Biodiversité et enjeux
Thème 2 - Seconde 6 et 8
Madame DENIS - Professeur de SVT - Lycée François Villon
Sommaire
Si vous voyez ce dessin, il indique que les parties écrites sont à recopier dans votre cahier!
Afin de vous repérer plus facilement dans toutes les activités à réaliser!
Le cours
Les ateliers
Vers la spé
Les activités proposées ici concernent les élèves qui se destinent vers une spécialité SVT à la rentrée de septembre.
Introduction
Deux échelles de la biodiversité
La diversité intraspécifique
Consigne générale
L'effet Top-down et les super-prédateurs
Les forces évolutives
Plan du cours
Calcul des fréquences alléliques
La spéciation
L'évolution de la biodiversité
Communication et sélection sexuelle
L'évolution de la biodiversité
Introduction
Document 3 : La diversification des oiseaux au moment du Crétacé
Document 1 : Un constat - La diversité actuelle des oiseaux
Que pouvez-vous dire sur les oiseaux qu’on retrouve en Provence ? Quelle(s) diversité(s) met-on en évidence? Quel est le lien entre oiseaux et dinosaures?
Document 2 : Vidéo – les dinosaures n’ont pas disparu (voir contenu du cours en ligne)
Coup de pouce!
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Introduction
Des constats et des observations
Document 1: Les oiseaux retrouvés en Provence appartiennent à de nombreuses espèces différentes qui évoluent dans des milieux et des écosystèmes différents. Ils font tous parti du groupe des oiseaux, qui est très diversifié. On remarque aussi une diversité entre individus d'une même espèce, comme des différences de coloris entre le mâle et la femelle chez les pinsons, par exemple. Document 2 et 3: Les espèces d’oiseaux se sont multipliées au cours du tertiaire, depuis 65 Ma (Million d'années) et la fin des dinosaures non aviens. Les oiseaux sont des dinosaures aviens qui se sont multipliés en terme d'espèces après l’extinction des dinosaures: Il y a eu une diversification des oiseaux à partir de la fin du Crétacé.
Comment expliquer la diversité actuelle des oiseaux, notamment en Provence, ainsi que les enjeux qui y sont liés ?
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Consigne
Que doivent contenir les fiches bilans?
Vous êtes ornithologues, chercheur travaillant à la Tour du Valat, en Camargue. Tout au long de cette thématique, vous allez devoir trouver des informations vous permettant de répondre à la problématique sous la forme d’un fascicule de fiches informatives bilans à destination du public qui vous accompagne en Camargue. Les fiches bilans seront à réalisées à chaque fin de partie du cours et à rendre au professeur.
- Le plan de la partie étudiée
- Les grandes questions que l'on se pose dans la partie et la réponse à ces questions
- Des schémas (s'ils sont nécessaires)
- Les notions principales (sous forme de tiret, pas forcément de texte)
- Les définitions des termes importants
Attention! Ces bilans devront toujours être réalisés dans le but d'être montré à des visiteurs du parc de la Camargue! Ils doivent donc être lisibles facilement!
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Plan du cours
I) La biodiversité des oiseaux se caractérise à différentes échellesA) La diversité des oiseaux à l'échelle écosystémique et spécifique B) Espèce d'oiseaux C) La diversité intraspécifique expliquée II) Produire de la diversité chez les oiseaux, quelles forces évolutives en jeu? A) La dérive génétique, mécanisme aléatoire B) La sélection naturelle C) La spéciation III) Communication et sélection sexuelle chez les oiseaux A) Communiquer, pour quoi faire? B) La sélection sexuelle IV) La biodiversité change au cours du temps A) Des crises biologiques passées et des changements à long terme B) L'évolution permanente de la biodiversité C) Une crise biologique actuelle?
Deux échelles de la biodiversité
La diversité intraspécifique
Bilan 1
Les forces évolutives
La spéciation
Bilan 2
Communication et sélection sexuelle
Bilan 3
L'évolution de la biodiversité
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Diversité écosystémique et spécifique
- Donner une définition de la diversité écosystémique
- Donner des exemples de données physique, chimiques et biologiques qui peuvent varier d’un écosystème à l’autre
- Qu’est-ce que la diversité interspécifique et ses outils de mesure ?
- Définir ce qu'est une espèce - Quelles sont les limites à la définition d’espèce ?
Les questions en entier ainsi que vos réponses sont à écrire dans votre cahier après avoir écrit le titre du I dans votre cahier!
Où est-ce qu'on en est dans le cours?
I) La biodiversité des oiseaux se caractérise à différentes échellesA) La diversité des oiseaux à l'échelle écosystémique et spécifique B) Espèce d'oiseaux
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Diversité écosystémique et spécifique
La Camargue: Site emblématique en France et en Europe, la Camargue, d’une superficie de 85 000 ha, a été façonnée au fil des siècles par la nature et les hommes, développant une forte identité culturelle et un patrimoine naturel unique.
Première zone humide de France par sa taille, la Camargue est aussi le second plus grand delta de Méditerranée après celui du Nil.
