Chapitre 2 Les êtres vivants du jardin

CHAPITRE 2 : LA BIODIVERSITE DU COLLEGE

Il existe beaucoup d'êtres vivants différents dans l'environnement : c'est la biodiversité.

I/ Identifier les êtres vivants du collège

Activité 1: Identifier les arbres du collège

La description des feuilles des arbres

Robin discute avec un garde forestier afin de déterminer le nom des arbres présents dans une forêt. Il indique que pour déterminer leur nom, il faut regarder attentivement les feuilles. « Une feuille est composée de plusieurs éléments : le limbe, qui correspond à la partie verte de la feuille, et est prolongé par le pétiole. La feuille est attachée sur le rameau (branche) par l’extrémité du pétiole. Entre la feuille et le rameau se trouve un bourgeon, qui nous permet alors de repérer une feuille entière. On distingue alors les feuilles simples des feuilles composées, qui elles sont constituées de plusieurs folioles (petites feuilles). Sur le limbe des feuilles, nous pouvons voir plusieurs nervures : une nervure principale, et des nervures secondaires qui partent de chaque côté. Par contre, les feuilles des conifères sont particulières ; elle a la forme d’une aiguille. La disposition des feuilles est variable aussi : on connaît des feuilles opposées, quand elles sont situées face à face par rapport au rameau, et à l’inverse des feuilles alternes, quand leur position est décalée les unes par rapport aux autres. - Mais ce n’est pas tout, on dirait que les feuilles sont découpées différemment ? - Oui, tu as raison… un autre élément capital nous permet de distinguer par exemple un chêne d’un saule pleureur… c’est le découpage de la feuille. En effet, le bord du limbe peut être découpé de plusieurs façons : - Les feuilles peuvent avoir un bord entier, non découpé, ou encore un bord denté qui est découpé de nombreuses petites dents ; - Les feuilles peuvent aussi être palmée, c’est-à-dire que les nervures se rejoignent toutes en un même point et que la forme de la feuille ressemble à la paume de notre main ! - Les feuilles peuvent être pennées, quand les nervures sont disposées de part et d’autre de la nervure principale, comme sur une plume d’oiseau… Et c’est tout ? Moi je vois encore d’autres différences, comme la forme de la feuille ! Effectivement, tu as reconnu des formes de triangle, ovale, certaines ont un limbe très allongé ou au contraire en forme de cœur !

Bilan 1 : Il existe différents types de feuilles chez les végétaux. Cela constitue un critère pour les distinguer et les nommer. Un critère est une caractéristique observée qui permet de distinguer une chose d'une autre et que l'on utilise pour nommer ou classer. Une clé de détermination ou d'identification est utilisée pour nommer un animal ou un végétal à partir de différents critères observés.

Exercice 1 :

Exercice 2 :

Exercice 3 :

Exercice en ligne : les feuilles des arbres

Exercice 1 : Identification de quelques espèces de punaises

Exercice 2 : Identification de quelques espèces de sphinx

Exercice 3 : Détermination de quelques arbres

Exercice 2 en ligne

Exercice 2 en ligne

Exercice en ligne 3 : Détermination de quelques arbres

Exercice 4 en ligne : Détermination de quelques espèces de lézard

Exercice 5 en ligne : Détermination de quelques espèces de mésange

II/ La notion d'espèce

Activité 2 : Même espèce ou espèces différentes

La grenouille verte et la grenouille rousse

Les deux animaux photographies sont communément appelés "grenouille". Ces deux grenouilles se ressemblent beaucoup, cependant elles n'appartient pas à la même espèce. On a donc attribué un nom d'espèce différent à chacune de ces deux grenouilles : Grenouille rousse et grenouille verte.

Grenouille verte

Grenouille rousse

La grenouille rousse présente une tache foncée caractéristique sur la tempe et à une couleur variable qui va du roux au vert. Elle vit dans les milieux humides mais gagne les mares ou les rivières pour se reproduire et hiverner. La reproduction à lieu en Mars-Avril.

La grenouille verte vit en permanence sur le bord de l'eau ou elle plonge à la moindre alerte. Elle se reproduit plus tardivement que la grenouille rousse : la ponte des oeufs à lieu en mai-juin. Aussi bien dans les conditions naturelles qu'en élevage, ces deux grenouilles sont incapables de se reproduire.

Le chêne pédonculé et le chêne rouvre

Chêne pédonculé

Chêne rouvre

Voici deux photographies de feuillage d'arbre communément appelé "chêne". Le feuillage se ressemble mais ces deux arbres n'appartiennent pas à la même espèce.

