COURS DE TERMINALE SPÉCIALITÉ SVT CHAP.11: LA DOMESTICATION DES PLANTES -Bio Logique

bonjour à tous l'apparition de l'agriculture est un événement majeur dans l'histoire de l'humanité elle a permis une augmentation considérable de la quantité d'aliments disponible et donc le développement des populations humaines or les productions végétales issues de l'agriculture qu'elle soit conventionnelles ou biologiques repose sur l'utilisation de semences de plantes dites domestiqué et dans cette vidéo j'aimerais que l'on voit ensemble ce que l'on appelle la domestication des plantes à l'ego c'est parti pas de blessé [Musique] les débuts de l'agriculture marque une véritable révolution dans l'histoire de l'humanité et cela fascine les scientifiques depuis des siècles on estime

que les premiers événements de domestication se seraient déroulés il ya un peu plus de dix mille ans pour se faire une idée de l'ampleur des transformations on peut comparer les cultures domestique et avec leur apparente et sauvage et la différence est souvent impressionnante l'exemple du maïs est à ce titre tout à fait significatif regarder sur votre gauche un plant de maïs espèces domestiques et est sur la droite un plan de thé aux indes une espèce sauvage très proche du maïs on peut observer pour le maïs une réduction des ramifications et du nombre d'épis de maïs

à mai une augmentation de leur taille ils passent de 5 cm à plus de 30 centimètres une augmentation de la taille des grains de maïs 1 en gros 15 fois plus gros que ceux de la téoz à une augmentation du poids des grains par cinq d'ailleurs voici une photo que vous d'un épi de maïs et de téoz a regardé on peut compter une dizaine de grains présent sur un epic téoz un talent hors qu' on peut en dénombrer jusqu'à plus de 500 pour un épi de maïs donc on peut rajouter en dessous une augmentation du

nombre de leurs grains d'ailleurs il n'ya pas que ces caractères là vous avez aussi pour le maïs la disparition de l'envelope dur qui recouvre les grains et que l'on observe très facilement sur lattes et aux attentes elle se nomme la cupule elle est ici sur votre écran de plus à maturité la tige portant lépi chez le maïs ne se désarticule pas à maturité alors que c'est le cas pour latter aux actes ça veut dire que l'épi de maïs restent sur la tige à maturité il faut une action humaine pour le récolter il ne tombera pas

directement sur le sol comme c'est le cas pour la terre sainte enfin le développement des épis et synchrones pour le maïs mais pas pour latter aux attentes bref à partir de cet exemple on comprend que les plantes cultivées se distingue des plantes sauvages par des caractéristiques favorables à leur utilisation par les être humain comme rendement élevé des parties récolter comme une forme générale facilitant sa culture facilitant sa récolte ou encore éviter la dispersion de ce qui est récolté de plus on a montré qu'il existait des différences assez importante au niveau des défenses naturelles produites face

aux prédateurs entre les plantes sauvages et les plantes domestiques et par exemple pour une espèce sauvage proche des pommes de terre eh bien on mesure une teneur moyenne en toxines cinq fois plus importante que pour les espèces domestiques et c'est vrai qu'en termes de consommation avoir des plantes contenant peu de toxines c'est très intéressant pour nous c'est digest mais une conséquence importante à garder en tête c'est que pour nos pommes de terre cultivées par exemple mais c'est le cas aussi pour l'ensemble des plantes domestiques et et bien elles sont alors très sensible aux insectes ravageurs

tels que le doryphore que vous voyez apparaître sur votre écran ainsi pour ces plantes domestiques et retenaient qu'elle possède des mécanismes de défense diminuée par rapport aux formes sauvage alors je vous ai donné l'exemple ici avec moins de toxines mais selon les espèces et bien vous pourrez avoir d'autres caractéristiques comme une diminution du nombre des pin ou voire plus des pics du tout ou encore une diminution de l'épaisseur de la cuticule la cuticule c'est quoi c'est un revêtement protecteur que l'on trouve à la surface des feuilles et des tiges conférant alors des propriétés finalement plus

