sélection de données peut suggérer une ligne droite là où l’histoire réelle est faite de rameaux multiples et d’extinctions.
Réflexe à retenir : une augmentation de 200 %, c’est une multiplication par 3 (et non par 2). Variation relative = variation absolue divisée par la valeur initiale.
Exercice 4 — De l’ADN néandertalien en nous (type contrôle ⭐)
En 2010, le séquençage du génome de Néandertal (espèce éteinte il y a environ 40 000 ans) a révélé que les humains actuels d’origine non africaine portent environ 1 à 4 % d’ADN d’origine néandertalienne. Par ailleurs, les fossiles montrent qu’Homo sapiens et les Néandertaliens ont vécu aux mêmes époques et dans les mêmes régions d’Eurasie.
- Quelle discipline reconstitue l’histoire de nos origines à partir des fossiles ? Quelle technique plus récente vient compléter ces archives ?
- Que prouve la présence d’ADN néandertalien dans nos génomes ?
- Ce résultat confirme-t-il que plusieurs espèces humaines ont cohabité ? Justifier.
- La langue parlée ou l’utilisation d’outils se transmettent-elles par l’ADN ? Comment appelle-t-on ce mode de transmission ?
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1. La paléoanthropologie construit le récit scientifique de nos origines à partir des archives fossiles. Comme ces archives sont rares, les techniques de biologie moléculaire (séquençage d’ADN ancien, comparaison de génomes) les complètent aujourd’hui.
2. Elle prouve qu’il y a eu des croisements féconds entre Homo sapiens et les Néandertaliens : des descendants de ces unions ont transmis des fragments d’ADN néandertalien jusqu’aux populations actuelles. Nos génomes sont eux-mêmes des archives de notre histoire.
3. Oui : pour se croiser, les deux espèces ont nécessairement vécu aux mêmes époques et aux mêmes endroits — ce que confirment indépendamment les fossiles d’Eurasie. Le genre Homo a donc compté plusieurs espèces contemporaines les unes des autres ; Homo sapiens est aujourd’hui la seule survivante. C’est un argument fort pour la lignée buissonnante.
4. Non : la langue, les habitudes alimentaires, l’utilisation d’outils (et aussi le microbiote) se transmettent de manière non génétique, par apprentissage et imitation au sein du groupe. On parle de transmission culturelle — une part essentielle de l’héritage humain ne passe pas par l’ADN.
Réflexe à retenir : au bac, distingue toujours les deux types d’arguments — anatomiques (fossiles) et moléculaires (ADN) — et les deux types de transmission — génétique et non génétique.
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- L'évolution humaine (Tle)