biodiversité 2024

La biodiversité, résultat et étape de l'évolution

Sommaire

S 1 La biodiversité à différentes échelles

S2 La biodiversité change au cours du temps

S3 Mécanismes évolutifs et biodiversité

S1- La biodiversité à différentes échelles

Il existe différents niveaux pour définir la biodiversité. Sauras-tu les trouver ?

1er niveau

3ème niveau

2ème niveau

I. Les 3 niveaux d'observation de la biodiversité

La carte vous présente des écosystème différents sur Terre. Qu'est-ce qui varie entre eux ? Pouvez-vous citer 3 exemples d'écosystème dans le lycée? (complètez le schéma bilan)

1er niveau pour définir la biodiversité : les écosystèmes. activité 1

Clique sur les icônes

J'ai fini le 1er niveau, je passe à la suite

2ème niveau pour définir la biodiversité : les espèces activité 2

Nous avons créé une zone de biodiversité au lycée... Citez 3 espèces végétales plantées ou que vous avez vu par ailleurs dans le lycée.

2ème niveau pour définir la biodiversité : les espèces activité 2

Nous avons créé une zone de biodiversité au lycée... Citez 3 espèces végétales plantées ou que vous avez vu par ailleurs dans le lycée. et des espèces animales??? (3 exemples)

Quelques espèces animales visibles au lycée...

Quelques espèces végétales visibles au lycée...

2ème niveau pour définir la biodiversité : les espèces activité 2

Nous avons créé une zone de biodiversité au lycée... Citez 3 espèces végétales plantées ou que vous avez vu par ailleurs dans le lycée. et des espèces animales??? (3 exemples) mais en fait, savez-vous ce qu'est une espèce???

2ème niveau pour définir la biodiversité : activité 2

II. La notion d'espèce

Ou comment ne mettre personne d'accord ...

Mais non ! Tu vois bien qu'elles ont la même forme ! Il s'agit donc de la même espèce !

Ces deux feuilles sont de couleur différentes : elles proviennent donc de deux arbres d'espèces différentes.

2ème niveau pour définir la biodiversité : activité 2

De nombreuses définitions du mot "espèce" ont été données ...

1804

Georges-Louis Leclerc de Buffon "Les individus capables de produire entre-eux des descendants fertiles appartiennent à la même espèce"

1992

Leigh Van Valen "Ensemble d'individus ayant les mêmes capacités à exploiter des ressources identiques."

1686

John Ray "Ensemble d'individus aux caractères semblables et héréditaires"

1758

1942

Ernst Mayr "Les espèces sont des groupes de populations isolés génétiquement et/ou géographiquement durant un laps de temps donné.."

Carl von Linné "Une espèce est reconnaissable par un ensemble de traits propres."

Définition biologique basée sur l'INTERFECONDITE

Définition moderne : basée sur le MILIEU DE VIE (ou même métabolisme)

Définition typologique : basée sur la RESSEMBLANCE

Pour voir si vous avez compris ce qu'est une espèce, voici un petit jeu. Déterminez si les 2 animaux en photos appartiennent à la même espèce ou non.

Start

revoir les definitions

même espèce?

oui

non

Next

revoir les definitions

même espèce?

oui

non

Next

revoir les definitions

même espèce?

Next

oui

non

revoir les definitions

même espèce?

oui

non

Next

revoir les definitions

même espèce?

oui

non

Next

revoir les definitions

même espèce?

Next

oui

non

revoir les definitions

même espèce?

oui

non

Next

revoir les definitions

même espèce?

oui

non

Next

? Et donc .... Qu'est-ce qu'une espèce finalement ?

L'espèce n'est pas une catégorie naturelle mais un concept créé par l'Homme pour décrire la biodiversité. La définition d'espèce, qui utilise le critère d'interfécondité, a des limites et ne peut pas toujours être utilisée ... on utilise donc les différents critères suivant les cas.

