Des mécanismes non génétiques contribuant à la diversité du vivant
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INTRODUCTION
Dans les chapitres précédents, nous avons compris que les processus de diversification génétique (méiose, fécondation, mutations, transferts horizontaux, etc.) sont responsables d'une transformation permanente des êtres vivants, conduisant à l'évolution de la biodiversité.
Cependant, d'autres mécanismes, non génétiques, contribuent également à la diversification du monde vivant.
Quels sont-ils ?
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LA SYMBIOSE
La cuscute est une plante quasiment sans chlorophylle qui parasite un grand nombre de végétaux.
La symbiose se définit comme une association intime et durable entre deux organismes d'espèces différentes, non transmises de manière héréditaire.
Enfin ,la symbiose peut être de type commensaliste, c'est-à-dire qu'elle est bénéfique à un des deux organismes et neutre pour l'autre.
Elle sous-entend le plus souvent une relation mutualiste dans laquelle chaque partenaire retire un bénéfice de cette association.
Les épiphytes sont des organismes (plantes, champignons lichénisés, algues, bactéries) qui poussent en se servant d'autres plantes comme support.
Les lichens sont une symbiose mutualiste entre une algue unicellulaire photosynthétique et un champignon : l'algue bénéficie d'un apport en eau et
en sels minéraux ainsi qu'un gîte; le champignon, hétérotrophe, bénéficie du glucose nécessaire à sa croissance que produit l'algue par photosynthèse.
Les symbioses se traduisent donc par l'apparition de nouveaux phénotypes qui ne sont pas qu'une simple addition des caractères ou capacités des organismes associés.
La symbiose peut aussi être parasitaire lorsqu'elle profite à un des deux organismes mais est nuisible à l'autre.
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Le phénotype étendu
Ainsi, le phénotype, c'est-à-dire l'ensemble des caractères observables à l'échelle macroscopique, cellulaire et moléculaire, ne doit plus être limité au simple résultat de l'expression des gènes mais étendu à toutes les manifestations qui en découlent, notamment celles qui incluent le comportement de l'organisme dans son environnement.
Célèbre pour son livre "le gène égoïste" qui popularise la théorie de l'évolution centrée sur les gènes, Richard Dawkins
introduit en 1982 le concept de "phénotype étendu" qu'il considère comme étant sa plus importante contribution à la théorie de l'évolution de Darwin.
Plus de précisions
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La transmission des comportements acquis
En quelques années seulement, les Mésanges d’Angleterre "apprirent" à percer à coups de bec cet opercule métallique pour continuer à profiter de la crème de lait qu’elles avaient
Un comportement est considéré comme acquis lorsqu'il est le fruit d'un apprentissage par transmission horizontale (d'un pair à un autre) et/ou verticale (d'un ainé à un membre de la génération suivante) ou bien grâce à une expérience individuelle.
inclue dans leur régime alimentaire. Ce curieux comportement fut d’ailleurs observé simultanément en différents lieux éloignés: les Mésanges avaient eu la même idée au même moment partout dans le pays !
On sait que les Mésanges ont un comportement social développé, sont très mobiles et curieuses de nature.
La vie en société a donc favorisé la transmission de l’information par imitation du comportement chez les Mésanges.
Un exemple bien connu : En Angleterre au début du XXème siècle les bouteilles de lait étaient livrées chaque matin sur le pas de chaque porte. Ces bouteilles n’étant pas fermées, certains oiseaux comme les Mésanges et les Rouges-gorges avaient pris l’habitude de venir picorer la très riche crème de lait dans les bouteilles. Quelques années plus tard, on commença à boucher les bouteilles avec des opercules en aluminium.
La transmission des comportements acquis au fil des générations modifie la diversité et repose sur un phénomène non biologique.
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L'évolution culturelle
Cette innovation a aussi eu de nombreuses conséquences sociales : apparition de sociétés de classe, aggravation des inégalités hommes-femmes, dégradation de l'état sanitaire général des populations, entraînant le passage à un nouveau régime démographique caractérisé par une forte mortalité et une forte natalité.
L'apparition de nouvelles pratiques au sein d'une population définit une innovation. Si ces pratiques se révèlent avantageuses pour les individus qui les mettent en oeuvre, elles peuvent être sélectionnées et se répandre au sein de la population. On parle de sélection culturelle.
L'évolution culturelle est la transformation dans le temps de la culture d'une population. Elle est d'autant plus rapide que se développent les moyens d'échanges et de communication. Notons qu'une innovation peut être perdue au fil du temps : on assiste alors à une perte culturelle. Son fonctionnement n'est pas sans rappeler celui de l'évolution biologique.
L'apparition de l'agriculture, 9000 ans av. J-C, a entraîné une augmentation importante de la population mondiale.
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LA BALEINE A BOSSE
LES PHRYGANES
La parade nuptiale du triton palmé
LES GUÊPES ET LES FIGUIERS
LES GAMMARES
La mouche scorpion
les termites
les incroyables secrets du microbiote
Les passgers clandestins des rainettes
LES MACAQUES DE KOSHIMA
Le jardinier séducteur
Les guêpes et les figuiers
Les larves se développent alors durant 3 à 4 semaines. Les mâles adultes émergent avant les femelles avec lesquelles ils s’accouplent avant même leur sortie puis ils meurent rapidement. Les femelles, une fois sortie de leur galle et fécondées, quittent la figue pour débuter un nouveau cycle reproductif.