de tendre quand on a moins de cuticules aux feuilles par exemple du coup certains scientifiques parle de syndrome de domestication c'est à dire que ces plantes finalement ne sont plus capables de se développer indépendamment des humains elles en sont complètement dépendante pour leur dispersion elles ne peuvent plus faire face aux prédateurs aux parasites d'ailleurs ces plantes sont rarement invasives dans les écosystèmes c'est pour dire leur faible capacité de se développer en toute autonomie aujourd'hui les cultivateurs ont un large choix de variétés de plantes cultivées d'ailleurs de nouvelles variétés sont régulièrement rajouter au catalogue des semences

mais comment obtenir de nouvelles variétés pour cela il est nécessaire de maîtriser les différentes étapes et modalités de leur reproduction de ces espèces avant le développement des connaissances sur la reproduction de ces plantes ainsi que sur les modalités de transmission des caractères les premiers agriculteurs utilisaient des semences issues d'individus ayant des phénotypes intéressant je m'explique imaginons que vous ayez en votre possession de deux variétés de tomates la première très apprécié par son goût liée à sa grande richesse en sucre mélasse sensible un virus la seconde variété un goût moins attrayant parce que moins sucré mais

quand elles résistantes au virus alors ces deux variétés sont génétiquement issus de lignées spécifique et sont donc dit homozygotes et je vous rappelle que la tomate biologiquement est un fruit et que son développement résulte de la transformation de la paroisse de l'ovaire voici une fleur de tomates avec au centre les étamines réunis en un cône entourant l'ovaire je vous schématise cette fleur c'est ma variété une avec l'ovaire au centre et tout autour les étamines formant un cône la tomate se formera à partir du développement des parois de l'ovaire après pollinisation maintenant je vous schématise la

fleur de cette seconde variété celles résistantes au virus étant elle aussi homozygotes la résistance au virus est ici représentée au niveau de son génotype par des halles l air de résistance sur chacun des chromosomes donc ici ce sont des allèles recherché je vous représente pour notre première variété son génotype également alors elle est dite sensible aux virus donc je vous schématise les allèles sur le chromosome s pour sensible ce sont des allèles non rechercher sa marche pour vous ici on réalise un croisement entre ces deux variétés le pollen delebarre y étaient deux et mise en

contact avec le pistil de la variété une vous obtenez alors une nouvelle génération hybrides f1 après fécondation génétiquement cet hybride et hétérozygotes pour tous les lots qui distingue en la variété une de la variété 2 ainsi peuvent être réunies les caractères bon goût et résistance au virus il s'agit de sélection artificielle on obtient une variété hybride il s'agit du principe ici c'est ce processus qui a permis la domestication des plantes cultivées pour certains à l'aide utile aux populations humaines mais les progrès apportés par cette méthode sont très lents et conduisent à des semences de variétés

assez hétérogène on parle aussi de variétés paysannes avec les progrès en biotechnologie de nouvelles techniques ont permis d'améliorer les possibilités je vais vous en présenter deux pour commencer voici la première technique appelée la transgénèse pour cela je vais partir de l'exemple suivant vous disposez d'un plan par exemple ici de pommes de terre sensible un prédateur que voici le fameux doryphores de l'autre côté vous disposez d'une bactérie produisant naturellement une toxine agissant comme un insecticide sur le fameux doryphores la voici c'est juste schématique 1 cette toxine est le résultat de l'expression d'un gène que je vous

indique ici au sein du génome bactérien le voici en rose au sein du génome de couleur jaune on parle alors ici de gènes d'intérêt et celui ci cote donc pour la toxine agissant contre les doryphores ce que font les généticiens c'est alors d'identifier puis d'isoler le gène de manière très précis l'objectif est alors de transférer ce gène dans les cellules de la pomme de terre sensible aux doryphores le fait d'isoler est transféré une séquence génétique fait que on parle alors de transgene maintenant pour transférer ce gène dans la cellule de pommes de terre il est