J'ai fini le 2ème niveau, je passe à la suite

3ème niveau pour définir la biodiversité : les allèles activité 3

Je constate ...

Après ce constat, je cherche des explications

III. La diversité génétique à l'origine de la diversité des individus. activité 3 suite

Je cherche des explications ...

Chez les poissons zèbre

J'ai fait l'activité proposée sur feuille

J'ai fini et j'ai tout compris, je vais compléter le bilan

pense à copier les titres et les bilans dans ton cours

S2- La biodiversité change au cours du temps

activité 1: la biodiversité change

activité 2: extinction et diversification des espèces

activité 3: l'impact de l'Homme

Activité 1: Comparaison de la biodiversité entre 2 époques

activité à faire sur le cahier

Voici des photos de sédiments datant de 2 époques différentes. Sur chaque photo, repère au moins 5 fossiles, clique dessus et détermine leur nom parmi les 3 proposées. En comparant les 2 échantillons, justifie l'idée que la biodiversité change au cours du temps ?

Echantillon 1 datant de la fin du crétacé (avant 65 Ma)

Echantillon 2 datant de la fin du paléocène (après 65Ma)

Info

Suite

D'après le document , Quelles étaient les 2 espèces de foraminifères les plus abondantes au Crétacé et l'espèce la plus abondante au paléocène. Ceci devrait confirmer ce que tu as trouvé précédemment. Si ce n'est pas le cas, recommence en cliquant ci dessous!

04

Text-Image

Subtitle here

Back

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed diam nonummy nibh euismod tincidunt ut laoreet dolore magna aliquam erat volutpat.

INFO

Suite

" Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed diam nonummy nibh euismod tincidunt ut laoreet dolore magna aliquam erat volutpat"

les êtres vivants actuels ne sont qu'une petite partie des êtres vivants qui ont peuplé la Terre

la faune vers -600Ma

la faune marine à la fin du crétacé -100Ma

la faune marine à l'heure actuelle

la faune du Cambrien vers -510Ma

Nombre del autor

Observe ces étranges espèces, clique pour zoomer

Author Name

Author Name

J'ai fini et j'ai tout compris, je vais faire le bilan

la faune vers -600Ma

Observe ces étranges espèces

" Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed diam nonummy nibh euismod tincidunt ut laoreet dolore magna aliquam erat volutpat"

la faune vers -600Ma

Nombre del autor

Author Name

Author Name

la faune du Cambrien vers -510Ma

" Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed diam nonummy nibh euismod tincidunt ut laoreet dolore magna aliquam erat volutpat"

Nombre del autor

Author Name

Author Name

Observe ces étranges espèces

Observe ces étranges espèces

la faune marine à la fin du crétacé -100Ma

" Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit, sed diam nonummy nibh euismod tincidunt ut laoreet dolore magna aliquam erat volutpat"

Nombre del autor

Author Name

Author Name

la faune marine à l'heure actuelle

Nombre del autor

Author Name

bilan à copier dans le cours

I. la biodiversité passée

-La biodiversité du passé est étudiée grâce aux fossiles découverts dans les roches sédimentaires ou dans l’ambre. Elle représente une grande diversité qui comprend des espèces* aujourd’hui disparues, comme des foraminifères ou des tyrannosaures.- La biodiversité du passé constitue une des étapes de l’histoire du vivant, tout comme la biodiversité actuelle, car entre temps de nombreuses espèces ont disparu. Les organismes actuels ne représentent qu’une infime partie des organismes qui ont existé depuis le début de la vie.

Suite

Activité 2: extinction et diversification des espèces

Sur le document ci-dessous, associe à chaque point d'interrogation, l'un des mots suivants (en rose) puis passe la souris dessus pour vérifier si tu as raison. Attention la position des est importante et certains ne signifient rien. Crise biologique Extinction Diversification (=radiaton évolutive).

Suite

Voyons si tu as tout compris !