Au cœur de ce territoire, le site des étangs et marais des salins est un vaste ensemble (couvrant plus de 6 500 ha) reconnu et protégé aux niveaux européen et national par différents statuts réglementaires.
Document A. Informations générales sur les deux écosystèmes
Wikipédia
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Diversité écosystémique et spécifique
Document A. Informations générales sur les deux écosystèmes
La Forêt de la Ste Baume La forêt de la Sainte-Baume est une forêt assez préservée de l’activité humaine, située sur le massif de la Sainte-Baume, entre les départements des Bouches-du-Rhône et du Var. Elle couvre 45 000 ha d'un seul tenant et représente un ensemble très riche sur le plan de la flore et de la faune mais aussi de la géologie et de l'histoire.
Elle se hisse en altitude et profite d’un climat plus frais et plus humide que Marseille, pourtant à proximité.
www.pnr-saintebaume.fr/
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Activité 1
Activité 1: Diversité écosystémique et spécifique
Diversité écosystémique et spécifique
Document B. Paramètres physico-chimiques et biologiques de la Camargue et de la forêt de la Ste Baume
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Activité 1
Activité 1: Diversité écosystémique et spécifique
Diversité écosystémique et spécifique
Document C. Détails des interactions possibles entre des individus d'espèces différentes dans un écosystème : exemple de l'écosystème de la Sainte Baume
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Activité 1
Activité 1: Diversité écosystémique et spécifique
Diversité écosystémique et spécifique
Document D : Mesurer la diversité interspécifique dans un écosystème
Document E: Les composantes de la diversité spécifique et exploitation des résultats
En Camargue, sur une dune, on cherche à mesurer la diversité interspécifique de l’écosystème étudié : la dune. Pour cela, on peut utiliser différentes méthodes.
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Activité 1
Activité 1: Diversité écosystémique et spécifique
Diversité écosystémique et spécifique
Document F : Vidéos - Historique sur la définition d’espèce - Les limites de la définition d'espèce
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Retour à la consigne de l'activité
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Diversité intraspécifique
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Diversité intraspécifique
Expliquer quelle est l'origine des différences observées entre individus d'une même espèce à partir de l'exemple des coccinelles Arlequin. Hypothèses?
Coup de pouce!
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Activité 2: Diversité intraspécifique
Diversité intraspécifique
Document B : L’origine d’une grande diversité phénotypique au sein d’une même espèce
Document A: La diversité des phénotypes des coccinelles arlequins
Des chercheurs ont identifié le gène pannier comme potentiel candidat aux différences de colorations des coccinelles arlequins. Afin d’étudier le gène pannier, les chercheurs se sont servis d'un logiciel type geniegen. Le gène pannier existe sous différentes versions appelés allèles. Ces versions sont au nombre de 4 : Red n spot hc, Black 4 spot, Black n spot, Red n spot. Tableau du pourcentage de ressemblances à remplir en utilisant geniegen
Toutes ces coccinelles sont des coccinelles arlequins (Harmonia axyridis), une espèce de coccinelle. Ces individus ont la capacité de se reproduire entre eux et d’avoir une descendance fertile.
Lien vers le logiciel
Phénotype = Ensemble des caractéristiques observables d'un individu Gène = fragment d'ADN caractéristé par une séquence particulière et qui contient une information génétique permettant généralement la production d'une protéine.
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Activité 2: Diversité intraspécifique
Diversité intraspécifique
Document C - Arbre de parenté obtenu à partir de la comparaison des allèles du gène pannier entre plusieurs phénotypes
Les mutations qui sont apparues au cours de l'évolution sont indiquées par une flèche colorée. (Source: Nathan seconde)
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Retour consigne
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Bilan 1
Cours
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Les forces évolutives et la spéciation
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Les forces évolutives et la spéciation
Force évolutive : processus à l’origine de modification dans le temps de populations, groupes ou espèces et qui conduit à une augmentation, stabilisation ou diminution de la diversité des individus au sein de cette population, groupe ou espèce.
L'activité en présentiel
Comment feriez-vous, à partir du matériel à votre disposition, pour étudier des forces évolutives ?
L'activité à faire à la maison
Résumé
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Les forces évolutives
Réaliser une intervention orale sur la sélection naturelle ou la dérive génétique chez les drosophiles.
La fiche d'intervention à compléter (version numérique)
Dans le parc naturel de la Camargue, vous êtes répartis en deux groupes d’experts des forces évolutives :
Les experts en Dérive Génétique
Pour cela: Etape 1: Compléter la fiche d'intervention à l'aide des ressources à votre disposition (votre partie d'étude) Etape 2: Expliquer à l'autre groupe d'expert de votre table les différents aspects de votre expertise Etape 3: En fonction du tirage au sort, donner des éléments sur la dérive génétique si vous avez travaillé sur la sélection naturelle et inversement.
Les experts en Sélection Naturelle
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Source: www.ccomptes.fr
Les forces évolutives
La fiche d'intervention à compléter (version numérique)
A la maison: les fiches sont disponibles dans le travail à faire pronote!
