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2.33 : Questions quiz - Chapitre 2 - Évolution de la vie à travers le temps - Géosciences


1. À qui a été attribué le mérite d'avoir publié une théorie de la sélection naturelle, les concepts fondamentaux de la science moderne de l'évolution ?
une. Carl Linné
b. Charles Darwin
c. Gregor Johann Mendel
ré. James Watson et Francis Crick

2. La théorie selon laquelle des populations séparées sur le plan environnemental peuvent développer différentes caractéristiques basées sur une adaptation à leur environnement s'appelle :
une. hérédité.
b. sélection naturelle.
c. évolution divergente.
ré. évolution convergente.

3. Pour qu'une espèce évite l'extinction, les individus doivent :
une. manger, survivre et se reproduire.
b. faire face à la concurrence (au sein de leur propre espèce ou avec d'autres espèces).
c. être capable de s'adapter aux changements environnementaux.
ré. Tout ce qui précède.

4. "Le nombre total de fossiles qui ont été découverts, ainsi que les informations qui en découlent" est appelé :
une. l'échelle des temps géologiques.
b. la science de la paléontologie.
c. les archives fossiles.
ré. fossilisation.

5. Des groupes de ces formations rocheuses font partie de séquences qui préservent les archives fossiles. Chacune des séquences repose sur la surface érodée au-dessus d'une séquence précédente représentée par un discordance régionale majeure (aussi appelé un limite de séquence). Combien de séquences (avec leur discordances sous-jacentes) sont reconnus dans toute l'Amérique du Nord (avec des caractéristiques équivalentes sur les autres continents) ?
une. deux
b. quatre
c. six
ré. huit

6. Quand les preuves géologiques suggèrent que les photosynthèses et les premières cellules eucaryotes capables de respirer à base d'oxygène apparaissent pour la première fois sur Terre ?
une. il y a environ 4,56 milliards d'années
b. il y a environ 4 milliards d'années
c. il y a environ 3 milliards d'années
ré. il y a environ 1,8 milliard d'années

7. Quand apparaît-il que la reproduction sexuée a été pleinement établie chez les organismes eucaryotes ?
une. il y a environ 600 millions d'années
c. il y a environ 1,8 milliard d'années

8. Un monticule de sédiments calcaires constitué de couches de calcaire sécrétant cyanobactéries (bactéries bleu-vert, algues et autres plus primitif formes de vie eucaryotes) qui piègent les sédiments, créant des accumulations de couches s'appelle:
une. un stromatolite.
b. un métazoaire.
c. endosymbiose.
ré. Faune édiacarienne.

9. La première période de l'ère paléozoïque où les organismes à coquille apparaissent pour la première fois en abondance dans les archives sédimentaires est appelée :
une. Eon précambrien.
b. Période cambrienne.
c. Période Ordovicienne.
ré. Période Dévonienne.
e. Période Jurassique.

10. Quand les poissons osseux et les requins ont-ils fleuri pour la première fois en abondance à l'ère paléozoïque ?
une. Eon précambrien
b. Période cambrienne
c. Période Ordovicienne
ré. Période Dévonienne
e. Période Jurassique

11. À quelle période les amphibiens sont-ils apparus pour la première fois en abondance dans les archives fossiles ?
une. Période Ordovicienne
b. Période Dévonienne
c. Période Mississippienne
ré. Période du Permien
e. Période du Trias

12. Au cours de quelle période existaient-ils de grands marécages forestiers qui sont devenus la source de la plupart des vastes gisements de charbon dans les régions des Appalaches et du Midwest de l'Amérique du Nord?
une. Période Dévonienne
b. Période pennsylvanienne
c. Période du Permien
ré. Période du Trias
e. Période crétacée

13. La plus grande extinction de masse s'est produite à la fin de cette période, anéantissant peut-être environ 96 % des espèces marines et 70 % des espèces terrestres qui existaient auparavant.
une. Période Jurassique

14. Le Âge des reptiles s'applique le mieux à quel intervalle de temps ?
une. Ère mésozoïque
b. Ère paléozoïque
c. Ère cénozoïque
ré. Période tertiaire

