Seconde, chapitre 4 : La biodiversité

D'après: https://www.bioutils.ch/ckeditor_assets/attachments/250/arbre_francaisa4_2juillet_201.pdf

Notions essentielles:

http://www.afitv.org/00-GRAND-DOSSIER/FORETS/FORETS/CHAPITRE_3-FONCTION-DIAPORAMA.html

Introduction:

La diversité des animaux et des végétaux semble infinie et pourtant, on a déjà dénombré 1 million d’espèces… comment fait-on pour connaître toutes ces espèces ?

On va sur le terrain ; on observe, on dessine, on prend des photos, on prélève puis de retour au laboratoire, on compare les espèces trouvées sur le terrain avec celles déjà identifiées… On fait un inventaire et les échantillons intéressants sont précieusement gardés dans des musées d’histoire naturelle.

Mais au fait, c’est quoi une espèce ? Ressemblances physiques.

Et la biodiversité, comment la définit-on ? L’ensemble des espèces qui peuplent un milieu.

 

La biodiversité actuelle

 Activité : Répondre aux questions sur le film "Espèces d'espèces".

1- Quelle est la caractéristique qui fait le propre de l'Homme, Homo sapiens?

2- Quel sont les but de la discipline scientifique appelée "systématique" ?

3- Il existe deux manières de définir une espéce: quelles sont ces deux manières?

4- Comment fait-on pour rendre compte des ressemblances qui existent entre des espèces différentes ?

5- Comment, au XVIIIe siècle, représente-t-on la biodiversité?

6- Après Darwin, la représentation du vivant prend la forme d'un chêne: qu'est-ce qui ne va pas avec cette représentation?

7- Pour définir un groupe, il faut qu'une innovation biologique apparaisse: quelle est l'innovation apparue chez les mammifières? et chez les Pirmates?

8- Toujours chez les mammifères, il est question d'un os appelé omoplate que les lézards n'ont pas : que nous a permis de faire cette invention de l'omoplate?

9- Que possèdent tous les représentants du groupe des tétrapodes?

10- Pour savoir si la grenouille africaine appartient à une nouvelle espèce, on utilise un autre critère en plus des critères anatomiques et comportementaux : lequel?

11- Une innovation au niveau de la nageoire des poissons a permis à certains d'entres eux de sortir de l'eau: quelle est cette innovation?

12- Que sont allés faire les scientifiques sur l'île de Santo, en Mélanésie?

13- A quoi la branche des vertébrés, à laquelle nous appartenons, est-elle comparée?

14- Quelle sont les trois grandes branches de l'arbre actuel du vivant?

15- Quel nom a-t-on donné au tout premier représentant du monde vivant apparu sur Terre?

Activité: disséquer une pelote de réjection pour découvrir l'alimentation des rapaces

 

 

A retenir:

La définition de la notion d’espèce a pour principal critère le fait que les individus d’une même espèce peuvent se reproduire entre eux et engendrent une descendance viable et fertile.

La biodiversité totale sur Terre peut se regrouper en trois grands groupes: les archées, les bactéries et les eucaryotes dont nous faisons partie.

Le terme de biodiversité est utilisé pour désigner la diversité du vivant et sa dynamique à différentes échelles: entre individus; entre espèces; entre écosystèmes.

 

D'après ens-lyon.fr

 Que nous montre ce graphique ?

La biodiversité passée

Échantillon ammonite au bureau è Qu’est-ce que c’est ? (Nom, fossile + def, …).

En connaissez-vous aujourd’hui ?

Autre exemple très connu ?

N’y a-t-il eu que des espèces terrestres qui ont disparu à cette limite ?

Comment pourrions-nous montrer une modification des espèces marines il y a 65Ma ? 

Matériel :

• Marne du crétacé + marne du tertiaire.
• Loupe binoculaire
• Planche d’identification des Foraminifères
• Fossile d’ammonite
• Échantillon de marne + HcL + coupelle + pissette.

Activités : Etude de fossiles marins, dans les sédiments).

Définir une marne :

• Déposez une goutte d’acide chlorhydrique sur la marne : constat ?
• Dans la coupelle, déposez un peu de marne et d’eau, remuez : constat ?
• Définition de marne : roche meuble, composée de calcaire et d’argile.