Retour à la consigne
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La dérive génétique
On a installé dans 21 bocaux, avec les mêmes conditions de développement initiales des drosophiles.
- 4 drosophiles sont des drosophiles dites "sauvages": elles ont le corps clair. Elles ont l'allèle b- du gène codant pour la couleur du corps.
- 4 drosophiles sont des drosophiles de la même espèce qualifiées d''ébène": elles ont le corps ébène. Elles ont l'allèle b+ du gène codant pour la couleur du corps.
Le gène codant pour la couleur du corps est situé sur le chromosome II. On a laissé les drosophiles se développer pendant plusieurs semaines – une génération de drosophiles = 8-10 jours. Au bout de quelques semaines, quelle est la proportion de drosophiles au corps noir attendues? De drosophiles au corps clair? Et pourquoi ?
Les forces évolutives - retour consigne
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La dérive génétique
On a installé dans 10 bocaux, avec les mêmes conditions de développement initiales des drosophiles.
Etape 1: Indiquer sur la paroi du pot, en bas, les noms des élèves de votre groupe et votre classe et groupe. (marqueur indélébile fourni) Etape 2: Récupérez les pupes de drosophiles délicatement: 4 ebony et 4 sauvages. Déposez les très délicatement dans votre pot, sur le mouchoirs. Servez vous de la pince fine fournie: attention, les pupes sont très fragiles!!! Etape 3: recouvrez le pot avec la gaze distribuée, et mettez l'élastique autour, de manière à ce que le pot soit très bien fermé. NB - Pendant que vous attendez votre tour, aller en fin de cahier (5 pages avant la fin) et répondez aux questions posées sur la feuille distribuée.
Dérive génétique Document 1
Les forces évolutives - retour consigne
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La dérive génétique
Tableau détaillant les résultats de l'expérience réalisée en classe
Dans le bocal 3, 5,6 on ne trouve aucune drosophile au jour 17. Dans le bocal 10, un développement de champignons et bactéries s'observe sous la forme de moisissures.
Attention: question, les allèles avec ailes et sans ailes sont-ils des allèles neutres dans les conditions proposées?
Les résultats présentent des effets de la résistance lié à la manipulation de matériel vivant. Les conditions de développement, les proportions de mâles et de femelles mis dans les bocaux initialement ou le développement de parasites peuvent expliquer certaines incohérences entre ce qui est obtenu et ce qui est attendu.
Les forces évolutives - retour consigne
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La dérive génétique
Modélisation informatique de la dérive génétique
Modéliser l’expérience réalisée dans le cadre de la classe avec l'outils informatique:
- L’effectif de la population initiale : 10
- 50% fréquence allélique ap +, 50 % ap –
- Tirage sur 15 générations (plus que ce qu’il a été réalisé en classe)
- Lancer le calcul pour que l’expérience soit réalisée sur 10 bocaux à chaque fois : donc 10 test.
Relever ce qu’il se passe pour chacun des bocaux en terme de fréquence allélique. Ensuite, comparer ces résultats dans le cadre d’une population de 100 individus.
Lien du logiciel
Les forces évolutives - retour consigne
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La dérive génétique
Lorsque des allèles ne procurent aucun avantage ni désavantage, leur transmission se fait aléatoirement à chaque nouvelle génération. Pour calculer la fréquence d'un allèle dans une génération, il faut diviser le nombre de fois où cet allèle apparaît dans la génération par le nombre total d'allèles du gène de la population.
Les forces évolutives - retour consigne
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La sélection naturelle
Une vidéo sur la sélection naturelle
Valeur sélective: capacité d'un individu à survivre et à se reproduire dans un milieu donné
Les forces évolutives - retour consigne
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La sélection naturelle
Historiquement, une de ces premières expériences sur la sélection naturelle fut menée par P. L'Héritier et G.Tessier sur les toits d'une station biologique. Il avait été remarqué auparavant, l’absence d’insectes ailés dans les zones ventées, dont les iles et les régions littorales. L’hypothèse d’une élimination des insectes ailés, emportés par le vent, avait été émise. (source:www.toutatice.fr)
Chaque cage utilisée permet de conserver plus de 2 000 drosophiles qui se reproduisent pendant de nombreuses générations. La population de départ comprend autant de drosophiles ailées que de drosophiles aptères. La moitié des cages est alors placée dans un milieu venté et l’autre dans un milieu sans vent. Les généticiens suivent l’évolution des populations de drosophiles pendant plusieurs semaines. On note Ap + l'allèle qui permet la présence d'ailes et ap - l'allèle qui entraînne une absence d'ailes.
Les valeurs sélectives attribuées sont arbitraires. Elles te permettent, en utilisant le logiciel, de modéliser les résultats de l'expérence menée par P. L'héritier et G. Teissier.
Lien du logiciel
Les forces évolutives - retour consigne
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Les forces évolutives
Expliquer le fonctionnement de deux forces évolutives (la dérive génétique et la sélection naturelle) pouvant aboutir à de la spéciation Pour cela, expliquer les exemples proposés dans les documents en vous servant des notions de la vidéo. Un paragraphe par notion est attendu - le travail sera ramassé en classe pour évaluation.
