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L'origine et l'histoire de la vie
Apparition de la vie, biodiversité passée et crises — thème « Science, climat et société » (Enseignement scientifique Terminale)
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Choisis ton niveau. Questions et réponses mélangées à chaque partie. Bonne chance !
Les 36 questions du QCM en version texte
Pour réviser sans écran ou imprimer : chaque question avec ses propositions ; la bonne réponse et son explication se déplient.
Niveau facile — 12 questions
Quel est l'âge approximatif de la Terre ?
- A. 4,6 milliards d'années
- B. 540 millions d'années
- C. 13,8 milliards d'années
- D. 66 millions d'années
Réponse
A. 4,6 milliards d'années — La Terre s'est formée il y a environ 4,6 milliards d'années (Ga).
À quelle date estime-t-on les plus anciennes traces de vie ?
- A. Environ 0,3 Ga
- B. Environ 1 Ga
- C. Environ 3,5 à 3,8 Ga
- D. Environ 4,6 Ga
Réponse
C. Environ 3,5 à 3,8 Ga — Les microfossiles et stromatolithes les plus anciens datent d'environ 3,5 à 3,8 Ga.
Que désigne le sigle LUCA ?
- A. Le premier être vivant apparu
- B. Le dernier ancêtre commun à tous les êtres vivants actuels
- C. Une bactérie fossile
- D. Une molécule de l'ADN
Réponse
B. Le dernier ancêtre commun à tous les êtres vivants actuels — LUCA est le dernier ancêtre commun universel dont descendent tous les êtres vivants actuels.
Lequel de ces caractères est commun à tous les êtres vivants ?
- A. La photosynthèse
- B. Une membrane plasmique
- C. Un squelette
- D. Des poumons
Réponse
B. Une membrane plasmique — Tous les êtres vivants possèdent une membrane plasmique, un métabolisme fondé sur l'ATP et de l'ADN.
Sur quoi repose la datation absolue des roches ?
- A. La couleur des roches
- B. La radioactivité
- C. La taille des cristaux
- D. La profondeur d'enfouissement
Réponse
B. La radioactivité — La radiochronologie utilise la décroissance d'isotopes radioactifs.
Qu'est-ce que la demi-vie d'un isotope radioactif ?
- A. La durée pour que tous les noyaux se désintègrent
- B. La durée pour que la moitié des noyaux pères se désintègrent
- C. La masse du noyau père
- D. Le double de l'âge de la roche
Réponse
B. La durée pour que la moitié des noyaux pères se désintègrent — La demi-vie est la durée au bout de laquelle la moitié des noyaux pères se sont désintégrés.
Qu'est-ce qu'un fossile ?
- A. Une roche volcanique
- B. Une trace ou un reste d'être vivant du passé conservé dans une roche
- C. Un minéral radioactif
- D. Un cristal de quartz
Réponse
B. Une trace ou un reste d'être vivant du passé conservé dans une roche — Un fossile est une trace ou un reste d'organisme ancien conservé dans une roche sédimentaire.
Combien de grandes crises biologiques (« Big Five ») compte-t-on dans l'histoire de la vie ?
- A. 3
- B. 5
- C. 7
- D. 10
Réponse
B. 5 — On dénombre cinq grandes crises majeures.
Quelle crise a entraîné la disparition des dinosaures non aviens ?
- A. La crise de la fin du Permien
- B. La crise de la fin du Crétacé
- C. La crise de la fin de l'Ordovicien
- D. La crise de la fin du Trias
Réponse
B. La crise de la fin du Crétacé — La crise de la fin du Crétacé (-66 Ma) marque la disparition des dinosaures non aviens.
Que se passe-t-il généralement pour la biodiversité après une crise ?
- A. Elle reste nulle pour toujours
- B. Les groupes survivants se diversifient
- C. Toutes les espèces réapparaissent à l'identique
- D. Elle disparaît définitivement
Réponse
B. Les groupes survivants se diversifient — Après une crise, les survivants se diversifient et occupent les niches libérées.
L'unité « Ga » correspond à :
- A. Un million d'années
- B. Un milliard d'années
- C. Mille ans
- D. Cent ans
Réponse
B. Un milliard d'années — Ga = milliard d'années ; Ma = million d'années.
La crise actuelle de la biodiversité est principalement causée par :
- A. Un impact météoritique
- B. Le volcanisme
- C. Les activités humaines
- D. La dérive des continents
Réponse
C. Les activités humaines — La sixième extinction est essentiellement d'origine humaine (anthropique).
Niveau moyen — 12 questions
Un échantillon contient $50\,\%$ de ses noyaux pères initiaux. Combien de demi-vies se sont écoulées ?
- A. 0
- B. 1
- C. 2
- D. 3
Réponse
B. 1 — Passer de 100 % à 50 % correspond exactement à une demi-vie.
Pourquoi utilise-t-on l'Uranium 238 ($t_{1/2} \approx 4{,}5$ Ga) plutôt que le Carbone 14 pour dater des roches anciennes ?