J'ai fini et j'ai tout compris, je vais faire le bilan

bilan à copier dans le cours

II. La biodiversité évolue en permanence

- La biodiversité a régulièrement changé au cours du temps, il y a donc une évolution de la biodiversité. Cette évolution, permanente, s’observe dans les enregistrements fossiles au moment des crises biologiques*, où les extinctions* d'espèces sont nombreuses, permettant à d’autres de se diversifier et de prendre la place des espèces disparues. - L’évolution se poursuit de nos jours et de nouvelles espèces apparaissent régulièrement, parfois en quelques années seulement.

Suite

S3 Mécanismes évolutifs à l'origine de la biodiversité à partir de l'histoire du grillon

Rappel : Les forces évolutives

Histoire évolutive du grillon (en classe)

Pour découvrir

Activité 1

Drosophile?

Vous connaissez?

Suite

Activité 1

Pour découvrir

aile vestigiale

aile longue

INFO

Drosophile sauvage ou "normale"

Drosophile mutante

Elles possèdent des ailes vestigiales (courtes) qui ne leur permettent pas de voler. On les appelle et on les écrit [Vg] Elles possèdent 2 allèles Vg identiques (Vg//Vg) (l’un donné par leur père et l’autre donné par leur mère) ,

On les appelle et on les écrit [Vg+]. Elles portent de longues ailes à condition qu’elles possèdent au moins un allèle Vg+, donné par leur père ou leur mère.

Suite

retour

Activité 1

Pour découvrir

Trois expériences ont été réalisées avec des drosophiles. Elles sont présentées dans le tableau ci-dessous.

Imaginez comment va évoluer la proportion de chaque phénotype dans la population en recopiant le tableau et en indiquant quel phénotype [Vg+] ou [Vg] est présent au bout des 10 jours.

Suite

retour

Activité 1

Pour découvrir

Voici les résultats de l'expérience, indiquez pour chaque situation le mécanisme évolutif qui est entré en jeu.

Complète ton tableau quand tu as fini

Suite

retour

Pour découvrir

Activité 1

Surligne dans ton tableau pour chaque expérience: - en bleu le phénotype avantageux - en vert le phénotype neutre - en rouge le phénotype handicapant

Complète ton tableau quand tu as fini

retour

Suite

Pour découvrir

Activité 1

Surligne dans ton tableau pour chaque expérience: - en bleu le phénotype avantageux - en vert le phénotype neutre - en rouge le phénotype handicapant

Complète ton tableau quand tu as fini

retour

Suite

Activité 1

voici la correction finale... j'espère que tu as tout compris! n'hésite pas à refaire si besoin...

Suite

retour

Suite

retour

Bilan

A copier dans votre cours

Il existe une diversité des individus dans une population (différences génétiques dues à des mutations accumulées au fils du temps). Si, dans un environnement donné, une mutation crée un allèle avantageux pour un individu, alors, il survivra mieux, se reproduira mieux et ses descendants, possédants l’allèle avantageux seront plus nombreux au fil des générations. Inversement pour une mutation à l’origine d’un allèle handicapant. Conclusion : la sélection naturelle* (dépendante de l’environnement) est une force évolutive qui modifie les espèces au fil du temps.

Suite

retour

Bilan (suite)

A copier dans votre cours

Si deux allèles différents ne procurent aucun avantage ou inconvénient, on parle d’allèles neutres. Leur transmission au fils des générations sera le fruit du hasard (nombre d’enfants, taux de survie…) Cette force évolutive, nommée dérive génétique*, fait également évoluer les espèces sans qu’on puisse en déterminer la direction.