Lien de la vidéo
Documents concernant la spéciation
Documents concernant la dérive génétique
Documents concernant la sélection naturelle
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La sélection naturelle
Historiquement, une de ces premières expériences sur la sélection naturelle fut menée par P. L'Héritier et G.Tessier sur les toits d'une station biologique. Il avait été remarqué auparavant, l’absence d’insectes ailés dans les zones ventées, dont les iles et les régions littorales. L’hypothèse d’une élimination des insectes ailés, emportés par le vent, avait été émise. (source:www.toutatice.fr)
Chaque cage utilisée permet de conserver plus de 2 000 drosophiles qui se reproduisent pendant de nombreuses générations. La population de départ comprend autant de drosophiles ailées que de drosophiles aptères. La moitié des cages est alors placée dans un milieu venté et l’autre dans un milieu sans vent. Les généticiens suivent l’évolution des populations de drosophiles pendant plusieurs semaines. On note Ap + l'allèle qui permet la présence d'ailes et ap - l'allèle qui entraînne une absence d'ailes.
Le résultat de la manipulation
Les forces évolutives distanciel- retour consigne
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La dérive génétique
Expérimentation 1: On a installé dans 10 bocaux, avec les mêmes conditions de développement initiales des drosophiles.
- 6 drosophiles sont des drosophiles dites "sauvages": elles ont le corps clair. Elles ont l'allèle b- du gène codant pour la couleur du corps.
- 6 drosophiles sont des drosophiles de la même espèce qualifiées d''ébène": elles ont le corps ébène. Elles ont l'allèle b+ du gène codant pour la couleur du corps.
Le gène codant pour la couleur du corps est situé sur le chromosome II. On a laissé les drosophiles se développer pendant plusieurs semaines – une génération de drosophiles = 7 jours.
Expérimentation 2: On réalise la même expérience dans le cas d'une population où on aurait mis 50 drosophiles ap + et 50 drosophiles ap - .
Résultat pour une grande population
Résultat pour une petite population
Lorsque des allèles ne procurent aucun avantage ni désavantage, leur transmission se fait aléatoirement à chaque nouvelle génération. Pour calculer la fréquence d'un allèle dans une génération, il faut diviser le nombre de fois où cet allèle apparaît dans la génération par le nombre total d'allèles du gène de la population.
Les forces évolutives distanciel- retour consigne
Résumé Forces évolutives
Résultat dérive génétique
Drosophile Ap +
Drosophile Ap -
Résultat sélection naturelle
La spéciation
Les forces évolutives distanciel- retour consigne
Isolement reproducteur: impossibilité de se reproduire avec d'autres individus
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Bilan 2
Cours
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La communication sexuelle
Communiquer pour trouver un partenaire
Communiquer pour se nourrir
Communiquer pour se reproduire
Communiquer pour survivre
Communiquer pour localiser un partenaire
Communiquer pour dissuader ses concurrents
Communiquer pour mettre en avant ses qualités parentales
Communiquer pour prévenir d'un danger
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La communication et la sélection sexuelle
Expliquer le principe de la sélection sexuelle chez les oiseaux
Théorie du handicap: théorie définie en 1975 qui explique que plus le signal est coûteux (énergie dépensée, risque supplémentaire de se faire manger...) plus le signal est honnête et plus il indique un partenaire de haute qualité. (source: ENS - Nicolas Mathevon) Par exemple, le paon, avec sa queue très extravagantes, a un gros handicap pour voler. Les femelles en sélectionnant les mâles aux caractères les plus exagérés, favorisent ces derniers même si leur survie en est diminuée, ce qui rend compte de l'évolution de caractères sexuels secondaires exagérés. L’association entre la préférence des femelles pour de tels caractères et la production de ces caractères coûteux par les mâles de haute qualité, est un mécanisme de sélection sexuelle
Dimorphisme sexuel chez le paon: à gauche le mâle, la femelle à droite
Lien vers un résumé de thèse sur la sélection d'un partenaire chez les mouettes
www.pexels.com
Source: www.zoodejurques.fr
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Evolution de la biodiversité
En comparant les données des crises biologiques passées aux données actuelles, expliquez en quoi les scientifiques parlent d'une 6ème extinction actuellement.
Evolution du nombre de genres d'êtres vivants marins au cours des temps géologiques. Cinq grandes crises sont indiquées.
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Evolution de la biodiversité
En comparant les données des crises biologiques passées aux données actuelles, expliquez en quoi les scientifiques parlent d'une 6ème extinction actuellement.
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Evolution de la biodiversité
En comparant les données des crises biologiques passées aux données actuelles, expliquez en quoi les scientifiques parlent d'une 6ème extinction actuellement.
Vidéo sur la 6ème extinction
L'évolution de la biodiversité - retour consigne
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Direction la première spécialité SVT! L'effet Top-down
Expliquer comment le loup peut avoir un effet positif sur l'écosystème dans lequel il vit.
