Exercice 2 · Bac Sciences de la Vie et de la Terre Antilles-Guyane 2026 (jour 1)

Thème : Évolution des génomes dans les populations et autres sources de diversité · Tiré du sujet Jour 1 (2026)

Énoncé

EXERCICE 2 – L'origine de la biodiversité de Madagascar (8 points)

Depuis sa découverte au XV ème siècle, la biodiversité de l'île de Madagascar a toujours marqué les observateurs par sa richesse exceptionnelle. En 1771, Philibert Commerson, un explorateur français, disait ainsi: « Les formes les plus insolites et merveilleuses s'y rencontrent à chaque pas ». En particulier, un très grand nombre d'espèces y sont endémiques, c'est-à-dire qu'on ne les trouve pas ailleurs dans le monde à l'état naturel. Encore aujourd'hui, l'origine de cette biodiversité est toujours incertaine. En effet, trois hypothèses sont actuellement discutées.

Montrer que des arguments scientifiques permettent de discuter des hypothèses sur l'origine de la biodiversité de Madagascar.

Vous organiserez votre réponse selon une démarche de votre choix intégrant des données des documents et les connaissances utiles.

Document 1: Les origines possibles de groupes endémiques sur un territoire isolé

Les espèces endémiques d'une île peuvent être issues d'espèces qui étaient présentes avant l'isolement de cette île ou, au contraire, d'espèces qui sont arrivées après l'isolement du territoire. La question se pose alors de la manière dont cet ancêtre est arrivé sur l'île.

L'hypothèse classique, déjà évoquée par Darwin, est l'idée de la « dispersion océanique »: l'ancêtre est arrivé sur l'île par l'océan, en nageant ou en dérivant sur du bois flottant par exemple.

Une autre hypothèse est l'existence, à certaines périodes, d'un « pont terrestre »: un changement du niveau marin ou un mouvement tectonique qui fait apparaitre temporairement un passage émergé ou très peu profond permettant aux animaux « non volants » d'atteindre l'île habituellement isolée.

Document 2: Ancêtre commun et origine de l'endémisme

Des études phylogénétiques permettent de déterminer l'âge probable d'apparition de l'ancêtre commun d'un groupe endémique. Chaque hypothèse sur l'origine des groupes endémiques a des implications sur l'âge des ancêtres communs des espèces endémiques.

Document 3: L'origine tectonique de Madagascar

Les cartes ci-dessous sont des reconstitutions de la paléogéographie de Madagascar et des continents environnants à différentes époques. L'ouverture de domaines océaniques a progressivement séparé et isolé divers ensembles continentaux, dont Madagascar (tâche sombre).

Document 4: Dates de divergence de quelques groupes de vertébrés « non-volants » de Madagascar

Chaque point du document ci-dessous représente l'âge probable de l'ancêtre commun de différents groupes endémiques de Madagascar. Les barres verticales indiquent l'incertitude sur cet âge.

Document 5: La possibilité de la dispersion océanique pour Madagascar

Le canal du Mozambique est le bras de mer séparant l'Afrique de Madagascar. Il mesure environ 400 km de large en son point le plus étroit et est animé de courants puissants. Certains chercheurs pensent donc que l'idée de la dispersion océanique est peu probable, les animaux mourant certainement de faim, de soif ou d'épuisement durant la traversée. Au contraire, les spécialistes partisans de cette idée s'appuient sur des observations et des suivis d'objets dérivants pour argumenter cette hypothèse. Ainsi, la carte ci-contre est le suivi GPS du déplacement d'un objet flottant de décembre 2008 à janvier 2009. Par ailleurs, de nombreuses observations d'îles flottantes dérivant ont été observées à travers le globe, comme par exemple sur la rivière Magdalena en Colombie en 2021 où un radeau de 80 m de long fait d'arbres et de plantes vivantes dérivait en transportant un petit groupe de singes hurleurs.