Contrairement à ce que l’on peut croire, la figue n’est pas un fruit ! Il s’agit en fait d’un réceptacle floral refermé sur lui-même, emprisonnant des centaines de minuscules fleurs. La figue est impropre chimiquement à un grand nombre de phytophages (animaux se nourrissent de matière végétale) jusqu’à sa maturation mais elle offre un environnement intérieur protecteur pour tout insecte ayant la possibilité de s’y installer. C’est ainsi, qu’au cours de l’évolution, de nombreuses espèces d’insectes ont réussi à en tirer avantage à l’aide d’innovations et d’adaptations morphologiques.
Afin d'éviter que les guêpes n'utilisent tous les ovaires, le figuier, les positionne à différentes hauteurs pour que certains d’entre eux demeurent hors de portée. Ainsi, le figuier offre certains de ses ovaires à ses pollinisateurs tout en se garantissant un avenir.
Toutefois, les guêpes Agaonides vont plus loin : chaque femelle est fécondée par un mâle au sein d'une figue. Elle sort alors de la figue et recherche une autre figue, au bon stade de maturation, pour pondre dans les ovaires des fleurs. Avant et durant cette phase, elle dépose sur les fleurs femelles les grains de pollen qu’elle a depuis sa figue d’émergence transporté sur des « peignes » de ses pattes, pour féconder les fleurs.
Pour plus de précision sur cette association mutualiste
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Les passagers clandestins des rainettes
Si le têtard rencontré est âgé de quelques jours, le polystome, tout en restant agrippé aux branchies, grandit rapidement, développe ses organes génitaux et pond des œufs. Quand le têtard se métamorphose en rainette, le polystome meurt mais les nombreux œufs qu'il a pondu ont permis d'infester toute la population de têtards.
Au bord d'une mare au printemps, des rainettes chantent, s'accouplent et pondent. Toutefois, au sein de leur vessie, elles transportent sans le savoir des passagers clandestins que l'on appelle des polystomes. Lorsque les rainettes vont à l'eau pour se reproduire, les polystomes, petits organismes longs de 7 à 8 mm, en profitent pour faire la même chose : pondre des œufs qui donneront naissance à de petites larves qui nagent à la recherche non pas des rainettes mais de leurs têtards.
Si le têtard est âgé, le polystome s'agrippe également aux branchies mais ne grandit pas, ne pond pas d'œufs et demeure inchangé jusqu'à la métamorphose. A ce moment-là, il émigre
Polystomes dans la vessie d'une rainette
Lorsqu'un de ces petits organismes rencontre un têtard, il se fixe alors à ses branchies.
jusqu'à la vessie de la jeune rainette. Il s'y installe et acquiert sa maturité sexuelle en même temps que la rainette. Le plus étonnant est que les anatomies du polystome de la branchie et celle du polystome de la vessie sont nettement différentes.
Rainette adulte
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Les gammares
Le gammare parasité est perturbé, il va faire n’importe quoi. Enfin pas n’importe quoi pour tout le monde… En tout cas pas pour l’acanthocéphale qui incite le gammare à ne plus craindre la lumière et à aller se promener là où nagent truites et autres poissons carnivores. Il ne tarde pas à se faire dévorer.L’acanthocéphale infeste alors le poisson, son hôte définitif, chez qui il poursuit son développement. Il devient un vers adulte, et se reproduit. Le poisson évacuera les œufs de l’acanthocéphale dans ses déjections, prêts pour attirer un autre gammare gourmand. Ces parasites que l’on appelle manipulateurs sont redoutables car leurs victimes ne se doutent de rien, leur comportement change à leur insu.
C’est une histoire de rivière, de vers, de crustacés et de poissons, une histoire de stratégie et de manipulation qui, en plus d’en dire long sur la richesse des interactions écologiques, peut laisser songeur.
L'histoire met en scène trois personnages : le gammare, sorte de minuscule crevette familière de nos cours d’eau, la truite, dont une des proies favorites est justement le gammare, et l’acanthocéphale, sorte de vers parasite dont l’adulte mesure deux centimètres.
Gammares adultes
Afin d’échapper à leurs prédateurs, les gammares se plaisent dans des zones ombragées ou sous les pierres des rivières. Disons simplement qu’ils n’aiment pas la lumière, qu’ils sont photophobes et fuient les eaux trop éclairées. Ils se nourrissent de matière organique tombée sur le fond. Lorsque des œufs d’acanthocéphales sont ingurgités par des gammares, ils démarrent alors leur développement et s’installent dans la tête du gammare à proximité de son ganglion cérébral, centre de commande du comportement du crustacé.
Entre parenthèse, je vous laisse réfléchir à l’analogie que l'on pourrait faire en remplaçant acanthocéphale par « rumeur », gammare par « réseaux sociaux » et poissons par « citoyens » ...
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Acanthocéphale
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Les gammares
C’est une histoire de rivière, de vers, de crustacés et de poissons, une histoire de stratégie et de manipulation qui, en plus d’en dire long sur la richesse des interactions écologiques, peut laisser songeur. Quand on est un savoureux petit crustacé, on a plutôt intérêt à se faire discret aux yeux des prédateurs affamés. Pour cela, les gammares disposent d'un instinct avantageux : ils sont photophobiques, ils évitent au maximum les zones éclairées. Un comportement sage, mais qui, étrangement, n'est pas adopté par tous, certains intrépides aimant, au contraire, aller s'agiter en pleine lumière.