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Direction la première spécialité SVT! L'effet Top-down
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Direction la première spécialité SVT! Calcul des fréquences alléliques
Aide à utiliser seulement en cas d'extrême urgence!
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Direction la première spécialité SVT! L'évolution de la biodiversité
Expliquer en quoi cet exemple met en évidence une variation de la biodiversité rapide (choisissez un des deux exemples proposés!)
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Direction la première spécialité SVT! L'évolution de la biodiversité
Expliquer en quoi cet exemple met en évidence une variation de la biodiversité rapide (choisissez un des deux exemples proposés!)
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Biodiversité secondes
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Biodiversité et enjeux
Thème 2 - Seconde 6 et 8
Madame DENIS - Professeur de SVT - Lycée François Villon
Sommaire
Si vous voyez ce dessin, il indique que les parties écrites sont à recopier dans votre cahier!
Afin de vous repérer plus facilement dans toutes les activités à réaliser!
Le cours
Les ateliers
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Les activités proposées ici concernent les élèves qui se destinent vers une spécialité SVT à la rentrée de septembre.
Introduction
Deux échelles de la biodiversité
La diversité intraspécifique
Consigne générale
L'effet Top-down et les super-prédateurs
Les forces évolutives
Plan du cours
Calcul des fréquences alléliques
La spéciation
L'évolution de la biodiversité
Communication et sélection sexuelle
L'évolution de la biodiversité
Introduction
Document 3 : La diversification des oiseaux au moment du Crétacé
Document 1 : Un constat - La diversité actuelle des oiseaux
Que pouvez-vous dire sur les oiseaux qu’on retrouve en Provence ? Quelle(s) diversité(s) met-on en évidence? Quel est le lien entre oiseaux et dinosaures?
Document 2 : Vidéo – les dinosaures n’ont pas disparu (voir contenu du cours en ligne)
Coup de pouce!
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Introduction
Des constats et des observations
Document 1: Les oiseaux retrouvés en Provence appartiennent à de nombreuses espèces différentes qui évoluent dans des milieux et des écosystèmes différents. Ils font tous parti du groupe des oiseaux, qui est très diversifié. On remarque aussi une diversité entre individus d'une même espèce, comme des différences de coloris entre le mâle et la femelle chez les pinsons, par exemple. Document 2 et 3: Les espèces d’oiseaux se sont multipliées au cours du tertiaire, depuis 65 Ma (Million d'années) et la fin des dinosaures non aviens. Les oiseaux sont des dinosaures aviens qui se sont multipliés en terme d'espèces après l’extinction des dinosaures: Il y a eu une diversification des oiseaux à partir de la fin du Crétacé.
Comment expliquer la diversité actuelle des oiseaux, notamment en Provence, ainsi que les enjeux qui y sont liés ?
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Consigne
Que doivent contenir les fiches bilans?
Vous êtes ornithologues, chercheur travaillant à la Tour du Valat, en Camargue. Tout au long de cette thématique, vous allez devoir trouver des informations vous permettant de répondre à la problématique sous la forme d’un fascicule de fiches informatives bilans à destination du public qui vous accompagne en Camargue. Les fiches bilans seront à réalisées à chaque fin de partie du cours et à rendre au professeur.
- Le plan de la partie étudiée
- Les grandes questions que l'on se pose dans la partie et la réponse à ces questions
- Des schémas (s'ils sont nécessaires)
- Les notions principales (sous forme de tiret, pas forcément de texte)
- Les définitions des termes importants
Attention! Ces bilans devront toujours être réalisés dans le but d'être montré à des visiteurs du parc de la Camargue! Ils doivent donc être lisibles facilement!Next
Plan du cours
I) La biodiversité des oiseaux se caractérise à différentes échellesA) La diversité des oiseaux à l'échelle écosystémique et spécifique B) Espèce d'oiseaux C) La diversité intraspécifique expliquée II) Produire de la diversité chez les oiseaux, quelles forces évolutives en jeu? A) La dérive génétique, mécanisme aléatoire B) La sélection naturelle C) La spéciation III) Communication et sélection sexuelle chez les oiseaux A) Communiquer, pour quoi faire? B) La sélection sexuelle IV) La biodiversité change au cours du temps A) Des crises biologiques passées et des changements à long terme B) L'évolution permanente de la biodiversité C) Une crise biologique actuelle?
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La diversité intraspécifique
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Les forces évolutives
La spéciation
Bilan 2
Communication et sélection sexuelle
Bilan 3
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Diversité écosystémique et spécifique
Les questions en entier ainsi que vos réponses sont à écrire dans votre cahier après avoir écrit le titre du I dans votre cahier!
Où est-ce qu'on en est dans le cours?
I) La biodiversité des oiseaux se caractérise à différentes échellesA) La diversité des oiseaux à l'échelle écosystémique et spécifique B) Espèce d'oiseaux
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Diversité écosystémique et spécifique
La Camargue: Site emblématique en France et en Europe, la Camargue, d’une superficie de 85 000 ha, a été façonnée au fil des siècles par la nature et les hommes, développant une forte identité culturelle et un patrimoine naturel unique. Première zone humide de France par sa taille, la Camargue est aussi le second plus grand delta de Méditerranée après celui du Nil. Au cœur de ce territoire, le site des étangs et marais des salins est un vaste ensemble (couvrant plus de 6 500 ha) reconnu et protégé aux niveaux européen et national par différents statuts réglementaires.