15. Les dinosaures sont apparus pour la première fois à quelle période géologique ?
une. Période pennsylvanienne
b. Période du Permien
c. Période du Trias
ré. Période Jurassique
e. Période crétacée

16. Quand les oiseaux apparaissent-ils pour la première fois dans les archives fossiles ?
une. Période tertiaire

17. Les petits mammifères et les plantes à fleurs apparaissent pour la première fois en abondance à quelle période géologique ?
une. Période Jurassique
b. Période crétacée
e. Période tertiaire

18. Une grande extinction massive, y compris la disparition des dinosaures et de nombreuses formes de vie marine, aurait été associée à un impact massif d'astéroïdes dans la région du Yucatan au Mexique. Cela s'est produit à la fin de quelle période?
une. Période tertiaire

19. Quand les mammifères ayant une naissance vivante de type placentaire sont-ils apparus dans les archives fossiles ?
une. Période crétacée
c. Époque Paléocène
ré. Eocène Epoque
e. Période quaternaire

20. Les périodes glaciaires sont associées à quelle période géologique ?
une. Période quaternaire
c. Epoque Miocène

21. Quel est le nom de l'époque géologique où les civilisations humaines avec des villes se sont développées pour la première fois dans le monde ?
une. Quaternaire
b. Holocène
c. Anthropocène
e. Weshouldhavene


Questions du défi de la pratique scientifique

A une époque où la théorie de l'évolution était controversée (l'année suivant le Scopes Monkey Trial), Macallum (Examens physiologiques, 2, 1926) a fait une observation qui est encore contestée par certains qui ne voient pas la tendance dans les données ci-dessous montrant les pourcentages (g de soluté /100 g de solution) des principaux éléments inorganiques biologiquement importants dans une variété de sources.

Non + K + Ca +2 mg +2 Cl –
océan
l'eau
0.306 0.011 0.012 0.0037 0.55
Homard 0.903 0.0337 0.0438 0.0156 1.547
Chien
poisson
0.5918 0.02739 0.01609 0.0146 0.9819
Sable
requin
0.6173 0.0355 0.0184 0.0172 1.042
la morue 0.416 0.0395 0.0163 0.00589 0.6221
Goberge 0.4145 0.017497 0.01286 0.00608 0.5613
La grenouille 0.195 0.0233 0.00627 0.00155 0.2679
Chien
lymphe
0.3033 0.0201 0.0085 0.0023 0.4231
Humain
Sang 0.302 0.0204 0.0094 0.0021 0.389
Poumon 0.2956 0.02095 0.00839 0.0021 0.3425
Testicules 0.3023 0.01497 0.00842 0.001914 0.3737
Un B-
dominatrice
cavité
0.2935 0.0164 0.0091 0.00184 0.3888

A. À l'aide d'une feuille de calcul ou en partageant des calculs avec vos camarades de classe, construire un modèle quantitatif de ces données à partir de ces pourcentages sous forme de rapports de fractions massiques par rapport à celui du sodium, %X/%Na. Bien entendu, il ne vous sera pas demandé d'utiliser une feuille de calcul pour l'examen de biologie AP. Cependant, la capacité à développer un modèle quantitatif par la transformation de données numériques peut être évaluée. La question qui a conduit Macallum à étudier la composition élémentaire de différentes espèces et à les comparer avec la composition de l'eau de mer découle du principe organisateur central de la biologie : la théorie de l'évolution.

B. Les éléments du tableau ci-dessus se présentent tous en solution aqueuse sous forme d'ions. Les charges nettes à l'intérieur et à l'extérieur d'une cellule sont toutes deux nulles. Une très grande différence dans les concentrations d'ions, cependant, entraîne des contraintes que la cellule doit dépenser de l'énergie pour soulager. Sur la base de cette contrainte sur le nombre total d'ions, relier ce modèle raffiné basé sur des rapports de concentration ionique plutôt que des concentrations ioniques absolues au concept moderne d'ascendance partagée.