Des études ont montré que ce comportement "kamikaze" avait pour origine une infection par un petit ver parasite qui "manipulait" le gammare de manière à ce que celui-ci soit plus enclin à se faire dévorer par les oiseaux, véritables hôtes du ver parasite (hôtes dans lesquels il termine son cycle de vie).
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Les macaques de Koshima
Au milieu du XXe siècle des primatologues déposèrent régulièrement dans des endroits faciles à observer des patates douces dont se nourrissent les singes. Une femelle appelée Imo s'est alors mise à laver les tubercules pour enlever le sable qui était dessus, ce qui en facilitait grandement la consommation. Cette innovation s'est alors propagée à tous les membres de son groupe de macaques (Figure ci-contre). Il s'en est suivi toute une série d'autres innovations qui se sont accumulées au cours du temps et qui ont profondément changé le mode de vie de ces singes et donc les pressions de sélection agissant sur eux.
Figure - L’acquisition de deux comportements chez des macaques japonais Arbre généalogique de macaques japonais de l’île de Koshima . Parmi ces individus, certains vont au bord de l’eau pour débarrasser les patates douces du sable qui les couvre. Un autre comportement observé dans cette population de macaques est l’« orpaillage » du blé : au lieu de manger un par un les grains de blé qu’ils trouvent dans le sable, certains individus jettent le mélange sable/blé dans l’eau. Le sable coule tandis que le blé flotte et est alors récupéré pour être consommé.
Informations issues du site planet-vie.ens.fr
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Les phryganes
Les phryganes sont de petits insectes, proches parents des papillons.
Cet habitat temporaire, qu'elles construisent à partir de leur sécrétion salivaire, est destiné à protéger les 5 à 6 stades de leur nymphose avant leur envol.
Ils sont surtout connus par leurs larves aquatiques qui se couvrent d'un fourreau constitué de matériaux divers (petits cailloux, brindilles, morceaux de coquilles, etc.).
photographie de larve de phrygane issue du site "espace pour la vie"
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Le jardinier satiné
Au sud de l’Australie vit un oiseau pas comme les autres. Architecte, peintre et décorateur, le Jardinier satiné fait appel à tous ses talents dans un seul but : séduire des femelles
Le Jardinier satiné mâle choisit tout d'abord un endroit dégagé afin d'y construire une allée, une tonnelle et une sorte de hutte faite de brindille. Il badigeonne ensuite l'allée de "peinture" bleue qu'il confectionne à partir de poudre de charbon de bois, de baies noires et de salive. Autour de l'ouvrage, il dispose des objets hétéroclites (capsules de bouteilles, plumes, fleurs, insectes, etc.) Il crée ainsi une véritable œuvre, dont il choisit la couleur, la forme et la disposition.
Le jardinier satiné est un des rares oiseaux a avoir été observé en train d’utiliser un outil afin de peindre leur abris.
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Les termites
Les termites sont des insectes sociaux vivant au sein de colonies hiérarchisées et organisées en castes. Ils se rencontrent surtout dans les pays chauds où certaines espèces construisent de grands nids en terre mâchée, les termitières.
Ces monticules peuvent atteindre jusqu’à 6 mètres de hauteur en Australie mais plus généralement ils ont une hauteur de l'ordre de 4 mètres.
Les termitières sont de véritables labyrinthes et sont dures comme de la pierre, un mélange de terre et de salive de termite, le tout séché par le puissant soleil d’Australie.
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Le microbiote
Le rôle du microbiote intestinal est de mieux en mieux connu. On sait désormais qu'il joue un rôle essentiel dans les fonctions digestives, mais aussi immunitaire, neurologique et métabolique. En conséquence, la dysbiose, c'est-à-dire l'altération qualitative et fonctionnelle de la flore intestinale, est une piste sérieuse pour comprendre l'origine de certaines maladies, notamment celles sous-tendues par des mécanismes auto-immuns ou inflammatoires. Cette thématique est devenue centrale pour la recherche biologique et médicale.
Le corps humain héberge plus de microorganismes que le nombre de cellules qui le constituent (environ 13 fois plus).
Ce sont majoritairement des bactéries, mais également des champignons et des acariens. Ces microorganismes constituent le microbiote. On les retrouve sur la peau, les surfaces respiratoires, sexuelles et digestives.
Chaque individu possède un microbiote unique .
Le microbiote que nous possédons est d’abord acquis lors de la naissance et provient de la mère. Puis, il subit des modifications au cours de la vie selon l’alimentation, le lieu et le mode de vie, l’utilisation de certains médicaments, etc.
Une vidéo a consulter
Des notions plus précises sur le rôle du microbiote
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La mouche scorpion
Et madame raffole de ce présent. Tant et si bien que lors de l'accouplement, monsieur se montre généreux et lui en offre durant tout le coït.
Un corps de mouche mais un dard recourbé comme un scorpion. Il n'en fallait pas moins aux panorpes mâles pour se faire surnommer la « mouche scorpion ». Et pour séduire madame, la parade nuptiale de monsieur comporte un cadeau… baveux. En effet, il dépose dans sa bouche une boule de salive qui recèle généralement des insectes morts en décomposition.
* texte et photo issus du site : fne.asso.fr
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La baleine à bosse
En 1980, dans ce secteur du golfe du Maine, on a observé une nouvelle technique de chasse qu’une de ces baleines aurait développée. Avant de plonger pour s’alimenter, elle s’est mise à donner de grands coups de queue dans l’eau.