Document A. Informations générales sur les deux écosystèmes
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Diversité écosystémique et spécifique
Document A. Informations générales sur les deux écosystèmes
La Forêt de la Ste Baume La forêt de la Sainte-Baume est une forêt assez préservée de l’activité humaine, située sur le massif de la Sainte-Baume, entre les départements des Bouches-du-Rhône et du Var. Elle couvre 45 000 ha d'un seul tenant et représente un ensemble très riche sur le plan de la flore et de la faune mais aussi de la géologie et de l'histoire. Elle se hisse en altitude et profite d’un climat plus frais et plus humide que Marseille, pourtant à proximité.
www.pnr-saintebaume.fr/
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Document B. Paramètres physico-chimiques et biologiques de la Camargue et de la forêt de la Ste Baume
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Activité 1: Diversité écosystémique et spécifique
Diversité écosystémique et spécifique
Document C. Détails des interactions possibles entre des individus d'espèces différentes dans un écosystème : exemple de l'écosystème de la Sainte Baume
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Activité 1
Activité 1: Diversité écosystémique et spécifique
Diversité écosystémique et spécifique
Document D : Mesurer la diversité interspécifique dans un écosystème
Document E: Les composantes de la diversité spécifique et exploitation des résultats
En Camargue, sur une dune, on cherche à mesurer la diversité interspécifique de l’écosystème étudié : la dune. Pour cela, on peut utiliser différentes méthodes.
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Activité 1: Diversité écosystémique et spécifique
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Document F : Vidéos - Historique sur la définition d’espèce - Les limites de la définition d'espèce
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Diversité intraspécifique
Expliquer quelle est l'origine des différences observées entre individus d'une même espèce à partir de l'exemple des coccinelles Arlequin. Hypothèses?
Coup de pouce!
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Activité 2: Diversité intraspécifique
Diversité intraspécifique
Document B : L’origine d’une grande diversité phénotypique au sein d’une même espèce
Document A: La diversité des phénotypes des coccinelles arlequins
Des chercheurs ont identifié le gène pannier comme potentiel candidat aux différences de colorations des coccinelles arlequins. Afin d’étudier le gène pannier, les chercheurs se sont servis d'un logiciel type geniegen. Le gène pannier existe sous différentes versions appelés allèles. Ces versions sont au nombre de 4 : Red n spot hc, Black 4 spot, Black n spot, Red n spot. Tableau du pourcentage de ressemblances à remplir en utilisant geniegen
Toutes ces coccinelles sont des coccinelles arlequins (Harmonia axyridis), une espèce de coccinelle. Ces individus ont la capacité de se reproduire entre eux et d’avoir une descendance fertile.
Lien vers le logiciel
Phénotype = Ensemble des caractéristiques observables d'un individu Gène = fragment d'ADN caractéristé par une séquence particulière et qui contient une information génétique permettant généralement la production d'une protéine.
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Activité 2: Diversité intraspécifique
Diversité intraspécifique
Document C - Arbre de parenté obtenu à partir de la comparaison des allèles du gène pannier entre plusieurs phénotypes
Les mutations qui sont apparues au cours de l'évolution sont indiquées par une flèche colorée. (Source: Nathan seconde)
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Les forces évolutives et la spéciation
Force évolutive : processus à l’origine de modification dans le temps de populations, groupes ou espèces et qui conduit à une augmentation, stabilisation ou diminution de la diversité des individus au sein de cette population, groupe ou espèce.
L'activité en présentiel
Comment feriez-vous, à partir du matériel à votre disposition, pour étudier des forces évolutives ?
L'activité à faire à la maison
Résumé
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Les forces évolutives
Réaliser une intervention orale sur la sélection naturelle ou la dérive génétique chez les drosophiles.
La fiche d'intervention à compléter (version numérique)
Dans le parc naturel de la Camargue, vous êtes répartis en deux groupes d’experts des forces évolutives :
Les experts en Dérive Génétique
Pour cela: Etape 1: Compléter la fiche d'intervention à l'aide des ressources à votre disposition (votre partie d'étude) Etape 2: Expliquer à l'autre groupe d'expert de votre table les différents aspects de votre expertise Etape 3: En fonction du tirage au sort, donner des éléments sur la dérive génétique si vous avez travaillé sur la sélection naturelle et inversement.
Les experts en Sélection Naturelle
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Source: www.ccomptes.fr
Les forces évolutives
La fiche d'intervention à compléter (version numérique)
A la maison: les fiches sont disponibles dans le travail à faire pronote!
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La dérive génétique
On a installé dans 21 bocaux, avec les mêmes conditions de développement initiales des drosophiles.
- 4 drosophiles sont des drosophiles dites "sauvages": elles ont le corps clair. Elles ont l'allèle b- du gène codant pour la couleur du corps.