Document 6: Paléogéographie au niveau du canal du Mozambique

Le canal du Mozambique est parsemé de monts sous-marins de tailles variables. Au cours du Cénozoïque des mouvements tectoniques ont provoqué des déplacements verticaux de toute la région qui ont peut-être pu faire émerger temporairement certains de ces monts sous-marins. Des reconstitutions de la paléogéographie de la région ont permis de vérifier si des ponts terrestres ont pu ainsi apparaitre au cours de cette période. La situation de -35 à -30 Ma présentée ci-dessous est comparable à celle de deux autres périodes: -65 à -60 Ma et -12 à -5 Ma.

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Corrigé

Corrigé proposé par AprenAI (non officiel)

Montrer que des arguments scientifiques permettent de discuter des hypothèses sur l'origine de la biodiversité de Madagascar.

Réponse : Une démarche argumentée structurée en trois temps discutant les trois hypothèses : 1. Hypothèse 1 : La vicariance (présence antérieure à l'isolement) - *Prédiction (Doc 2)* : ancêtres communs d'âges variables mais tous antérieurs à l'isolement. - *Données géologiques (Doc 3 et 4)* : séparation définitive Afrique–Madagascar vers 120 Ma, puis séparation Madagascar–Inde vers 80 Ma. - *Données phylogénétiques (Doc 4)* : très peu de groupes ont un ancêtre commun antérieur à 80 Ma. Il s'agit seulement de deux reptiles (≈112 Ma et ≈90 Ma) ; un troisième (≈79 Ma) est limite. Aucun amphibien ni mammifère n'a un âge probable antérieur à 80 Ma. La totalité des mammifères et la grande majorité des reptiles et amphibiens ont un ancêtre commun postérieur à ces séparations (< 80 Ma), même si certaines barres d'incertitude dépassent 80 Ma. - *Conclusion* : la vicariance ne peut expliquer qu'une faible part, très ancienne, de la faune malgache. 2. Hypothèse 2 : La dispersion océanique (radeaux de végétation) - *Prédiction (Doc 2)* : ancêtres d'âges variables, tous postérieurs à l'isolement. - *Arguments favorables (Doc 5 et 4)* : - Les courants du canal du Mozambique ont amené un objet flottant jusqu'aux côtes de Madagascar en environ 3 semaines (du 6 au 26 décembre 2008). - Des radeaux végétaux peuvent transporter des vertébrés, comme les singes hurleurs en Colombie. - Les âges de divergence s'échelonnent au cours du Cénozoïque, ce qui est compatible avec des arrivées aléatoires et successives. - *Limites* : la traversée d'au moins 400 km d'eau de mer est périlleuse (faim, soif, épuisement), en particulier pour les amphibiens, sensibles au sel. 3. Hypothèse 3 : Les ponts terrestres / chaînes d'îles relais - *Prédiction (Doc 2)* : ancêtres datant de périodes restreintes, coïncidant avec l'existence du pont. - *Données paléogéographiques (Doc 6)* : au Cénozoïque, des mouvements tectoniques verticaux ont pu faire émerger des monts sous-marins du canal du Mozambique. Cela formait un passage émergé ou peu profond depuis l'Afrique lors de trois fenêtres : -65 à -60 Ma, -35 à -30 Ma et -12 à -5 Ma. - *Concordance phylogénétique (Doc 4)* : - De nombreux âges se regroupent vers 60–65 Ma : plusieurs reptiles et un mammifère. - D'autres se situent vers 24–28 Ma : des mammifères et un reptile. - D'autres encore se situent vers 5–8 Ma : un amphibien et un reptile. - Ces regroupements sont compatibles, compte tenu des incertitudes, avec ces fenêtres d'émersion. Mais certains âges (≈54, ≈57, ≈71–77 Ma) n'y correspondent pas. Synthèse / Conclusion : l'endémisme malgache résulte principalement d'une colonisation postérieure à l'isolement de l'île. Quelques groupes très anciens peuvent relever de la vicariance. Les autres s'expliquent par une dispersion océanique, sans doute facilitée par l'émergence temporaire de ponts terrestres ou d'îles relais à certaines périodes. Les trois hypothèses ne s'excluent donc pas.

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