Impressionnantes, avec leurs 13 m de longueur, leur dos noir et leur ventre blanc, les baleines à bosse (…) utilisent habituellement une technique particulière pour se nourrir. Elles plongent, puis remontent en décrivant des cercles et en lâchant de l’air, ce qui produit des nuages de bulles. Encerclés par ces filets d’air, les petits poissons dont elles se nourrissent vont à la surface et la baleine, qui les attend la gueule grande ouverte, les engloutit.
L’année suivante, Mason Weinrich, directeur du New England Whale Center, s’est rendu compte que plusieurs baleines fréquentant cette zone faisaient la même chose. Sur la base d’une centaine d’observations semblables, il a par la suite publié un article scientifique sur la question. Il émettait l’hypothèse que cette innovation était apparue à la faveur d’un changement de proies, les bancs de harengs étant en nette diminution, et les bancs de lançons en forte augmentation. Puis en 2007, près de 40 % des baleines à bosse de la région avaient adopté ce nouveau comportement de chasse...
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La parade nuptiale du triton palmé
À la fin de la parade nuptiale, le mâle monte sur la femelle et dépose un spermatophore, capsule comprenant les spermatozoïdes, que la femelle va recueillir par son cloaque. La fécondation sera alors interne. La femelle pondra 100 à 300 œufs qui vont éclore au bout d'environ 2 à 3 semaines.
Le triton palmé passe une partie de l'année sur la terre ferme, mais il se reproduit dans l'eau. Durant cette phase, les mâles développent les caractéristiques nuptiales de l'espèce : plis dorsolatéraux et une légère crête, queue plus haute et dotée d'un filament, palmures sombres et voyantes entre les doigts des pattes arrière. Pour se reproduire, les mâles adoptent un comportement particulier: La parade nuptiale. Cette parade comprend un enchaînement de mouvements durant lesquels le mâle se place devant la femelle et agite la queue le long de son corps, ce qui diffuse vers la femelle des phéromones qu'il secrète, dans le but de la séduire.
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L'évolution culturelle humaine
Répondez correctement à chaque série de questions afin d'obtenir le code qui vous permettra de sortir de la bibliothèque.
Question 1 / 4
En évolution biologique, on considère les mutations, losqu'elles sont retenues, comme des innovations génétiques. Dans la même logique, quelle serait la correspondance en évolution culturelle ?
une invention
une immitation
un progrès
Et non!! En génétique, une mutation n'est pas toujours avantageuse... dans la même logique, une innovation culturelle n'est pas forcément un progrès ...
Back
TRY AGAIN!
Back
question suivante
Bravo!!!! Effectivement, si une mutation génétique peut être considérée comme une innovation génétique, l'invention peut alors être considérée comme une innovation culturelle.
Premier chiffre du mot de passe à déterminer
Question 2 / 4
En évolution culturelle, l'équivalent d'une dérive génétique serait ...
un développement culturel
une innovation culturelle
une perte culturelle
TRY AGAIN!
Back
Et non ! La dérive génétique ne crée pas de mutations, elle change seulement la fréquence de ce qui "existe déjà"... Elle ne peut donc pas être considérée comme une innovation, c'est-à-dire quelque chose de nouveau.
Back
question suivante
Effectivement, lorsque l'effectif d'une population d'une espèce donnée devient petite, la dérive génétique entraîne alors une perte de la diversité allélique et donc génétique. Si l'on fait le parallèle, on parle de perte culturelle. C'est par exemple le cas chez les aborigènes de Tasmanie.
Deuxième chiffre du mot de passe à déterminer
Question 3 / 4
L'équivalent d'une transmission génétique verticale, serait, dans l'évolution culturelle ...
un apprentissage
une inauguration
une innovation
TRY AGAIN!
Back
Et non ! La transmission verticale génétique est plutôt associée à l'hérédité d'un caractère, elle ne se définit pas comme mutation, elle ne peut donc pas être considérée comme une innovation.
Back
question suivante
Bravo!!!! Effectivement, lors de la transmission génétique verticale, via la méiose, des caractères sont transmis au fil des générations. Lors de l'apprentissage, l'adulte transmet à ses enfants une éducation, une culture, des habitudes, des méthodes, etc.
Troixième chiffre du mot de passe à déterminer
Question 4 / 4
L'équivalent d'une sélection naturelle serait, en évolution culturelle...
une sélection des innovations avantageuses
une innovation avantageuse
l'élimination d'une innovation avantageuse
Bravo!!!!
sortie
Effectivement, c'est bien cela! Tout comme les caractères "avantageux" sont sélectionnés par la nature car permettant une meilleure adaptation à l'environnement, les innovations "avantageuses" le sont aussi à priori dans l'évolution culturelle.
Quatrième chiffre du mot de passe à déterminer
Et non ! La séléction naturelle ne crée pas de nouveaux allèles, elle sélectionne ceux qui sont avantageux en terme de survie et de reproduction de l'espèce.
Back
Et non ! Lors de la séléction naturelle les allèles qui sont avantageux pour la survie et la reproduction de l'espèce sont sélectionnés au détriments de ceux qui ne le sont pas. Ils sont donc en général éliminés au fil des générations.
