Max : « Bien sûr Léo. Nous allons faire la correction puis je vous rendrai vos travaux. Je ne donne pas les notes mais sachez que la moyenne de la classe est de 20/20 🙂 Qui veut rappeler ce que vous avez étudié ? »
Samuel : « L’attraction des individus ! Parce que parfois, monsieur et madame sont loin d’un de l’autre et il faut bien qu’il se retrouvent pour la fécondation ! »
Léo : « Et comme ils sont loin d’un de l’autre, ils ne peuvent pas se voir ! »
Max : « C’est bien ça ! Samuel, veux-tu aller faire la correction au tableau ? »
Léo : « J’y vais de ce pas ! »
Observation : Nous avons vu que les animaux se livrent parfois à des parades avant de faire la fécondation. Mais parfois les individus sont éloignés les uns des autres.
Problème : Comment font-ils pour se retrouver ?
Hypothèse : Nous supposons que la femelle sécrète une substance dans l’air pour attirer les mâles.
Expérience :
Protocole :
Pour la première partie, une femelle est placée dans une cage grillagée. Les mâles peuvent la voir et la sentir.
Pour la deuxième partie, une femelle est placée dans une boite vitrée fermée hermétiquement. Les mâles peuvent la voir mais ils ne peuvent pas la sentir.
Pour la dernière partie, nous plaçons dans une cage grillagée un morceau de papier sur lequel a séjourné une femelle. Les mâles peuvent sentir l’odeur qu’a laissée la femelle mais ils ne peuvent pas la voir.
Résultats :
Pour la première, en quelques heures des mâles se pressent autour de la cage.
Pour la deuxième, aucun mâle n’est attiré.
Pour la dernière, les mâles sont attirés comme si la femelle était là.
Interprétation :
Dans la première, les mâles sont attirés mais on ne peut pas savoir s’ils l’ont repérée par la vue ou en détectant les substances émises.
Dans la deuxième, la boîte hermétique est transparente. Les mâles ont pu voir la femelle mais ne l’ont pas sentie. Les mâles ne sont pas attirés par la vision de la femelle.
Dans la dernière, les mâles ont pu sentir la femelle mais ne l’ont pas vu. Ils sont donc attirés par la substance émise par la femelle et qui est restée sur le papier.
Conclusion :
La femelle de grand paon de nuit émet une substance qui peut attirer les mâles à plusieurs kilomètres de distance.
Max : « C’est très bien Léo. Je peux vous donner un petit complément avant de vous rendre les copies. Dans de nombreuses espèces animales les femelles émettent des substances qui attirent les mâles à plusieurs kilomètres. Ces substances sont appelées phéromones. Le mâle du grand paon de nuit possède des grandes antennes ramifiées. C’est avec ces antennes qu’il perçoit les phéromones de la femelle. Voilà 🙂 Avez-vous des questions ? »
Samuel et Léo : « Non monsieur Max ! »
Max : « Alors allez vous dégourdir les pattes en récréations ! Et ne vous chamaillez pas trop 🙂 »
Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »
Max : « Bonjour mes petits ! »
Léo : » Monsieur Max, j’ai une question ! »
Samuel : « Moi aussi monsieur Max ! »
Max : « Des questions ? Ça me plaît bien 🙂 Léo, quelle est ta question ? »
Léo : « Nous avons vu que les animaux se livrent parfois à des parades avant de faire la fécondation. Mais parfois les individus sont très éloignés les uns des autres. Comment font-ils pour se retrouver ? »
Max : « Très bonne question ! Avant de te répondre, je voudrais entendre la question de Samuel. »
Samuel : « Ma question concerne les gamètes qui sont libérés dans l’eau. Mais c’est un peu le même problème que celui que soulève Léo : comment font les gamètes pour se retrouver dans l’eau ? »
MAx : « Très bonne question également. Mais une chose à la fois. Aujourd’hui nous allons nous concentrer sur la question de Léo. Vous n’êtes pas les premiers à vous poser cette question. Jean-Henri Fabre (1823-1915), un grand entomologiste français s’est lui aussi interrogé à ce sujet. Voici ce qu’il a écrit dans ses Souvenirs entomologiques.« Léo : « Monsieur Max, avez-vous déjà vu le grand paon de nuit ? »
Max : « L’adulte non. Mais j’ai croisé une chenille un jour 🙂 «
Monsieur Max est une chenille du grand paon de nuit 🙂
Léo : « Rhooo la chance ! »
Max : « Et oui 🙂 Revenons à nos papillons… »
Samuel : « Je suppose que le grand Fabre a formulé une hypothèse. »
Max : « Oui Samuel. La voici :
Léo : « D’accord. Elle est formulée bizarrement mais je comprends. »
Samuel : « Il faudrait une expérience pour vérifier cette hypothèse. »
Max : « Là voici ! »
Un mâle du grand paon de nuit peut retrouver une femelle à plusieurs kilomètres. On peut émettre l’hypothèse qu’une substance émise dans l’air attire les mâles.