Suite

retour

Cas particulier de la dérive génétique

Activité 2

A partir de l'analyse des 3 documents à votre disposition: 1. Expliquer la faible diversité allélique abservée chez les éléphants de mer 2. En quoi accentue-t-elle les risques d'extinction d'une espèce

Document 2

Document 1

Logiciel en ligne sur la dérive génétique

Informations sur les éléphants de mer

INFO

INFO

Fiche technique du logiciel

Document 3

Dérive génétique et érosion de la biodiversité

INFO

Bilan (suite et fin)

Si l’effectif d’une population est important, en général les deux allèles perdurent avec une fréquence variable et non prévisible. Si l’effectif de la population est faible (espèce en voie d’extinction, groupe isolé sur une ile…), en général, l’un des allèle n’est plus représenté et la diversité diminue dans la population. Elle devient moins adaptable (=danger d’extinction)

Activité bonus

Ai-je bien tout compris?

Décrivez le graphique et expliquez les variations observées

La plupart des éléphants, mâles et femelles, portent des incisives supérieures à croissance continue, appelées défenses. Cependant certains individus en sont dépourvus, suite à une mutation. En Zambie, comme dans beaucoup d'autres pays les éléphants ont été chassés pour l'ivoire de leur défense. Mais, en 1989, untraité interdisant le commerce de l'ivoire a été signé. Des parcs naturels et des patrouilles anti-braconnage ont alors été crées.

Petit plus !

Bilan en video

Suite

Pour aller plus loin !

Suite

Problème à résoudre à travers les activités qui suivent:

Comment les forces évolutives (sélection naturelle et dérive génétique) permettent‑elles la formation de nouvelles espèces ?

(A recopier dans ton cahier)

Activité : Cas d'une espèce d'escargot qui tourne dans le mauvais sens...

Doc 1:

Doc 2

Doc 3

accouplements entre 2 escargots dextrogyres

arbre phylogénique de quelques escargots

résultats de différents croisements

INFO

INFO

INFO

1. En utilisant les documents et ce que vous avez vu les séances précédentes, proposez une explication à l'apparition des 2 escargots . (précisez lequel préexistait)2. Expliquez pourquoi on peut bien parler d’espèces différentes pour les escargots lévogyres et dextrogyres.

Doc 4

Génotypes des escargots lévogyre et dextrogyre

INFO

Activité : Cas d'une espèce d'escargot qui tourne dans le mauvais sens...

Doc 6

Doc 5

Mâchoire du serpent Pareas iwasakii en vue dorsle

le serpent pareas iwasakii attaquant un escargot dextrogyre

Bonus: Pour observer le serpent en action clique!

Doc 7

Doc 8

Survie expérimentale des escargots lévogyres (L) et dextrogyres (D)

dextrogyre

rLocalisation géographique des espèces D, L et du serpent

levogyre

3- Expliquez pourquoi seuls les escargots dextrogyres sont vulnérables puis expliquez la localisation des espèces étudiées en vous appuyant sur la sélection naturelle.

Comment les forces évolutives (sélection naturelle et dérive génétique) permettent‑elles la formation de nouvelles espèces ?

Pour conclure et répondre à la problématique de départ (rappelé ci-dessus):Réalise sur ton cahier un schéma fonctionnel, qui résume les étapes ayant pu permettre la formation d’une espèce d’escargot lévogyre à partir d’une population d’escargots dextrogyres.

Auto-correction

Bilan

à copier dans ton cahier

Les populations se séparent en sous-populations au cours du temps à cause de facteurs environnementaux (séparations géographiques) ou génétiques (mutations par exemple). Chacune des sous-populations est soumise à la dérive génétique et à la sélection naturelle. Ces sous-populations vont évoluer indépendamment en cas d’isolement reproducteur, ce qui est à l’origine de la formation de nouvelles espèces : c’est la spéciation.

Suite

La biodiversité change/évolue en permanence. On peut parfois s'en rendre compte sur des échelles de temps courtes.