Back
Bravo ! J'espère que tu as bien noté le code à 4 chiffres au fur et à mesure ... A présent tu peux te diriger vers la porte de sortie!
sortie
Retour
Taper ici le code à 4 chiffres précédemment trouvé
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Enigme 1
Enigme 2
Enigme 3
Enigme 4
Nouvelle tentative ?
et non !!!
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* * *
FELICITATIONS !!!!
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On sort ?
On recommence tout ?
Bonne journée !
Des mécanismes non génétiques contribuant à la diversité du vivant
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Des mécanismes non génétiques contribuant à la diversité du vivant
ENTRÉE
INTRODUCTION
Dans les chapitres précédents, nous avons compris que les processus de diversification génétique (méiose, fécondation, mutations, transferts horizontaux, etc.) sont responsables d'une transformation permanente des êtres vivants, conduisant à l'évolution de la biodiversité.
Cependant, d'autres mécanismes, non génétiques, contribuent également à la diversification du monde vivant.
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La cuscute est une plante quasiment sans chlorophylle qui parasite un grand nombre de végétaux.
La symbiose se définit comme une association intime et durable entre deux organismes d'espèces différentes, non transmises de manière héréditaire.
Enfin ,la symbiose peut être de type commensaliste, c'est-à-dire qu'elle est bénéfique à un des deux organismes et neutre pour l'autre.
Elle sous-entend le plus souvent une relation mutualiste dans laquelle chaque partenaire retire un bénéfice de cette association.
Les épiphytes sont des organismes (plantes, champignons lichénisés, algues, bactéries) qui poussent en se servant d'autres plantes comme support.
Les lichens sont une symbiose mutualiste entre une algue unicellulaire photosynthétique et un champignon : l'algue bénéficie d'un apport en eau et
en sels minéraux ainsi qu'un gîte; le champignon, hétérotrophe, bénéficie du glucose nécessaire à sa croissance que produit l'algue par photosynthèse.
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Le phénotype étendu
Ainsi, le phénotype, c'est-à-dire l'ensemble des caractères observables à l'échelle macroscopique, cellulaire et moléculaire, ne doit plus être limité au simple résultat de l'expression des gènes mais étendu à toutes les manifestations qui en découlent, notamment celles qui incluent le comportement de l'organisme dans son environnement.
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En quelques années seulement, les Mésanges d’Angleterre "apprirent" à percer à coups de bec cet opercule métallique pour continuer à profiter de la crème de lait qu’elles avaient
Un comportement est considéré comme acquis lorsqu'il est le fruit d'un apprentissage par transmission horizontale (d'un pair à un autre) et/ou verticale (d'un ainé à un membre de la génération suivante) ou bien grâce à une expérience individuelle.
inclue dans leur régime alimentaire. Ce curieux comportement fut d’ailleurs observé simultanément en différents lieux éloignés: les Mésanges avaient eu la même idée au même moment partout dans le pays !
On sait que les Mésanges ont un comportement social développé, sont très mobiles et curieuses de nature. La vie en société a donc favorisé la transmission de l’information par imitation du comportement chez les Mésanges.
Un exemple bien connu : En Angleterre au début du XXème siècle les bouteilles de lait étaient livrées chaque matin sur le pas de chaque porte. Ces bouteilles n’étant pas fermées, certains oiseaux comme les Mésanges et les Rouges-gorges avaient pris l’habitude de venir picorer la très riche crème de lait dans les bouteilles. Quelques années plus tard, on commença à boucher les bouteilles avec des opercules en aluminium.
La transmission des comportements acquis au fil des générations modifie la diversité et repose sur un phénomène non biologique.
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Cette innovation a aussi eu de nombreuses conséquences sociales : apparition de sociétés de classe, aggravation des inégalités hommes-femmes, dégradation de l'état sanitaire général des populations, entraînant le passage à un nouveau régime démographique caractérisé par une forte mortalité et une forte natalité.
L'apparition de nouvelles pratiques au sein d'une population définit une innovation. Si ces pratiques se révèlent avantageuses pour les individus qui les mettent en oeuvre, elles peuvent être sélectionnées et se répandre au sein de la population. On parle de sélection culturelle.
L'évolution culturelle est la transformation dans le temps de la culture d'une population. Elle est d'autant plus rapide que se développent les moyens d'échanges et de communication. Notons qu'une innovation peut être perdue au fil du temps : on assiste alors à une perte culturelle. Son fonctionnement n'est pas sans rappeler celui de l'évolution biologique.
L'apparition de l'agriculture, 9000 ans av. J-C, a entraîné une augmentation importante de la population mondiale.
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LES GUÊPES ET LES FIGUIERS
LES GAMMARES
La mouche scorpion
les termites
les incroyables secrets du microbiote
Les passgers clandestins des rainettes
LES MACAQUES DE KOSHIMA
Le jardinier séducteur
Les guêpes et les figuiers
Les larves se développent alors durant 3 à 4 semaines. Les mâles adultes émergent avant les femelles avec lesquelles ils s’accouplent avant même leur sortie puis ils meurent rapidement. Les femelles, une fois sortie de leur galle et fécondées, quittent la figue pour débuter un nouveau cycle reproductif.
Contrairement à ce que l’on peut croire, la figue n’est pas un fruit ! Il s’agit en fait d’un réceptacle floral refermé sur lui-même, emprisonnant des centaines de minuscules fleurs. La figue est impropre chimiquement à un grand nombre de phytophages (animaux se nourrissent de matière végétale) jusqu’à sa maturation mais elle offre un environnement intérieur protecteur pour tout insecte ayant la possibilité de s’y installer. C’est ainsi, qu’au cours de l’évolution, de nombreuses espèces d’insectes ont réussi à en tirer avantage à l’aide d’innovations et d’adaptations morphologiques.
