Martinique - Septembre 2005

Partie 1 : Restitution organisée de connaissances. (8 points)

Parenté entre les êtres vivants et fossiles -Phylogenèse-évolution

La diversité du monde vivant a amené les biologistes à proposer des outils permettant d'établir des relations de parenté entre les espèces actuelles et fossiles. On souhaite préciser comment les scientifiques justifient le positionnement de fossiles dans le règne animal puis dans la lignée humaine.

Exposez le principe permettant d'établir des liens de parenté entre les organismes. Indiquez la place de l'Homme actuel dans le règne animal, puis citez les critères d'appartenance à la lignée humaine.

Votre exposé comportera une introduction, un développement structuré et une conclusion. Aucun schéma n'est exigé.

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Partie 2 -Pratique du raisonnement scientifique.

Exercice 1 : Recherche d'informations utiles à la résolution d'un problème scientifique. (3 points)

Immunologie

La syphilis est une maladie sexuellement transmissible due à une bactérie pathogène, le Tréponème pâle. Un test immunologique fondé sur la recherche d'anticorps permet de détecter si un individu a été en contact avec la souche infectieuse.

Trouvez dans le document les arguments ayant permis de dire que l'individu 2 est séropositif pour le tréponème pâle.

Document : on est capable d'isoler les antigènes tréponémiques et de les fixer sur des microbilles de latex. Ces microbilles sont placées dans différents sérums. On peut observer au microscope avec un grossissement x 600 le résultat de cette mise en contact.

	Solution avec microbilles de latex et antigènes tréponémiques.	Sérum d'un individu 1 (n'ayant pas contracté la syphilis) mis en contact avec des microbilles de latex portant des antigènes de tréponéme.	Sérum d'un individu 2 mis en contact avec des microbilles de latex portant des antigènes de tréponème.
Photographies
Aide à l’interprétation

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Partie 2 -Pratique du raisonnement scientifique - Enseignement obligatoire

Exercice 2 : Résolution d'un problème scientifique à partir de l'exploitation de documents en relation avec les connaissances. (5 points)

La mesure du temps dans l'histoire de la Terre et de la vie

En utilisant les informations fournies dans les trois documents, établissez la chronologie des événements géologiques observés sur la coupe du document I

· dépôts des calcaires,

· dépôts des dolomies,

· mise en place du granite en déterminant son âge absolu,

· mise en place des roches A,

· faille.

Document 1 : coupe simplifiée

Document 2a : fossiles présents dans les calcaires et les roches A

Couches	Fossiles présents
Calcaire	Ammonites de la famille des Lytocératidés
Roches A	Trilobites de la famille des Olénellidés

Exemple de Lytocératidés

Exemple de Olénellidés

Document 2b ; échelle stratigraphique en millions d'années.

Ere mésozoïque	-145 à -65	Crétacé
	-200 à -145	Jurassique	Lytocératidés
	-245 à -200	Trias
Ere paléozoïque	-290 à -245	Permien
	-362 à -290	Carbonifère
	-408 à -362	Dévonien
	-439 à -408	Silurien
	-510 à -439	Ordovicien
	-570 à -510	Cambrien	Olénellidés

Document 3a ; datation du granite à partir de certains éléments radioactifs présents dans les minéraux de cette roche.

Certains minéraux du granite ont incorporé lors de leur formation, du rubidium ⁸⁷Rb ainsi que du strontium ⁸⁷Sr et ⁸⁶Sr. Au cours du temps, la quantité de strontium (⁸⁷Sr) augmente. Elle provient de la désintégration du rubidium ⁸⁷Rb. Un spectromètre de masse a mesuré dans les minéraux du granite les nombres d'atomes (N) de ⁸⁷Sr, ⁸⁶Sr et ⁸⁷Rb. Les résultats sont exprimés sous la forme d'un rapport isotopique. Le taux de strontium actuel correspond à:

La méthode des isochrones est utilisée pour déterminer l'âge du granite, noté t. On construit une droite à partir des couples (^87Rb/^86Sr ;^87Sr/^86Sr) de certains minéraux du granite (orthose, mica blanc, mica noir). La droite obtenue d'équation y = ax + b est nommée isochrone. On en déduit que :

Document 3b ; table de valeurs de la fonction

Coefficient directeur de l'isochrone noté a	Age du granite noté t en millions d'années
0,001	70,4
0,002	141
0,003	211
0,004	281
0,005	351
0,006	421
0,007	491
0,008	561
0,009	631
0,01	701

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Partie 2 -Pratique du raisonnement scientifique - Enseignement de spécialité

Exercice 2 : Résolution d'un problème scientifique à partir de l'exploitation de documents en relation avec les connaissances. (5 points)

Du passé géologique à l’évolution future de la planète

On se propose d'étudier les variations du niveau de la mer. Les transgressions et les régressions ont marqué régulièrement l'histoire géologique des continents.

Une des plus importantes élévations du niveau marin connues (de l'ordre de 200 mètres) est celle qui s'est produite lors du Crétacé.

Grâce à la mise en relation des informations extraiteees des documents 1, 2 et 3, trouvez les causes possibles de la transgression généralisée du Crétacé.

Document 1 : estimation de la production de croûte océanique depuis le Crétacé en millions de km³ par millions d'années (10⁸ km³/Ma).

Document 2 : données géographiques concernant l'extension des calottes polaires durant les 300 derniers millions d'années (d'après Crowley et Berner, Science 2003).

Document 3 : données géochimiques (d ¹⁸O) concernant la température de l'eau de mer pendant le crétacé (d'après Pucéat et al., Science 2003).

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