Léo : « Je suppose que nous devons rédiger une démarche expérimentale ? »
Max : « Tu supposes bien Léo 🙂 Vous aurez alors la réponse à la question que tu nous as posé 🙂 Au travail ! »
Un peu plus tard…
Samuel : « Terminé ! »
Léo : « Terminé aussi ! »
Max : « Je ramasse vos copies… Bien… Vous avez bien mérité votre récréation. Allez vous dégourdir les pattes en récréation. »
Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires.
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »
Max : « Bonjour mes petits 🙂 «
Léo : « Je fais le petit rappel ! Nous parlons de la reproduction sexuée. Il faut un mâle qui produit des spermatozoïdes et une femelle qui produit des ovules. »
Samuel : « Et il faut qu’ils soient de la même espèce ! »
Léo : « Merci Samuel, j’allais l’oublier. Ensuite, soit il y a accouplement soit il n’y a pas accouplement. Mais l’ovule et le spermatozoïde vont ce rencontrer et ça va donner une cellule-œuf. »
Samuel : « C’est la fécondation ! C’est la rencontre suivie de la fusion d’un ovule et d’un spermatozoïde. Elle donne naissance à une cellule-œuf à l’origine d’un nouvel individu ! »
Max : « C’est très bien ! Encore une fois vous connaissez bien vos leçons. Nous allons maintenant voir la suite. Reprenons les images de la fécondation… «
Photographies montrant les étapes de la fécondation.
Max : « Vous vous souvenez que seul le noyau du spermatozoïde pénètre l’ovule puis ces deux noyaux fusionnent. »
Léo : « Ça donne la cellule-œuf ou zygote. »
Max : « Voici la suite… »
Photographies montrant le développement de la cellule-œuf.
Samuel : « La cellule-œuf s’est multipliée pour donner deux cellules ! »
Léo : « Puis ces deux cellules se sont multipliées pour en donner quatre ! »
Samuel : « Après il doit y en avoir huit ! »
Max : « C’est exact ! Que remarquez-vous au sujet de la taille des cellules ? »
Léo : « Elles sont de plus en plus petites ! »
Samuel : « Ça ne m’étonne pas ! Monsieur Max nous a dit que l’ovule, donc la cellule-œuf, est une cellule de très grande taille par rapport aux cellules de l’individu. »
Léo : « Monsieur Max, comment appelle t-on le machin constitué de quelques cellules ? »
Max : « C’est un embryon. On lui donne des noms différents selon le stade d’évolution. C’est d’abord une morula puis une blastula, une gastrula… Mais retenez embryon. Revoyons cela en film… »
Max : « Qui veut résumer ce que nous venons de voir ? »
Samuel et Léo : « Moi ! moi ! »
Max : » 🙂 Léo… »
Léo : « Suite à la fécondation, la cellule-œuf se multiplie et devient un embryon. A chaque multiplication une cellule donne deux cellules. »
Max : « C’est très bien Léo. Ensuite, ça se complique. L’embryon peut donner une larve. »
Samuel : « Comme chez les insectes ? »
Max : « Oui et non… Chez les insectes que nous avons étudiés en 6ème, la larve sort de l’œuf. »
Samuel : « Ah oui ! Je me souviens ! œuf, larve, nymphe et adulte ! »
Léo : « Ce sont les étapes du développement avec métamorphose ! »
Max : « Oui mes petits 🙂 Prenons l’oursin maintenant. Les gamètes sont libérés dans l’eau et il y a une fécondation externe. La cellule-œuf donne un embryon directement dans l’eau puis cet embryon devient une larve…. »
Larve d’oursin (SNV Jussieu)
Léo : « Monsieur Max, quelle est la différence entre l’embryon et la larve ? »
Max : « L’embryon ne se nourrit pas. Ses cellules utilisent les réserves nutritives qui avaient été stockées dans la cellule-œuf. »
Léo : « Merci monsieur Max. »
Samuel : « Ce que vous nous dites se déroule dans l’eau. Mais en milieu aérien ? »
Max : « Bonne question Samuel. Il y a deux possibilités : soit la femelle pond un oeuf, soit le développement se fait dans la femelle. »
Samuel : « Les ovipares et les vivipares ! »
Léo : « Mais je suppose que dans les deux cas, la cellule-œuf donne un embryon ! »
Max : « Oui Léo. Puis l’embryon donne une larve ou un fœtus. Voilà, vous savez tout ! Avez-vous des questions ? «
Samuel et Léo : « Non monsieur Max ! »
Max : « Alors prenez vos cahiers et notez ! »
III. LES PREMIÈRES ÉTAPES DU DÉVELOPPEMENT.
Suite à la fécondation, la cellule-œuf se multiplie et devient un embryon. A chaque multiplication une cellule donne deux cellules. Les multiplications cellulaires se poursuivent. En milieu aquatique, l’embryon devient une larve autonome qui se nourrit seule. En milieu aérien il y a deux possibilités principale. Chez les espèces ovipares, le développement se fait dans un œuf pondu par la femelle. Chez les espèce vivipares, l’embryon se transforme en fœtus puis un nouveau-né vient au monde après une gestation de durée variable.