Afin d'éviter que les guêpes n'utilisent tous les ovaires, le figuier, les positionne à différentes hauteurs pour que certains d’entre eux demeurent hors de portée. Ainsi, le figuier offre certains de ses ovaires à ses pollinisateurs tout en se garantissant un avenir.
Toutefois, les guêpes Agaonides vont plus loin : chaque femelle est fécondée par un mâle au sein d'une figue. Elle sort alors de la figue et recherche une autre figue, au bon stade de maturation, pour pondre dans les ovaires des fleurs. Avant et durant cette phase, elle dépose sur les fleurs femelles les grains de pollen qu’elle a depuis sa figue d’émergence transporté sur des « peignes » de ses pattes, pour féconder les fleurs.
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Les passagers clandestins des rainettes
Si le têtard rencontré est âgé de quelques jours, le polystome, tout en restant agrippé aux branchies, grandit rapidement, développe ses organes génitaux et pond des œufs. Quand le têtard se métamorphose en rainette, le polystome meurt mais les nombreux œufs qu'il a pondu ont permis d'infester toute la population de têtards.
Au bord d'une mare au printemps, des rainettes chantent, s'accouplent et pondent. Toutefois, au sein de leur vessie, elles transportent sans le savoir des passagers clandestins que l'on appelle des polystomes. Lorsque les rainettes vont à l'eau pour se reproduire, les polystomes, petits organismes longs de 7 à 8 mm, en profitent pour faire la même chose : pondre des œufs qui donneront naissance à de petites larves qui nagent à la recherche non pas des rainettes mais de leurs têtards.
Si le têtard est âgé, le polystome s'agrippe également aux branchies mais ne grandit pas, ne pond pas d'œufs et demeure inchangé jusqu'à la métamorphose. A ce moment-là, il émigre
Polystomes dans la vessie d'une rainette
Lorsqu'un de ces petits organismes rencontre un têtard, il se fixe alors à ses branchies.
jusqu'à la vessie de la jeune rainette. Il s'y installe et acquiert sa maturité sexuelle en même temps que la rainette. Le plus étonnant est que les anatomies du polystome de la branchie et celle du polystome de la vessie sont nettement différentes.
Rainette adulte
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Les gammares
Le gammare parasité est perturbé, il va faire n’importe quoi. Enfin pas n’importe quoi pour tout le monde… En tout cas pas pour l’acanthocéphale qui incite le gammare à ne plus craindre la lumière et à aller se promener là où nagent truites et autres poissons carnivores. Il ne tarde pas à se faire dévorer.L’acanthocéphale infeste alors le poisson, son hôte définitif, chez qui il poursuit son développement. Il devient un vers adulte, et se reproduit. Le poisson évacuera les œufs de l’acanthocéphale dans ses déjections, prêts pour attirer un autre gammare gourmand. Ces parasites que l’on appelle manipulateurs sont redoutables car leurs victimes ne se doutent de rien, leur comportement change à leur insu.
C’est une histoire de rivière, de vers, de crustacés et de poissons, une histoire de stratégie et de manipulation qui, en plus d’en dire long sur la richesse des interactions écologiques, peut laisser songeur.
L'histoire met en scène trois personnages : le gammare, sorte de minuscule crevette familière de nos cours d’eau, la truite, dont une des proies favorites est justement le gammare, et l’acanthocéphale, sorte de vers parasite dont l’adulte mesure deux centimètres.
Gammares adultes
Afin d’échapper à leurs prédateurs, les gammares se plaisent dans des zones ombragées ou sous les pierres des rivières. Disons simplement qu’ils n’aiment pas la lumière, qu’ils sont photophobes et fuient les eaux trop éclairées. Ils se nourrissent de matière organique tombée sur le fond. Lorsque des œufs d’acanthocéphales sont ingurgités par des gammares, ils démarrent alors leur développement et s’installent dans la tête du gammare à proximité de son ganglion cérébral, centre de commande du comportement du crustacé.
Entre parenthèse, je vous laisse réfléchir à l’analogie que l'on pourrait faire en remplaçant acanthocéphale par « rumeur », gammare par « réseaux sociaux » et poissons par « citoyens » ...
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Acanthocéphale
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Les gammares
C’est une histoire de rivière, de vers, de crustacés et de poissons, une histoire de stratégie et de manipulation qui, en plus d’en dire long sur la richesse des interactions écologiques, peut laisser songeur. Quand on est un savoureux petit crustacé, on a plutôt intérêt à se faire discret aux yeux des prédateurs affamés. Pour cela, les gammares disposent d'un instinct avantageux : ils sont photophobiques, ils évitent au maximum les zones éclairées. Un comportement sage, mais qui, étrangement, n'est pas adopté par tous, certains intrépides aimant, au contraire, aller s'agiter en pleine lumière.
Des études ont montré que ce comportement "kamikaze" avait pour origine une infection par un petit ver parasite qui "manipulait" le gammare de manière à ce que celui-ci soit plus enclin à se faire dévorer par les oiseaux, véritables hôtes du ver parasite (hôtes dans lesquels il termine son cycle de vie).