Fréquemment, une question de suivi concernant les données scientifiques de l'examen de biologie AP vous demandera de poser des questions qui sont soulevées par les données. Des crédits seront accordés pour les questions scientifiques. Ces questions recherchent généralement une relation de cause à effet et sont testables.

C. Examiner les concentrations relatives d'ions potassium et magnésium dans les organismes terrestres et marins. Pose une question qui pourraient être étudiées pour relier les concentrations de ces ions à des adaptations à un changement dans l'environnement.

Macallum a noté le rapport potassium/sodium élevé par rapport à l'eau de mer, et a fait cette affirmation sur ce que le rapport impliquait pour les océans de la Terre primitive :

« Tout de suite, il est suggéré que, comme la cellule est plus ancienne que son milieu ne l'est [actuellement], les proportions relatives des éléments inorganiques qu'elle contient sont d'origine plus ancienne que les proportions relatives de la même quantité d'éléments qui prévalent dans le milieu, le sang plasma et lymphe ou dans l'océan et l'eau des rivières d'aujourd'hui.

D. Dans vos propres mots, résumez l'argument que Macallum utilise pour justifier cette affirmation.

Environ la moitié de l'énergie qui circule dans la biosphère terrestre est captée par le phytoplancton, des organismes microscopiques photosynthétiques présents dans les eaux de surface des océans. Les scientifiques pensent que la croissance du phytoplancton dans l'océan Atlantique est limitée par la disponibilité de l'azote, alors que la croissance dans l'océan Pacifique est limitée par la disponibilité du fer.

La concentration d'oxygène (O2) dans l'atmosphère de la Terre primitive était faible et, par conséquent, la concentration d'oxygène dissous dans l'océan primitif l'était aussi. Étant donné que les oxydes de fer insolubles (rouille) ne se forment pas en l'absence d'oxygène, les ions de fer solubles (Fe 2+ ) étaient plus disponibles dans l'océan primitif qu'à l'heure actuelle puisque la concentration d'oxygène est élevée. Azote (N2), bien que toujours abondante dans l'atmosphère, n'était pas disponible jusqu'à l'évolution des protéines fixatrices d'azote à base de molybdène.

Les graphiques (Anbar et Knoll, Science, 297, 2002) montrent des modèles de concentrations de deux éléments traces, le fer (Fe) et le molybdène (Mo), dans les eaux océaniques. Le modèle décrit le changement dans le temps de ces éléments de la Terre primitive (>1,85 milliard d'années, Gya) à une ère moderne (<1,25 Gya) et une période de transition entre ceux-ci. Les eaux de surface des océans se trouvent à gauche de la double ligne verticale. Les concentrations modernes de fer dissous et de molybdène (par rapport au carbone dissous) sont indiquées.

A. Les principaux processus chimiques de la vie aujourd'hui ont été conservés grâce à l'évolution des conditions terrestres primitives. En utilisant ce fait, justifier le choix de ces données montré dans les graphiques dans la construction d'un modèle de productivité photosynthétique océanique.

Le fer et le molybdène sont deux des 30 éléments requis par les processus chimiques qui soutiennent la vie sur Terre. Les concentrations de ces deux et 15 autres sont indiquées dans le graphique à droite. Parmi ces éléments, les trois plus abondants dans les cellules se trouvent également dans l'eau de mer à peu près aux mêmes concentrations. En augmentant la masse de phytoplancton dans l'océan, nous pourrons peut-être compenser la concentration croissante de carbone produite par la combustion du gaz, du pétrole et du charbon.

B. Sélectionner, avec justification, le ou les éléments qui, s'ils étaient ajoutés en grande quantité à l'océan, pourraient stimuler la croissance du phytoplancton.

C. Avant de mettre en œuvre un effort de géo-ingénierie à grande échelle pour éviter les effets du changement climatique dus à la pollution par le carbone, nous devons tester la légitimité de cette solution. Décrire un plan pour collecter des données qui pourraient être utilisées pour évaluer l'effet de l'enrichissement sur la productivité du phytoplancton.


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