L'exemple de la population de grillons de l'île Kauaï, dans l'archipel d'Hawaï dans l'océan Pacifique

Les grillons sont des populations bruyantes : les mâles chantent. On parle de stridulations. Les prédateurs des grillons les entendent, et les grillons partout dans le monde chantent....Sauf sur l'île de Kauaï, où les grillons sont muets, mais seulement depuis les années 2000 ! Auparavant sur Kauaï, les grillons chantaient. Mais en 1990, une mouche parasite est introduite (involontairement) sur l'île. Elle pond ses œufs dans le grillon, qui va en mourir. En seulement 10 ans, les populations de grillons de cette île sont devenues muettes. Comment expliquer ce changement ?

Suite

activité 1

"COMPORTEMENT DES GRILLONS EN ELEVAGE"

Vous devez expliquer les mécanismes qui ont changé la population de grillons Comment est-on passé d'une population de grillons avec des mâles chanteurs, à une population de grillons avec des mâles muets ? Vous disposez de plusieurs ressources et manipulations à faire. Vous pouvez les faire dans n'importe quel ordre, répartissez votre travail sur 2 séances (2 semaines) puis compléter le schéma bilan.

OBSERVATION/DISSECTION

activité 2

activité 3

MODELISATION

SCHEMA BILAN

schéma à compléter

ATTENTION, pour chaque activité, il est précisé la production qui est attendue.

"COMPORTEMENT DES GRILLONS EN ELEVAGE"

Activité 1

1) Observer les video 1 et video 2 afin de déterminer les 3 situations principales où les grillons mâles chantent. (Rédige un court texte qui explique le rôle de chaque chant)2) Quels organes sont responsables des stridulations que l'on entend? 3) Les élèves de l'an dernier ont enregistré ces différents chants, mais ils n'ont pas nommés les fichiers et on ne sait plus quel enregistrement correspond à quelle situation. (Associe un numéro de fichier à une des situations repérée à la question 1)

Dépose tes réponses sur pronote

Ressources disponibles:

vidéo 1 vidéo 2

enregistrements des chants::

"COMPORTEMENT DES GRILLONS EN ELEVAGE"

Activité 1

1) Nous avons un élevage de grillons domestiques. Observer les grillons qui "chantent". Quels organes sont responsables des stridulations que l'on entend? 2) Observer les video 1 et video 2 afin de déterminer les 3 situations principales où les grillons mâles chantent. (Rédige un court texte qui explique le rôle de chaque chant)3) Les élèves de l'an dernier ont enregistré ces différents chants, mais ils n'ont pas nommés les fichiers et on ne sait plus quel enregistrement correspond à quelle situation. (Associe un numéro de fichier à une des situations repérée à la question 2 puis, donne 1 ou 2 mots clefs, pour qualifiés chaque chant.)

Ressources disponibles:

vidéo 1 vidéo 2

enregistrements des chants::

Suite

Activité 2

GRILLON QUI CHANTE VS GRILLON MUET

A partir des différentes observations, explique comment les mâles font pour chanter et pourquoi ceux de l'île Kauaï ne chantent pas.

Rédige un texte et dépose-le sur pronote

vs

exercice à faire pour valider la maitrise du vocabulaire

vidéo d'aide

OBSERVATION / DISSECTION

Activité 2

A partir des différentes observations, explique comment les mâles font pour chanter et pourquoi ceux de l'île Kauaï ne chantent pas.

consignes: 1.En ne touchant que le support et pas les élytres directement, observer à la loupe binoculaire les élytres montées sur aiguilles. Suivez la vidéo d'aide pour repérer les structures permettant l'emission des stridulations. 2. Comparer l'aile de votre mâle chanteur, avec le schéma de l'aile d'un mâle muet de l'île Kauaï 3. Observer sur l’animal entier les organes récepteurs des stridulations (ce qui permet au grillon de les entendre)

Production attendue : - Schémas des élytres des mâles et des femelles à compléter pour les parties laissées vides ; et à légender avec les mots : archet / harpe / miroir - localisation de l'organe récepteur sur la photo de l'animal entier. - Un paragraphe qui explique comment les mâles chantent et pourquoi seuls les mâles peuvent chanter. - Un paragraphe qui explique pourquoi les mâles sont muets sur l'île Kauaï

exercice à faire à LA FIN pour valider la maitrise du vocabulaire

vidéo d'aide

Suite

Petit plus !