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Les macaques de Koshima
Au milieu du XXe siècle des primatologues déposèrent régulièrement dans des endroits faciles à observer des patates douces dont se nourrissent les singes. Une femelle appelée Imo s'est alors mise à laver les tubercules pour enlever le sable qui était dessus, ce qui en facilitait grandement la consommation. Cette innovation s'est alors propagée à tous les membres de son groupe de macaques (Figure ci-contre). Il s'en est suivi toute une série d'autres innovations qui se sont accumulées au cours du temps et qui ont profondément changé le mode de vie de ces singes et donc les pressions de sélection agissant sur eux.
Figure - L’acquisition de deux comportements chez des macaques japonais Arbre généalogique de macaques japonais de l’île de Koshima . Parmi ces individus, certains vont au bord de l’eau pour débarrasser les patates douces du sable qui les couvre. Un autre comportement observé dans cette population de macaques est l’« orpaillage » du blé : au lieu de manger un par un les grains de blé qu’ils trouvent dans le sable, certains individus jettent le mélange sable/blé dans l’eau. Le sable coule tandis que le blé flotte et est alors récupéré pour être consommé.
Informations issues du site planet-vie.ens.fr
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Les phryganes
Les phryganes sont de petits insectes, proches parents des papillons.
Cet habitat temporaire, qu'elles construisent à partir de leur sécrétion salivaire, est destiné à protéger les 5 à 6 stades de leur nymphose avant leur envol.
Ils sont surtout connus par leurs larves aquatiques qui se couvrent d'un fourreau constitué de matériaux divers (petits cailloux, brindilles, morceaux de coquilles, etc.).
photographie de larve de phrygane issue du site "espace pour la vie"
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Le jardinier satiné
Au sud de l’Australie vit un oiseau pas comme les autres. Architecte, peintre et décorateur, le Jardinier satiné fait appel à tous ses talents dans un seul but : séduire des femelles
Le Jardinier satiné mâle choisit tout d'abord un endroit dégagé afin d'y construire une allée, une tonnelle et une sorte de hutte faite de brindille. Il badigeonne ensuite l'allée de "peinture" bleue qu'il confectionne à partir de poudre de charbon de bois, de baies noires et de salive. Autour de l'ouvrage, il dispose des objets hétéroclites (capsules de bouteilles, plumes, fleurs, insectes, etc.) Il crée ainsi une véritable œuvre, dont il choisit la couleur, la forme et la disposition.
Le jardinier satiné est un des rares oiseaux a avoir été observé en train d’utiliser un outil afin de peindre leur abris.
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Les termites
Les termites sont des insectes sociaux vivant au sein de colonies hiérarchisées et organisées en castes. Ils se rencontrent surtout dans les pays chauds où certaines espèces construisent de grands nids en terre mâchée, les termitières.
Ces monticules peuvent atteindre jusqu’à 6 mètres de hauteur en Australie mais plus généralement ils ont une hauteur de l'ordre de 4 mètres. Les termitières sont de véritables labyrinthes et sont dures comme de la pierre, un mélange de terre et de salive de termite, le tout séché par le puissant soleil d’Australie.
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Le microbiote
Le rôle du microbiote intestinal est de mieux en mieux connu. On sait désormais qu'il joue un rôle essentiel dans les fonctions digestives, mais aussi immunitaire, neurologique et métabolique. En conséquence, la dysbiose, c'est-à-dire l'altération qualitative et fonctionnelle de la flore intestinale, est une piste sérieuse pour comprendre l'origine de certaines maladies, notamment celles sous-tendues par des mécanismes auto-immuns ou inflammatoires. Cette thématique est devenue centrale pour la recherche biologique et médicale.
Le corps humain héberge plus de microorganismes que le nombre de cellules qui le constituent (environ 13 fois plus).
Ce sont majoritairement des bactéries, mais également des champignons et des acariens. Ces microorganismes constituent le microbiote. On les retrouve sur la peau, les surfaces respiratoires, sexuelles et digestives. Chaque individu possède un microbiote unique .
Le microbiote que nous possédons est d’abord acquis lors de la naissance et provient de la mère. Puis, il subit des modifications au cours de la vie selon l’alimentation, le lieu et le mode de vie, l’utilisation de certains médicaments, etc.
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Des notions plus précises sur le rôle du microbiote
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La mouche scorpion
Et madame raffole de ce présent. Tant et si bien que lors de l'accouplement, monsieur se montre généreux et lui en offre durant tout le coït.
Un corps de mouche mais un dard recourbé comme un scorpion. Il n'en fallait pas moins aux panorpes mâles pour se faire surnommer la « mouche scorpion ». Et pour séduire madame, la parade nuptiale de monsieur comporte un cadeau… baveux. En effet, il dépose dans sa bouche une boule de salive qui recèle généralement des insectes morts en décomposition.
* texte et photo issus du site : fne.asso.fr
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La baleine à bosse
En 1980, dans ce secteur du golfe du Maine, on a observé une nouvelle technique de chasse qu’une de ces baleines aurait développée. Avant de plonger pour s’alimenter, elle s’est mise à donner de grands coups de queue dans l’eau.
Impressionnantes, avec leurs 13 m de longueur, leur dos noir et leur ventre blanc, les baleines à bosse (…) utilisent habituellement une technique particulière pour se nourrir. Elles plongent, puis remontent en décrivant des cercles et en lâchant de l’air, ce qui produit des nuages de bulles. Encerclés par ces filets d’air, les petits poissons dont elles se nourrissent vont à la surface et la baleine, qui les attend la gueule grande ouverte, les engloutit.