- 4 drosophiles sont des drosophiles de la même espèce qualifiées d''ébène": elles ont le corps ébène. Elles ont l'allèle b+ du gène codant pour la couleur du corps.
Le gène codant pour la couleur du corps est situé sur le chromosome II. On a laissé les drosophiles se développer pendant plusieurs semaines – une génération de drosophiles = 8-10 jours. Au bout de quelques semaines, quelle est la proportion de drosophiles au corps noir attendues? De drosophiles au corps clair? Et pourquoi ?Les forces évolutives - retour consigne
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La dérive génétique
On a installé dans 10 bocaux, avec les mêmes conditions de développement initiales des drosophiles.
Etape 1: Indiquer sur la paroi du pot, en bas, les noms des élèves de votre groupe et votre classe et groupe. (marqueur indélébile fourni) Etape 2: Récupérez les pupes de drosophiles délicatement: 4 ebony et 4 sauvages. Déposez les très délicatement dans votre pot, sur le mouchoirs. Servez vous de la pince fine fournie: attention, les pupes sont très fragiles!!! Etape 3: recouvrez le pot avec la gaze distribuée, et mettez l'élastique autour, de manière à ce que le pot soit très bien fermé. NB - Pendant que vous attendez votre tour, aller en fin de cahier (5 pages avant la fin) et répondez aux questions posées sur la feuille distribuée.
Dérive génétique Document 1
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La dérive génétique
Tableau détaillant les résultats de l'expérience réalisée en classe
Dans le bocal 3, 5,6 on ne trouve aucune drosophile au jour 17. Dans le bocal 10, un développement de champignons et bactéries s'observe sous la forme de moisissures. Attention: question, les allèles avec ailes et sans ailes sont-ils des allèles neutres dans les conditions proposées?
Les résultats présentent des effets de la résistance lié à la manipulation de matériel vivant. Les conditions de développement, les proportions de mâles et de femelles mis dans les bocaux initialement ou le développement de parasites peuvent expliquer certaines incohérences entre ce qui est obtenu et ce qui est attendu.
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La dérive génétique
Modélisation informatique de la dérive génétique
Modéliser l’expérience réalisée dans le cadre de la classe avec l'outils informatique:
- L’effectif de la population initiale : 10
- 50% fréquence allélique ap +, 50 % ap –
- Tirage sur 15 générations (plus que ce qu’il a été réalisé en classe)
- Lancer le calcul pour que l’expérience soit réalisée sur 10 bocaux à chaque fois : donc 10 test.
Relever ce qu’il se passe pour chacun des bocaux en terme de fréquence allélique. Ensuite, comparer ces résultats dans le cadre d’une population de 100 individus.Lien du logiciel
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La dérive génétique
Lorsque des allèles ne procurent aucun avantage ni désavantage, leur transmission se fait aléatoirement à chaque nouvelle génération. Pour calculer la fréquence d'un allèle dans une génération, il faut diviser le nombre de fois où cet allèle apparaît dans la génération par le nombre total d'allèles du gène de la population.
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La sélection naturelle
Une vidéo sur la sélection naturelle
Valeur sélective: capacité d'un individu à survivre et à se reproduire dans un milieu donné
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La sélection naturelle
Historiquement, une de ces premières expériences sur la sélection naturelle fut menée par P. L'Héritier et G.Tessier sur les toits d'une station biologique. Il avait été remarqué auparavant, l’absence d’insectes ailés dans les zones ventées, dont les iles et les régions littorales. L’hypothèse d’une élimination des insectes ailés, emportés par le vent, avait été émise. (source:www.toutatice.fr)
Chaque cage utilisée permet de conserver plus de 2 000 drosophiles qui se reproduisent pendant de nombreuses générations. La population de départ comprend autant de drosophiles ailées que de drosophiles aptères. La moitié des cages est alors placée dans un milieu venté et l’autre dans un milieu sans vent. Les généticiens suivent l’évolution des populations de drosophiles pendant plusieurs semaines. On note Ap + l'allèle qui permet la présence d'ailes et ap - l'allèle qui entraînne une absence d'ailes.
Les valeurs sélectives attribuées sont arbitraires. Elles te permettent, en utilisant le logiciel, de modéliser les résultats de l'expérence menée par P. L'héritier et G. Teissier.
Lien du logiciel
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Les forces évolutives
Expliquer le fonctionnement de deux forces évolutives (la dérive génétique et la sélection naturelle) pouvant aboutir à de la spéciation Pour cela, expliquer les exemples proposés dans les documents en vous servant des notions de la vidéo. Un paragraphe par notion est attendu - le travail sera ramassé en classe pour évaluation.
