L'évolution comme grille de lecture du monde vivant

Exercice 1 — Mécanismes de l'évolution
Q1. La sélection naturelle est le tri non aléatoire des variants selon leur succès reproducteur : les allèles avantageux dans le milieu voient leur fréquence augmenter (0,75 pt). La dérive génétique est la variation aléatoire des fréquences alléliques d'une génération à l'autre, sans lien avec un avantage (0,75 pt). La sélection est orientée par l'environnement ; la dérive dépend du seul hasard de l'échantillonnage des reproducteurs (0,5 pt).
Q2. C'est la dérive génétique qui aura le plus d'effet, car la population est très petite (15 individus) : l'échantillonnage aléatoire des allèles transmis y est très sensible aux fluctuations (effet de fondateur). Un allèle peut s'y fixer ou disparaître par hasard. (2 pts)

Exercice 2 — Analyse de document : antibiorésistance
Q1. La pression de sélection est l'usage intensif de l'antibiotique (0,5 pt). Au départ, 3 % des bactéries sont résistantes (par mutation préexistante). L'antibiotique élimine les bactéries sensibles (97 %) mais épargne les résistantes (1 pt). Libérées de la concurrence, les résistantes se multiplient et transmettent l'allèle de résistance à leur descendance (1 pt). Leur fréquence passe ainsi de 3 % à 78 % : c'est une sélection naturelle accélérée par la rapidité de reproduction bactérienne (0,5 pt).
Q2. L'affirmation est fausse : l'antibiotique n'a pas créé la résistance. Les bactéries résistantes existaient déjà avant le traitement (les 3 % initiaux), par mutation aléatoire (1 pt). L'antibiotique n'a fait que les sélectionner en éliminant les sensibles. « La mutation propose, la sélection dispose » : confondre les deux revient à attribuer à l'antibiotique un rôle créateur qu'il n'a pas (1 pt).

Exercice 3 — Raisonnement sur la spéciation
Q1. Étapes de la spéciation allopatrique : (1) le fleuve crée un isolement géographique : les deux groupes ne peuvent plus se reproduire entre eux (1 pt) ; (2) chaque population évolue indépendamment sous l'effet des mutations, de la sélection naturelle (milieux possiblement différents de part et d'autre) et de la dérive génétique (1 pt) ; (3) les différences génétiques s'accumulent au fil des générations jusqu'à un isolement reproducteur : même remis en contact, les deux groupes ne peuvent plus engendrer de descendance fertile (1 pt).
Q2. Le critère est l'isolement reproducteur (concept biologique de l'espèce) : on vérifierait que des individus des deux groupes, mis en présence, ne peuvent pas se reproduire ensemble en donnant une descendance fertile. (2 pts)

Exercice 4 — L'évolution face au changement climatique
Trois issues possibles : (1) s'adapter sur place, si la population possède de la variabilité génétique (des variants tolérants à la chaleur) et si le temps est suffisant pour que la sélection augmente leur fréquence (1 pt) ; (2) migrer pour suivre son milieu favorable (déplacement vers des zones plus fraîches, altitude ou latitude) (1 pt) ; (3) disparaître (extinction locale) si ni l'adaptation ni la migration ne sont possibles assez vite (0,5 pt). La capacité à s'adapter dépend de la diversité génétique disponible et de la vitesse du changement par rapport au temps de génération (0,5 pt).

Exercice 5 — Synthèse argumentée : l'évolution, grille de lecture du vivant
Éléments attendus (paragraphe structuré) :
La théorie de l'évolution n'est pas seulement un savoir sur le passé : elle fournit une grille de lecture opérationnelle des enjeux contemporains. Exemple 1 — antibiorésistance : comprendre que l'antibiotique sélectionne (et ne crée pas) les bactéries résistantes justifie un usage raisonné des antibiotiques pour limiter la pression de sélection et préserver leur efficacité (1 pt). Exemple 2 — variants viraux : interpréter l'émergence de variants plus transmissibles (grippe, SARS-CoV-2) comme une sélection des mutations avantageuses permet d'anticiper le suivi génomique et d'adapter les vaccins (1 pt). Plus largement, l'évolution éclaire la gestion des ravageurs (zones refuges) et l'importance de la biodiversité comme réservoir de variabilité face au changement climatique. Conclusion : sans cette grille de lecture, ces problèmes resteraient incompréhensibles et les décisions de santé publique ou d'environnement seraient inefficaces (1 pt pour l'argumentation structurée et la conclusion).