Une espèce ovipare est une espèce dont les femelles pondent des œufs.
Une espèce vivipare est une espèce dont les petits viennent au monde entièrement formés.
Un oxymètre est un appareil permettant de mesurer la quantité de dioxygène.
L’eau de chaux est un liquide incolore qui blanchit en présence de dioxyde de carbone.
La respiration est un échange de gaz entre un être vivant et son environnement. L’être vivant prélève du dioxygène dans son environnement et y rejette du dioxyde de carbone.
La fréquence cardiaque est le nombre de battements du cœur en une minute.
La fréquence respiratoire est le nombre d’inspiration en une minute.
Une hypoglycémie est une baisse du taux de sucre dans le sang.
Un nutriment est une substance nutritive directement utilisable par un organe ou une cellule. Les nutriments viennent des aliments.
L’appareil respiratoire comprend tous les organes qui permettent la respiration.
Les voies respiratoires sont des tuyaux dans lesquels circule l’air lors de la ventilation pulmonaire.
La ventilation pulmonaire est le renouvellement de l’air contenu dans les poumons.
La denture est l’ensemble des dents d’un individu.
Une denture homodonte est une denture dans laquelle toutes les dents sont identiques.
Une denture hétérodonte est une denture dans laquelle il existe plusieurs types de dents.
L’anatomie est la science qui étudie la disposition des organes.
Le tube digestif est un long tube allant de la bouche à l’anus dans lequel avance le bol alimentaire.
Les glandes digestives sont des organes qui produisent des sucs digestifs indispensables à la digestion des aliments. Elles sont branchées sur le tube digestif par des canaux.
L’appareil digestif est constitué d’un tube digestif et des glandes digestives qui produisent les sucs digestifs.
La digestion est l’ensemble des transformations mécaniques (broyage) et chimiques (dissolution) qui conduisent des aliments à une solution riche en nutriments.
L’absorption intestinale des nutriments est le passage des nutriments du tube digestif au sang.
Nous savons que les organes produisent de l’énergie à partir du glucose qui est un nutriment. Les organes prélèvent les nutriments dont ils ont besoin dans le sang ce qui fait que le sang s’appauvrit en nutriments.
Comment le sang va t-il être réapprovisionné en nutriments ?
Nous pouvons supposer que la source des nutriments est l’alimentation. Plusieurs fois par jour nous portons des aliments à la bouche. Plus tard, des excréments sont évacués par l’anus.
Par où les aliments passent-ils entre la bouche et l’anus ?
I. ANATOMIE DE L’APPAREIL DIGESTIF.
L’anatomie est la science qui étudie la disposition des organes.
1. Le tube digestif.
Les aliments sont avalés. Ils sont rapidement transformés en bol alimentaire. Le bol alimentaire avance dans l’œsophage, l’estomac, l’intestin grêle, le gros intestin et les excréments sont évacué par l’anus. Ces organes constituent le tube digestif.
Le tube digestif est un long tuyau allant de la bouche à l’anus et comprenant l’œsophage, l’estomac, l’intestin grêle, le gros intestin et le cæcum. Il se termine par l’anus.
Le tube digestif n’est pas exactement le même selon les régimes alimentaires. Les rongeurs ont un cæcum très développé et des intestins très longs. Chez les zoophages l’estomac est plus développé.
2. Les glandes digestives.
Les glandes digestives sont des organes qui produisent les sucs digestifs indispensables à la digestion des aliments.
L’appareil digestif est constitué du tube digestif et des glandes digestives qui produisent les sucs digestifs.
Lors de leur trajet dans le tube digestif les aliments sont transformés. Dans l’estomac il y a une pâtes assez liquide dans laquelle les aliments sont encore reconnaissables. Le contenu de l’intestin grêle est très liquide et dans la fin du gros intestin il y a des excréments.
Quelles sont les transformations subies par les aliments dans le tube digestif ?
II. LA TRANSFORMATION DES ALIMENTS.
1. Des transformations mécaniques.
Les aliments sont fractionnés par la mastication et les contractions de l’estomac. Ces petits morceaux se mélangent à l’eau de boisson et aux sucs digestifs liquides.