Le Chêne rouvre présente des feuilles à long pétiole. On constate que le pédoncule des glands est très court. La floraison et la libération du pollen à lieu généralement mi-mai.

Le Chêne pédonculé présente des feuilles à pétiole court. On peut observer sur la photographie que les glands présentent un long pédoncule. La floraison à lieu généralement fin mai.

Boeuf de race limousine et Boeuf de race Holstein

Boeuf de race Holstein

Boeuf de race limousine

Voici deux photographies de deux animaux que l'on rencontre couramment dans les élevages bovins français. Ces deux animaux sont de la même espèce.

Le Boeuf de race Holstein se caractérise par une robe noire et blanche et une faible masse musculaire. Ces vaches sont élevées pour la très grande quantité de lait qu'elles sont capables de produire. Leur période de reproduction s'étale elle aussi sur toute l'année. Même si les éleveurs essaient de l'éviter, la reproduction entre un taureau limousin et vache Holstein est tout à fait possible.

Le Boeuf de race limousine se caractérise par une très forte masse musculaire et une robe de couleur brune et bouclée. Ces animaux sont élevés pour leur viande. La période de reproduction de ces animaux s'étale sur toute l'année.

Bilan 2 : Une espèce rassemble des individus qui se ressemblent et qui sont capables de se reproduire entre eux. Leurs petits doivent également se reproduire, ce n'est pas le cas d'individus d'espèces différentes. Le petit de deux individus d'espèces proches ne pourra pas se reproduire : il sera stérile.

Exercice : Même espèce ou espèces différentes

Le 27 juillet 2014, dans une ferme de l’Arizona, trois fils de la propriétaire Mme Motola ont vu dans leur enclos de leur brebis : un nouveau-né. Lorsqu’ils sont allés prévenir leur mère, elle leur a dit « c’est impossible », nous n’avons pas de mouton mâle, la brebis ne peut pas avoir de petit. Mais un adorable petit « bébé » était pourtant né cette nuit-là. Ils décidèrent de l’appeler Butterfly du fait de ses nombreuses tâches. Butterfly est un chabin ou mouchèvre. C’est le petit d’un bouc et d’une brebis. A l’âge adulte, il ne pourra pas avoir de descendant.

Exercice en ligne : Quizz sur la notion d'espèce

III/ Classer les êtres vivants du jardin

Activité 3 : Comment classer quelques espèces animales observées dans le jardin?

Comment classer ces espèces qu'on peut dans le collège?

Bilan 3 : Pour classer les êtres vivants de différentes espèces ensemble, il faut chercher un caractère précis, observable chez les êtres vivants concernés : on parle d'attributs. On ne classe pas les êtres vivants sur ce qu'ils font, ce qu'ils n'ont pas ni sur l'endroit où ils vivent.

Activité 4 : Classer scientifiquement quelques espèces animales du collège

Quelques espèces animales à classer...

Bilan 4 : Les scientifiques classent les espèces en fonction d'attributs qu'elles partagent. Les espèces qui ont des attributs en commun sont réunies dans un même groupe. Des sous-groupes peuvent exister dans ces groupes : on parle de groupes emboîtés. Plus les espèces partagent d'attributs plus elles sont proches.

Exercice d'application n°1

8 pattes

Exercice d'application n°2

Exercice d'application n°3

Activité 5 : Classer scientifiquement quelques espèces végétales du collège

Mousse

Cèdre du Liban

Algue

Chêne vert

Pin d'Alep

Robinier

Pissenlit

Bilan 5 : Les végétaux sont regroupés en fonction de leurs attributs communs. Ainsi, les scientifiques établissent une classification des espèces végétales en créant des groupes qui rassemblent des végétaux ayant un ou plusieurs attributs en commun : on parle de groupes emboîtés. Plus les végétaux partagent d'attributs, plus ils sont proches.

Exercice d'application : La classification des végétaux

Exercice d'application n°1 en ligne

Exercice d'application n°2 en ligne

Activité 6 : Etablir des liens de parenté entre les êtres vivants en utilisant le logiciel "Phyloboîte"

Lien du logiciel à télécharger

Document 1 : Tableau des attributs

Classification en groupes emboîtés de la collection 1 obtenue à partir du logiciel "phylboîte"

Document 2 : Arbre de parenté de la collection 1 obtenu à l'aide du logiciel "phyloboîte"

Bilan 6 : A partir d'une classification en groupes emboîtés les uns dans les autres, on peut déterminer le degré de parenté des êtres vivants. En effet, un caractère (ou attribut) partagé entre plusieurs espèces a été transmis par un ancêtre commun, ce qui implique que les espèces qui ont en commun des caractères ont un lien de parenté. Ces liens de parenté peuvent être représentés par des arbres de parenté. Plus une espèce partage de caractères avec une autre espèce, plus elles sont proches parentes.