nécessaire d'utiliser un vecteur ce transgene ne peut pas être mis directement dans la plante ici notre intermédiaire où notre vecteur utilisé c'est une autre bactérie sept autres bactéries se nomme agrobacterium tu mets fassia cela voici vous allez me dire mais pourquoi l'utiliser et bien en fait cette bactérie naturellement infecte les plantes et oui agrobacterium est une bactérie se développant dans le sol et lorsqu une plante est blessé et qu'il existe une entrée possible dans la plante par la blessure et cette bactérie est capable de pénétrer dans la plante lui d'injecter son adn dans la cellule

végétale ou il s'insère dans le génome de la cellule végétale donc ici naturellement agrobacterium réalise une transgénèse d'une partie de ses propres gènes dans la plante est donc ce qu'on réalisait les scientifiques après cette découverte c'est finalement ici de détourner cela dans un but de transgénèse en remplaçant une partie de l'adn d'agro bacterial par un autre adn portant un gène d'intérêt ainsi après une culture et une sélection des cellules modifiées les scientifiques arrivent à développer de nouvelles variétés de pomme de terre transgénique résistant maintenant aux doryphores puisque chaque cellule de la plante est maintenant capable

de synthétiser la toxine bactérienne ça marche pour vous alors concrètement ici a été transféré un caractère avantageux dans une plante domestique et donc une plante très dépendante aux humains et il existe énormément d'autres caractères comme des gènes de résistance aux herbicides ça permet finalement la plante cultivée de résister à ce produit quand on n'en répond finalement dans les cultures ça diminue la concurrence avec les autres plantes n'ayant pas ce jeune là il existe des gènes de résistance à la sécheresse de résistance à une forte affinité présente dans le sol bref mais il existe aussi des

inconvénients tout d'abord pour beaucoup de plantes transgéniques il n'a pas été clairement démontrer leur innocuité sanitaires en d'autres termes il n'a pas été clairement démontré que ces plantes ne provoque aucun effet néfaste pour ceux qui les consomment il existe un risque d'apparition de résistances aussi par de simples mutation et par sélection il existe des risques de pollution génétique bref vous avez compris qu'il existe beaucoup de variété appelée transgéniques avec des avantages mais aussi surtout des limites quant à l'utilisation de la transgénèse allant plus loin ensemble depuis quelques années existe une nouvelle technologie une technologie d'édition

génomique c'est à dire que là les scientifiques sont capables de travailler de manière très très précis il dispose une espèce de ciseaux moléculaires si vous voulez et sont capables de couper l'adn avec une précision très précise les outils utilisés sont les systèmes crise peur cazeneuve qui permettent l'insertion de séquences d'adn précises à des endroits exacts et les scientifiques peuvent aller jusqu'à changer l'allèle d'un gène par un autre à l'aise qu'ils soient d'origine naturelle ou synthétique ou provenant d'une autre espèce c'est de l'édition par analogie c'est comme si vous vouliez dans un morceau de musique changer

uniquement le son d'une cymbale à un moment donné et bien grâce à ce type d'outil les scientifiques peuvent le faire mais avec nos gènes vous comprenez alors que ces nouvelles biotechnologies favorise la création de plus en plus rapide de nouvelles variétés végétales et plus globalement vous comprenez aussi que la production de semences commerciales soit devenue une activité spécialisée sur ce graphique en jeunes vous voyez l'évolution de la population mondiale depuis les années 60 avec 3 milliard d'habitants jusqu'en 2017 on est passé au delà des 7 5 milliards d'habitants donc une population planétaire ayant plus que

doublé en moins de 60 ans d'autre part les surfaces cultivées ici en rouge quand elle ne change pas on n'a pas d'extension on observe malgré cela que la production des céréales a augmenté c'est ici en bleu cela a pu être possible grâce au processus de sélection qui ont permis d'améliorer les rendements et ainsi permis une augmentation régulière de la production agricole au cours de ces 60 ans or ce processus de sélection opérée a finalement réduit la diversité à l'elysée oui imaginez une population avec un certain poulat nédic représenté par les billes de couleur donc on