Pourquoi les femelles grillon ne chantent-elles pas?

elles n'aiment pas ça

elles n 'en ont pas besoin

elles ne peuvent pas à cause de leurs ailes

elles ne peuvent pas à cause de leurs pattes

WRONG!

essaie encore

RIGHT!

continue

Suite

"MODELISATION DE LA VIE SUR L'ILE KAUAÏ"

Activité 3

Bien suivre votre fiche . A la fin de l'activité, rendre un tableau de résultats bien construit, montrant pour chacun des 2 modèles : le nombre de mâles chanteurs, le nombre de mâles muets, le nombre de femelles obtenus en fin de modèle; ainsi que le % de mâles muets parmi les mâles.

80%

Ressources disponibles:

fiche technique édumodel

attention

logiciel edumodel

Suite

"MODELISATION DE LA VIE SUR L'ILE KAUAÏ"

Activité 3

A la fin de l'activité, rendre un tableau de résultats bien construit, montrant pour chacun des 2 modèles : le nombre de mâles chanteurs, le nombre de mâles muets, le nombre de femelles obtenus en fin de modèle; ainsi que le % de mâles muets parmi les mâles.

guide:

Ressources disponibles:

1) Ouvrir le site internet "Edumodèle" A l'aide de la fiche technique, modéliser l'évolution au cours du temps d'une population sur l'île Kauaï avant 1990. Il n'y pas encore de mouche, mais des mâles chanteurs, quelques mâles muets et des femelles.

80%

logiciel edumodel

2) Modéliser l'évolution au cours du temps de la même population après l'introduction de la mouche prédatrice. - Rajouter un agent : la mouche prédatrice, probabilité de déplacement 100%, demi-vie = 20 ; nombre au démarrage = 75 * - Rajouter 2 règles :  « Prédation des mâles chanteurs » : à coup sûr (100%) si une mouche rencontre un mâle chanteur ; le mâle chanteur meurt, à sa place naissent 4 mouches "prédation des mâles muets" : à coup sûr, si une mouche rencontre un mâle muet, elle ne le repère pas, le mâle muet reste et la mouche aussi.

fiche technique édumodel

Information importante :

Suite

CONCLUSION

Activité 4

En utilisant les informations récoltées tout au long des activités, complète le schéma bilan en ligne puis copie le sur ta fiche.

ICI

65%

Suite

CONCLUSION

Activité 4

En utilisant les informations récoltées tout au long des activités, complète le schéma bilan en ligne puis copie le sur ta fiche.

ICI

65%

La communication correspond à la transmission d’un message d’un émetteur vers un récepteur qui peut modifier son comportement en conséquence. La communication intraspécifique est la communication entre individus d’une même espèce. Elle repose sur des signaux variés : sonores (comme chez le grillon), visuels, chimiques (phéromones) et sert à assurer les grandes fonctions biologiques (défense et survie, nutrition, recherche de partenaire et soins parentaux). Dans le cadre de la reproduction, la communication intraspécifique permet la rencontre et le choix du partenaire sexuel, notamment au travers de parades nuptiales, c'est la sélection sexuelle. Si la communication ne passe plus entre deux populations d’une même espèce (entre les mâles muets et les femelles de la population d'origine), les deux populations vont, au cours des générations, évoluer de façon indépendante en cessant de se reproduire entre elles. Cet isolement reproducteur peut abutir à une spéciation.(formation de 2 espèces à partir d'une)

Suite

Je révise en jouant

Petit récapitulatif du programme de seconde

Petits plus !

Présentation de la spé SVT