Exercice 1: Classification sous forme d'un arbre de parenté

Exercice 2 : Désaccord autour de la parenté des végétaux

Exercice 1 d'application (facultatif) : Cinq espèces et leurs attributs

Exercice 2 (facultatif): Construire des groupes emboîtés

Exercice 3 (facultatif) : Le grand murin

Quel est l'attribut commun à tous les êtres vivants?

IV/ Le point commun des êtres vivants

Activité 7 : Découvrir le microscope

Notice d'utilisation du microscope

Branche et allume le microscope. Vérifie que l’……………………………………………………….. qui grossit le moins est face à la platine. Place la préparation sur la ……………………………………………………………………………. . Vérifie que l’échantillon à observer est bien traversé par la lumière. Place ton œil au niveau de l’……………………………………………………………………………………………… Réalise la mise au point (=netteté) en tournant la …………………………………. macrométrique dans un premier temps puis la vis ………………………………………………….. pour ajuster la netteté. Bouge la lame si tu juges que l’échantillon est mal positionné. Fixe la lame avec les ……………………………………………………….si tu juges qu’elle est bien positionnée. Lorsque tu as une vision nette de l’échantillon, change d’……………………………………………… et mets celui qui est intermédiaire. Tourne uniquement la vis micrométrique pour ajuster la netteté. Passe enfin à l’………………………………………………………………….. qui grossit le plus. Tourne de nouveau la ………………………………………………………pour ajuster la netteté. Après l’observation, c’est le rangement. Remets l’…………………………………………………… qui grossit le moins face à la platine. Enlève la préparation. Éteins la …………………………………………………………………. . Débranche et range le microscope avec sa housse.

Vidéo sur l'utilisation du microscope

Bilan 7 : Afin d'observer des éléments invisibles à l'oeil nu, les scientifiques utilisent le microscope. Le microscope comporte trois objectifs (petit, moyen, gros).

Activité 8 : Le point commun des êtres vivants au niveau microscopique

Observation d'une peau de triton au microscope

Un triton

Observation d'épithélium buccal au microscope

Epithélium buccal

Fiche méthode : Comment réaliser une préparation microscopique?

Matériel à disposition

Oignon

Lames

lamelles

pince

Prélèvement de l'épiderme d'oignon et préparation microscopique

épiderme

Observation d'un épiderme d'oignon au microscope

Observation de levure boulanger au microscope

levure de boulanger

Schéma de la peau de triton observée au microscope (X400)

Schéma de l'épiderme d'oignon observé au microscope (X400)

Schéma d'épithélium buccal observé au microscope (X400)

Schéma de la levure de boulanger isolée observée au microscope (X400)

Observation d'une lame mince de basalte (roche ) au microscope (X400)

Document : La notion de cellule Une cellule est délimitée par une membrane et contient un liquide visqueux nommé cytoplasme. Selon les espèces, elle peut contenir un noyau ou non. Tous les êtres vivants sont constitués de cellules. Ce caractère commun est hérité des premiers organismes vivants sur Terre, qui ont vécu il y a probablement 3,5 milliards d’années environ. Il montre l’origine commune des êtres vivants.

Quelques exemples de cellules animales et végétales

Bilan 8 : Au microscope, tous les organismes vivants apparaissent constitués d'éléments appelés cellules. On dit que la cellule est l'unité structurelle du vivant. On distingue des organismes pluricellulaires formés de plusieurs cellules et des organismes unicellulaires qui possèdent une seule cellule. Les formes, les tailles ou les couleurs des cellules peuvent varier. La plupart des cellules ont un noyau, elles possèdent toute une membrane et un cytoplasme. La présence de cellules chez tous les êtres vivants montre que tous les êtres vivants ont un lien de parenté entre eux.

Définitions : Cytoplasme : substance présente autour du noyau Membrane : fine enveloppe autour de la cellule Noyau : structure arrondie se trouvant à l'intérieur des cellules Organisme (vivant) : ensemble de cellules et /ou organes fonctionnant les uns avec les autres et formant un être vivant.

Vidéo : le premier microscope

Exercice 1 d'application

Exercice 2 d'application

Exercice 3 d'application

Exercice 4 : Cocher la bonne réponse

Exercice 5 : Compléter la grille de mots croisés à partir des définitions données.

Exercice 1 en ligne

Exercice en ligne 2

Exercice 3 en ligne

Exercice en ligne 4

Exercice en ligne 5

Schéma bilan du chapitre 2 : Les êtres vivants du jardin