- A. L'uranium est moins cher
- B. Sa demi-vie est adaptée aux durées de plusieurs milliards d'années
- C. Le carbone 14 ne se désintègre pas
- D. L'uranium n'est pas radioactif
Réponse
B. Sa demi-vie est adaptée aux durées de plusieurs milliards d'années — On choisit un isotope dont la demi-vie est de l'ordre de l'âge à mesurer ; le C14 conviendrait à des objets récents.
D'après le principe de superposition, dans une série non déformée :
- A. La couche du dessus est la plus ancienne
- B. La couche du dessous est la plus récente
- C. La couche du dessous est la plus ancienne
- D. Toutes les couches ont le même âge
Réponse
C. La couche du dessous est la plus ancienne — La couche inférieure s'est déposée en premier : elle est la plus ancienne.
Quelle propriété rend une espèce utile comme fossile stratigraphique ?
- A. Une longue durée d'existence
- B. Une répartition limitée à une région
- C. Une courte durée d'existence et une large répartition
- D. Une grande taille
Réponse
C. Une courte durée d'existence et une large répartition — Un bon fossile repère a une courte durée d'existence et une vaste répartition géographique.
La décroissance radioactive est décrite par la loi :
- A. $N(t) = N_0 + \lambda t$
- B. $N(t) = N_0\, e^{-\lambda t}$
- C. $N(t) = N_0\, t^2$
- D. $N(t) = N_0 / t$
Réponse
B. $N(t) = N_0\, e^{-\lambda t}$ — La désintégration suit une décroissance exponentielle $N(t) = N_0 e^{-\lambda t}$.
Quelle crise biologique est la plus massive de l'histoire de la vie ?
- A. Fin de l'Ordovicien
- B. Fin du Permien
- C. Fin du Crétacé
- D. Fin du Dévonien
Réponse
B. Fin du Permien — La crise de la fin du Permien (-252 Ma) a fait disparaître jusqu'à ~90 % des espèces marines.
L'excès d'iridium à la limite K-Pg est interprété comme l'indice :
- A. D'un volcanisme effusif local
- B. D'un impact météoritique
- C. D'une glaciation
- D. D'une montée du niveau marin
Réponse
B. D'un impact météoritique — L'iridium est rare sur Terre mais abondant dans les météorites : il signe un impact.
Que sont les « trapps du Deccan » ?
- A. Un cratère d'impact en Inde
- B. Des épanchements volcaniques massifs contemporains de la crise K-Pg
- C. Une couche d'argile riche en iridium
- D. Une espèce de fossile stratigraphique
Réponse
B. Des épanchements volcaniques massifs contemporains de la crise K-Pg — Les trapps du Deccan sont d'immenses coulées volcaniques contemporaines de la fin du Crétacé.
Une crise biologique se caractérise notamment par :
- A. Une disparition lente et progressive d'une seule espèce
- B. Une extinction massive et rapide à l'échelle planétaire
- C. Une augmentation continue de la biodiversité
- D. Un dépôt sédimentaire sans fossiles
Réponse
B. Une extinction massive et rapide à l'échelle planétaire — Une crise est une extinction massive, rapide et mondiale, suivie d'une diversification.
À quel ordre de grandeur estime-t-on le taux d'extinction actuel par rapport au taux naturel de fond ?
- A. Identique
- B. 2 à 3 fois supérieur
- C. 100 à 1 000 fois supérieur
- D. Inférieur
Réponse
C. 100 à 1 000 fois supérieur — Le taux d'extinction actuel est estimé 100 à 1 000 fois supérieur au taux de fond naturel.
Le code génétique quasi universel est un argument en faveur :
- A. De la création indépendante de chaque espèce
- B. D'une origine commune de tous les êtres vivants
- C. De l'absence d'ADN chez certaines bactéries
- D. De la fixité des espèces
Réponse
B. D'une origine commune de tous les êtres vivants — Le partage d'un même code génétique soutient l'idée d'une parenté et d'une origine commune.
Le principe de recoupement indique qu'un élément qui recoupe une couche :
- A. Est plus ancien que la couche
- B. Est postérieur (plus récent) à la couche
- C. A le même âge que la couche
- D. N'a pas d'âge déterminable
Réponse
B. Est postérieur (plus récent) à la couche — Un filon ou une faille qui recoupe une couche lui est postérieur.
Niveau difficile — 12 questions
Un échantillon ne contient plus que $12{,}5\,\%$ de ses noyaux pères. Combien de demi-vies se sont écoulées ?
- A. 2
- B. 3
- C. 4
- D. 8
Réponse
B. 3 — 100 → 50 → 25 → 12,5 % : c'est trois divisions par 2, soit 3 demi-vies.
Une roche contient $12{,}5\,\%$ de noyaux pères et l'isotope a une demi-vie de $700$ Ma. Quel est l'âge de la roche ?