L’année suivante, Mason Weinrich, directeur du New England Whale Center, s’est rendu compte que plusieurs baleines fréquentant cette zone faisaient la même chose. Sur la base d’une centaine d’observations semblables, il a par la suite publié un article scientifique sur la question. Il émettait l’hypothèse que cette innovation était apparue à la faveur d’un changement de proies, les bancs de harengs étant en nette diminution, et les bancs de lançons en forte augmentation. Puis en 2007, près de 40 % des baleines à bosse de la région avaient adopté ce nouveau comportement de chasse...
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La parade nuptiale du triton palmé
À la fin de la parade nuptiale, le mâle monte sur la femelle et dépose un spermatophore, capsule comprenant les spermatozoïdes, que la femelle va recueillir par son cloaque. La fécondation sera alors interne. La femelle pondra 100 à 300 œufs qui vont éclore au bout d'environ 2 à 3 semaines.
Le triton palmé passe une partie de l'année sur la terre ferme, mais il se reproduit dans l'eau. Durant cette phase, les mâles développent les caractéristiques nuptiales de l'espèce : plis dorsolatéraux et une légère crête, queue plus haute et dotée d'un filament, palmures sombres et voyantes entre les doigts des pattes arrière. Pour se reproduire, les mâles adoptent un comportement particulier: La parade nuptiale. Cette parade comprend un enchaînement de mouvements durant lesquels le mâle se place devant la femelle et agite la queue le long de son corps, ce qui diffuse vers la femelle des phéromones qu'il secrète, dans le but de la séduire.
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Pour ouvrir cette porte et retourner dans le hall de la bibliothèque, tu dois saisir un mot de passe...
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L'évolution culturelle humaine
Répondez correctement à chaque série de questions afin d'obtenir le code qui vous permettra de sortir de la bibliothèque.
Question 1 / 4
En évolution biologique, on considère les mutations, losqu'elles sont retenues, comme des innovations génétiques. Dans la même logique, quelle serait la correspondance en évolution culturelle ?
une invention
une immitation
un progrès
Et non!! En génétique, une mutation n'est pas toujours avantageuse... dans la même logique, une innovation culturelle n'est pas forcément un progrès ...
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TRY AGAIN!
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question suivante
Bravo!!!! Effectivement, si une mutation génétique peut être considérée comme une innovation génétique, l'invention peut alors être considérée comme une innovation culturelle.
Premier chiffre du mot de passe à déterminer
Question 2 / 4
En évolution culturelle, l'équivalent d'une dérive génétique serait ...
un développement culturel
une innovation culturelle
une perte culturelle
TRY AGAIN!
Back
Et non ! La dérive génétique ne crée pas de mutations, elle change seulement la fréquence de ce qui "existe déjà"... Elle ne peut donc pas être considérée comme une innovation, c'est-à-dire quelque chose de nouveau.
Back
question suivante
Effectivement, lorsque l'effectif d'une population d'une espèce donnée devient petite, la dérive génétique entraîne alors une perte de la diversité allélique et donc génétique. Si l'on fait le parallèle, on parle de perte culturelle. C'est par exemple le cas chez les aborigènes de Tasmanie.
Deuxième chiffre du mot de passe à déterminer
Question 3 / 4
L'équivalent d'une transmission génétique verticale, serait, dans l'évolution culturelle ...
un apprentissage
une inauguration
une innovation
TRY AGAIN!
Back
Et non ! La transmission verticale génétique est plutôt associée à l'hérédité d'un caractère, elle ne se définit pas comme mutation, elle ne peut donc pas être considérée comme une innovation.
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question suivante
Bravo!!!! Effectivement, lors de la transmission génétique verticale, via la méiose, des caractères sont transmis au fil des générations. Lors de l'apprentissage, l'adulte transmet à ses enfants une éducation, une culture, des habitudes, des méthodes, etc.
Troixième chiffre du mot de passe à déterminer
Question 4 / 4
L'équivalent d'une sélection naturelle serait, en évolution culturelle...
une sélection des innovations avantageuses
une innovation avantageuse
l'élimination d'une innovation avantageuse
Bravo!!!!
sortie
Effectivement, c'est bien cela! Tout comme les caractères "avantageux" sont sélectionnés par la nature car permettant une meilleure adaptation à l'environnement, les innovations "avantageuses" le sont aussi à priori dans l'évolution culturelle.
Quatrième chiffre du mot de passe à déterminer
Et non ! La séléction naturelle ne crée pas de nouveaux allèles, elle sélectionne ceux qui sont avantageux en terme de survie et de reproduction de l'espèce.
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Et non ! Lors de la séléction naturelle les allèles qui sont avantageux pour la survie et la reproduction de l'espèce sont sélectionnés au détriments de ceux qui ne le sont pas. Ils sont donc en général éliminés au fil des générations.
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Bravo ! J'espère que tu as bien noté le code à 4 chiffres au fur et à mesure ... A présent tu peux te diriger vers la porte de sortie!
sortie
Retour
Taper ici le code à 4 chiffres précédemment trouvé
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Enigme 1
Enigme 2
Enigme 3
Enigme 4
Nouvelle tentative ?
et non !!!
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FELICITATIONS !!!!
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On sort ?
On recommence tout ?
Bonne journée !