visualise bien cette diversité est maintenant si vous réalisez une sélection via la domestication vous engendrer une nouvelle population au cours du temps beaucoup plus homogène au niveau allélique c1 ça que l'on parle de réduction de la diversité à l'éthique or c'est cette faible diversité qui les rend souvent moins efficace face à des prédateurs ou des pathogènes ça leur confère une fragilité vis-à-vis des aléas et nécessite alors une compensation par des pratiques culturales et parfois dommageables pour l'environnement et la santé humaine et oui l'utilisation d'engrais de pesticides maintenant ces faiblesses peuvent être rectifiées par l'exploitation des

ressources génétiques et les techniques que l'on a vus ensemble comme l'hybridation l'utilisation de variétés anciennes voire même la transgénèse engendrant ainsi une certaine diversité la domestication des plantes menée dans différentes régions du monde a eu des conséquences importantes dans l'histoire des populations humaines en effet la relation qui unit les êtres humains aux plantes domestiques et peut être comparable à ce que l'on appelle une relation à bénéfice réciproque un mutualisme car chacun des acteurs participent améliorer les chances de survie et les capacités de reproduction de l'autre et oui deux côtés les populations humaines ont sélectionné chez

les plantes domestiques et les génotypes leur étant favorables et de l'autre côté ces plantes constituant finalement une partie de l'environnement pour les humains ont à leur tour sélectionné chez les humains les génotypes les mieux adaptés à l'utilisation de ces plantes dans leur régime alimentaire vous avez une évolution conjointe ici population humaine et plantes domestiques et en parle alors de co évolution merci à tous pour votre attention je vous rappelle que vous pouvez retrouver toutes ces informations dans le chapitre 11 du manuel nathan spécialité svt vous y retrouverez tout ce que l'on a vu dans la

vidéo et bien plus encore chers élèves de terminale voici en quelques mots ce que vous devez connaître dans ce chapitre tout d'abord la sélection exercée par les populations humaines sur les plantes cultivées a permis leur domestication les plantes cultivées ont acquis par sélection humaine des caractères différents de leurs ancêtres sauvage comme leur taille les rendements de croissance le nombre de graines produites une meilleure facilité de récolte une diminution de leur toxicité et les caractères favorisée par cette domestication a rendu les plantes domestiques et dépendante des humains pour leur reproduction et leur survie grâce aux progrès

de la sélection artificielle des biotechnologies les humains peuvent créer de nouvelles variétés des techniques comme l'hybridation ou encore la transgénèse ont permis l'introduction de nouveaux caractères et la création de nouvelles variétés toutes ces techniques ainsi que l'évolution des pratiques culturales ont permis d'augmenter la production des plantes cultivées or l'étude des génomes montre un appauvrissement globale de la diversité à l'élite lors des différents processus de sélection la perte de certaines caractéristiques des plantes sauvages comme par exemple les défenses chimiques à favoriser le développement des maladies infectieuses végétales et les humains ont compensé cela par des pratiques

culturales spécifiques comme l'utilisation des pesticides ou encore la pratique de la lutte biologique par exemple la recherche et l'exploitation des ressources génétiques qu'elles soient historiques ou sauvages permet d'envisager la création de variétés à plus faible impact environnemental comme de limiter l'usagé d'engrais ou de l'udm limiter les ravageurs enfin humains et plantes domestiques et entretiennent une relation de type mutualiste l'humanité est dépendante des cultures végétales pour leur alimentation et les plantes cultivées sont dépendantes quant à elle des pratiques culturales pour leur suivi leur reproduction et l'occupation de nouveau milieu de vie pour leur survie leur reproduction

et l'occupation de nouveau milieu de vie cette relation a entraîné une modification des caractères génétiques des plantes mais aussi des populations humaines en sélectionnant chez elles les génotypes les mieux adaptés à l'utilisation de ces plantes dans leur régime alimentaire ce phénomène caractérise alors une co évolution voilà je vous place en bas à droite de votre écran la vidéo suivante sur ce même thème si vous voulez avoir plus d'informations sur l'épisode cliquez juste en dessous n'oubliez pas de vous abonner de partager et liker cette vidéo si ça vous a plu ça m'encourage à vous en créer

de nouvelles pour votre réussite je vous dis à très bientôt ciao [Musique]