- A. 700 Ma
- B. 1 400 Ma
- C. 2 100 Ma
- D. 5 600 Ma
Réponse
C. 2 100 Ma — 3 demi-vies × 700 Ma = 2 100 Ma.
Pourquoi LUCA n'est-il pas considéré comme le premier être vivant ?
- A. Parce qu'il n'avait pas d'ADN
- B. Parce que d'autres lignées plus anciennes ont pu exister sans descendance actuelle
- C. Parce qu'il était pluricellulaire
- D. Parce qu'il vivait sur les continents
Réponse
B. Parce que d'autres lignées plus anciennes ont pu exister sans descendance actuelle — LUCA est l'ancêtre commun des espèces actuelles ; des formes antérieures sans descendant vivant ont pu exister.
Sur une courbe de biodiversité, comment se traduit une crise biologique ?
- A. Par un plateau horizontal
- B. Par une chute brutale du nombre de taxons
- C. Par une croissance régulière
- D. Par une absence de fossiles
Réponse
B. Par une chute brutale du nombre de taxons — Une crise se lit comme une diminution rapide et marquée du nombre de familles ou de genres.
Pourquoi parle-t-on d'un « faisceau d'indices » pour la crise K-Pg ?
- A. Parce qu'un seul indice suffit à conclure
- B. Parce que plusieurs indices indépendants convergent vers un même scénario
- C. Parce que les indices se contredisent
- D. Parce qu'aucun indice n'est mesurable
Réponse
B. Parce que plusieurs indices indépendants convergent vers un même scénario — Iridium, quartz choqués, cratère et trapps sont des indices indépendants qui se renforcent mutuellement.
Dans le scénario de la crise K-Pg, l'obscurcissement de l'atmosphère provoque d'abord :
- A. Une hausse de la photosynthèse
- B. Une chute de la photosynthèse et des chaînes alimentaires
- C. Une augmentation de la biodiversité
- D. Un réchauffement immédiat des océans
Réponse
B. Une chute de la photosynthèse et des chaînes alimentaires — Moins de lumière → effondrement de la photosynthèse → rupture des chaînes alimentaires.
L'essor des mammifères au Cénozoïque s'explique en partie par :
- A. L'apparition de LUCA
- B. La libération de niches écologiques après la crise K-Pg
- C. Une augmentation du dioxygène atmosphérique uniquement
- D. La disparition des plantes à fleurs
Réponse
B. La libération de niches écologiques après la crise K-Pg — L'extinction des dinosaures non aviens a libéré des niches qu'ont colonisées les mammifères.
Pourquoi attribue-t-on souvent à plusieurs causes une même crise biologique ?
- A. Parce qu'une seule cause n'explique jamais rien
- B. Parce que volcanisme, impact et changements climatiques peuvent se conjuguer
- C. Parce que les causes sont toujours inconnues
- D. Parce que les crises ne sont pas datables
Réponse
B. Parce que volcanisme, impact et changements climatiques peuvent se conjuguer — Les crises résultent souvent de la combinaison de plusieurs facteurs agissant ensemble.
En quoi la sixième crise diffère-t-elle des cinq précédentes ?
- A. Elle est plus lente
- B. Elle a une cause essentiellement humaine (anthropique)
- C. Elle n'affecte que les océans
- D. Elle est causée par un impact météoritique
Réponse
B. Elle a une cause essentiellement humaine (anthropique) — À la différence des crises passées (causes naturelles), la crise actuelle est due aux activités humaines.
Si la demi-vie d'un isotope vaut $t_{1/2}$, la constante de désintégration $\lambda$ vaut :
- A. $\lambda = t_{1/2} \times \ln 2$
- B. $\lambda = \dfrac{\ln 2}{t_{1/2}}$
- C. $\lambda = \dfrac{t_{1/2}}{2}$
- D. $\lambda = 2\,t_{1/2}$
Réponse
B. $\lambda = \dfrac{\ln 2}{t_{1/2}}$ — De $t_{1/2} = \frac{\ln 2}{\lambda}$ on tire $\lambda = \frac{\ln 2}{t_{1/2}}$.
Connaître l'histoire de la vie est utile pour la société actuelle car cela :
- A. Permet de prédire la météo
- B. Éclaire les enjeux de préservation de la biodiversité et du climat
- C. Sert uniquement à dater les roches
- D. Remplace les mesures de conservation
Réponse
B. Éclaire les enjeux de préservation de la biodiversité et du climat — Comprendre les crises passées éclaire les enjeux actuels de biodiversité et de climat (lien science-société).
Deux affleurements éloignés contiennent le même fossile stratigraphique. On peut conclure que :
- A. Les deux couches ont le même âge
- B. La couche la plus à l'est est plus récente
- C. Les deux couches n'ont aucun lien
- D. Les fossiles ont migré
Réponse
A. Les deux couches ont le même âge — Un fossile stratigraphique commun permet de corréler les couches : elles ont le même âge.
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