Les foraminifères sont des protozoaires apparus au Cambrien dont le test (parfois baptisé, à tort, coquille), comprenant une ou plusieurs chambres (ou loculus ou loges), est muni d'un ou plusieurs foramen (orifice), d’où le nom de ce groupe. Ils ont un mode de vie benthique ou planctonique. Leur taille varie généralement de 38 µm à 1 mm (mais certains peuvent faire plus de 10 cm). Le test est une membrane protectrice très résistante en calcaire. Certaines espèces le renforce en y incorporant des grains de sable, la plupart sécrètent elles-mêmes le calcaire pour leur test. Omniprésents dans les milieux marins, ils occupent de très nombreuses niches écologiques. Leur régime alimentaire est constitué de bactéries, d'algues, de larves de mollusques, de crustacés, de déchets variés. Les foraminifères réagissent à tout changement de leur environnement et constituent en cela de bons marqueurs écologiques. Leurs populations peuvent croître ou diminuer, leur variété se transformer, les loges grandir ou se réduire.

D'après :http://wwz.ifremer.fr/drogm/mediatisation/dossiers/les_foraminiferes

 Faire l'inventaire la diversité passée de microfossiles marins appelés Foraminifères.

• Observez successivement les deux préparations à l’aide de la loupe binoculaire ;
• Repérez dans chacune de ces préparations, un fossile caractéristique, c’est-à-dire ne se trouvant pas dans l’autre préparation ;
• Appelez le professeur pour vérification ;
• Comptez-les et présentez vos résultats dans un tableau ; donnez vos résultats au professeur.
• Représentez les résultats de l’ensemble de la classe sous forme de diagramme en bâtons.
• A l’aide de l’ensemble des informations dont vous disposez, montrez que la biodiversité des foraminifères s’est modifiée entre le crétacé et le tertiaire :
  • on voit un changement de groupe entre le crétacé et le tertiaire, les globotruncanidés disparaissent et les globigérinidés apparaissent ;
  • or on sait que les foraminifères occupent tous les milieux marins ;
  • on en déduit qu’à la limite crétacé/tertiaire, la biodiversité des foraminifères s’est modifiée.

Carte de l'anomalie gravitationnelle du cratère de Chicxulub

(La côte du Mexique apparaît en blanc)

 

 

A retenir

Il y a 65 Ma, de nombreuses espèces animales et végétales ont disparues, dinosaures et ammonites, tant dans l’eau que sur Terre : c’est ce que l’on appelle une crise biologique. Elle marque la fin d’une ère géologique, le secondaire et le début d’un autre, le Tertiaire.

Après cette extinction, les mammifères et les oiseaux se sont diversifiés occupant les niches écologiques laissées libres par les dinosaures.

On pense qu’il y a eu 5 grandes crises biologiques depuis que la vie est apparue sur Terre.

Les espèces actuelles représentent une infime partie du total des espèces ayant existé depuis les débuts de la vie.

 

 

Origine de la biodiversité des individus

L'exemple des groupes sanguins chez les humain

Il existe 4 groupes sanguins : A, B, AB et O. C'est un exemple de biodiversité.

Comment peut-on l'expliquer? Par l'existence d'allèles: A, B et O.

Quelles différences y a-t-il entre ces différents allèles?

Pour le savoir, ouvrez Anagène; allez dans "Banque de séquences", choisissez le "système ABO"; ouvrez la séquence de l'allèle A, soit "Acod.adn", idem avec l'allèle B, puis l'allèle O; puis comparez ces séquences grâce à l'outil "traiter" (comparaison avec discontinuité).

Remplissez le tableau suivant à l'aide des données fournies:

	Nombre de nucléotides	Mutation en position	Mutation en Position	Mutation en Position	Mutation en Position	Mutation en Position
allèle A
allèle B
allèle O

 A retenir:

Au sein de chaque espèce, la diversité des individus repose sur la variabilité de l’ADN : c’est la diversité génétique.

Différents allèles d'un même gène coexistent dans une même population, ils sont issus de mutations qui se sont produites au cours des générations.

 L'impact de l'Homme sur la biodiversité

 

D'après Nick Shearman, AFP

La biodiversité, tissu vivant de la planète