Lien de la vidéo
Documents concernant la spéciation
Documents concernant la dérive génétique
Documents concernant la sélection naturelle
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La sélection naturelle
Historiquement, une de ces premières expériences sur la sélection naturelle fut menée par P. L'Héritier et G.Tessier sur les toits d'une station biologique. Il avait été remarqué auparavant, l’absence d’insectes ailés dans les zones ventées, dont les iles et les régions littorales. L’hypothèse d’une élimination des insectes ailés, emportés par le vent, avait été émise. (source:www.toutatice.fr)
Chaque cage utilisée permet de conserver plus de 2 000 drosophiles qui se reproduisent pendant de nombreuses générations. La population de départ comprend autant de drosophiles ailées que de drosophiles aptères. La moitié des cages est alors placée dans un milieu venté et l’autre dans un milieu sans vent. Les généticiens suivent l’évolution des populations de drosophiles pendant plusieurs semaines. On note Ap + l'allèle qui permet la présence d'ailes et ap - l'allèle qui entraînne une absence d'ailes.
Le résultat de la manipulation
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La dérive génétique
Expérimentation 1: On a installé dans 10 bocaux, avec les mêmes conditions de développement initiales des drosophiles.
- 6 drosophiles sont des drosophiles dites "sauvages": elles ont le corps clair. Elles ont l'allèle b- du gène codant pour la couleur du corps.
- 6 drosophiles sont des drosophiles de la même espèce qualifiées d''ébène": elles ont le corps ébène. Elles ont l'allèle b+ du gène codant pour la couleur du corps.
Le gène codant pour la couleur du corps est situé sur le chromosome II. On a laissé les drosophiles se développer pendant plusieurs semaines – une génération de drosophiles = 7 jours.Expérimentation 2: On réalise la même expérience dans le cas d'une population où on aurait mis 50 drosophiles ap + et 50 drosophiles ap - .
Résultat pour une grande population
Résultat pour une petite population
Lorsque des allèles ne procurent aucun avantage ni désavantage, leur transmission se fait aléatoirement à chaque nouvelle génération. Pour calculer la fréquence d'un allèle dans une génération, il faut diviser le nombre de fois où cet allèle apparaît dans la génération par le nombre total d'allèles du gène de la population.
Les forces évolutives distanciel- retour consigne
Résumé Forces évolutives
Résultat dérive génétique
Drosophile Ap +
Drosophile Ap -
Résultat sélection naturelle
La spéciation
Les forces évolutives distanciel- retour consigne
Isolement reproducteur: impossibilité de se reproduire avec d'autres individus
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Bilan 2
Cours
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La communication sexuelle
Communiquer pour trouver un partenaire
Communiquer pour se nourrir
Communiquer pour se reproduire
Communiquer pour survivre
Communiquer pour localiser un partenaire
Communiquer pour dissuader ses concurrents
Communiquer pour mettre en avant ses qualités parentales
Communiquer pour prévenir d'un danger
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La communication et la sélection sexuelle
Expliquer le principe de la sélection sexuelle chez les oiseaux
Théorie du handicap: théorie définie en 1975 qui explique que plus le signal est coûteux (énergie dépensée, risque supplémentaire de se faire manger...) plus le signal est honnête et plus il indique un partenaire de haute qualité. (source: ENS - Nicolas Mathevon) Par exemple, le paon, avec sa queue très extravagantes, a un gros handicap pour voler. Les femelles en sélectionnant les mâles aux caractères les plus exagérés, favorisent ces derniers même si leur survie en est diminuée, ce qui rend compte de l'évolution de caractères sexuels secondaires exagérés. L’association entre la préférence des femelles pour de tels caractères et la production de ces caractères coûteux par les mâles de haute qualité, est un mécanisme de sélection sexuelle
Dimorphisme sexuel chez le paon: à gauche le mâle, la femelle à droite
Lien vers un résumé de thèse sur la sélection d'un partenaire chez les mouettes
www.pexels.com
Source: www.zoodejurques.fr
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Evolution de la biodiversité
En comparant les données des crises biologiques passées aux données actuelles, expliquez en quoi les scientifiques parlent d'une 6ème extinction actuellement.
Evolution du nombre de genres d'êtres vivants marins au cours des temps géologiques. Cinq grandes crises sont indiquées.
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Evolution de la biodiversité
En comparant les données des crises biologiques passées aux données actuelles, expliquez en quoi les scientifiques parlent d'une 6ème extinction actuellement.
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Evolution de la biodiversité
En comparant les données des crises biologiques passées aux données actuelles, expliquez en quoi les scientifiques parlent d'une 6ème extinction actuellement.
Vidéo sur la 6ème extinction
L'évolution de la biodiversité - retour consigne
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Direction la première spécialité SVT! L'effet Top-down
Expliquer comment le loup peut avoir un effet positif sur l'écosystème dans lequel il vit.
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Direction la première spécialité SVT! L'effet Top-down
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Direction la première spécialité SVT! Calcul des fréquences alléliques
Aide à utiliser seulement en cas d'extrême urgence!
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Direction la première spécialité SVT! L'évolution de la biodiversité
Expliquer en quoi cet exemple met en évidence une variation de la biodiversité rapide (choisissez un des deux exemples proposés!)
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Direction la première spécialité SVT! L'évolution de la biodiversité
Expliquer en quoi cet exemple met en évidence une variation de la biodiversité rapide (choisissez un des deux exemples proposés!)
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