2. Des transformations chimiques.
Les petits morceaux d’aliments sont soumis à l’action des sucs digestifs. Les sucs digestifs vont dissoudre les aliments en les transformant en nutriments.
La digestion est l’ensemble des transformations mécaniques (broyage) et chimique (dissolution) qui conduisent des aliments à une solution riche en nutriments.
A la fin de la digestion, l’intestin contient une solution riche en nutriments et des restes non digérés qui se regroupent pour donner les excréments.
Que devient la solution riche en nutriments ?
III. L’ABSORPTION INTESTINALE DES NUTRIMENTS.
Au niveau des intestins, la solution riche en nutriments passe dans le sang. C’est l’absorption intestinale des nutriments.
Puis les restes non-digérés forment les excréments qui sont évacués par l’anus.
Résumé :
Les aliments sont mastiqués par les dents et mélangés à la salive. Le bol alimentaire avance dans l’œsophage puis dans l’estomac où il commence à être solubilisé par les sucs digestifs. La digestion se poursuit dans l’intestin grêle. A la fin de la digestion, l’intestin grêle contient une solution riche en nutriments. Cette solution riche en nutriments passe dans le sang. C’est l’absorption intestinale des nutriments. Les restes non digérés forment les excréments dans le gros intestin. Ils sont ensuite déféqués.
Une faille est une cassure d’une couche de roche en deux blocs qui se déplacent l’un par rapport à l’autre.
L’épicentre d’un séisme est la zone où les dégâts ont été les plus importants.
L’intensité d’un séisme en un point est l’estimation des dégâts en ce point. Elle se mesure sur l’échelle E.M.S. 98 graduée de 1 à 12.
Le foyer d’un séisme est un point, situé en profondeur, d’où partent les ondes sismiques.
La magnitude d’un séisme renseigne sur l’énergie libérée lors d’un séisme. Elle se mesure sur l’échelle de Richter.
Les fosses océaniques sont des dépression allongées et étroites en bordure de continents ou d’arcs insulaires.
Les dorsales océaniques sont des montagnes allongées qui s’étirent sur 80 000 km au fond des océans. (On y observe un important volcanisme effusif).
Une nuée ardente est un nuage de gaz et de cendres qui dévale les pentes du volcan à haute vitesse. Au départ, une nuée ardente peut dépasser 500 km/h et 500°C.
Une éruption volcanique est l’émission de produits volcanique (gaz, cendres et laves) à partir d’un centre éruptif.
Un panache éruptif est constitué de cendres projetées verticalement par des gaz à haute vitesse.
Un magma est un mélange de liquide (roche fondue), de solides et de gaz à haute température.
La structure microlithique est caractéristique d’une roche volcanique. Une roche a structure microlithique est composée de cristaux visibles à l’œil nu, d’une matrice contenant des microcristaux.
Une structure grenue est la structure d’une roche magmatique constituée uniquement de cristaux.
La lithosphère est la couche la plus superficielle de la Terre. Elle est froide et cassante. Elle comprend la croûte et le manteau lithosphérique. La lithosphère repose sur l’asthénosphère.
L’asthénosphère est une couche solide, légèrement molle et chaude. Elle s’étend entre 100 et 700 km de profondeur.
La reproduction asexuée est la capacité qu’à un individu à se reproduire seul.
Un clone est un ensemble d’individus qui sont génétiquement identiques.
Une espèce est un groupe d’individus qui se ressemblent et qui peuvent avoir une descendance féconde.
Un individu fécond est un individu qui peut avoir une descendance.
Un individu stérile est un individu qui ne peut pas avoir de descendance.
Un individu hybride est un individu obtenu par croisement de deux espèces. Il est généralement stérile.
Un gamète est une cellule reproductrice.
Une gonade est un organe qui produit les gamètes.
La fécondation est la rencontre suivie de la fusion d’un ovule et d’un spermatozoïde. Elle donne naissance à une cellule-œuf à l’origine d’un nouvel individu.
Une espèce ovipare est une espèce dont les femelles pondent des œufs.
Une espèce vivipare est une espèce dont les petits viennent au monde entièrement formés.
Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires. »
Monsieur Max
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »
Max : « Bonjour mes petits 🙂 Aujourd’hui nous allons apprendre à classer des êtres vivants. Ne bougez pas. Je reviens avec quelques échantillons… »
Monsieur Max et quelques échantillons
Samuel et Léo : « Rhooo !!! »
Léo : « On est encore au musée ! »
Samuel : « Tout ça d’animaux ! »
Max : « Il y en a d’autres encore mais je ne voulais pas tout apporter d’un coup. »
Léo : « Ce sont des vrais ? »
Max : « Oui Léo. Je tiens à vous montrer de vrais animaux. Bien, que pouvez-vous me dire de ces animaux ? »
Léo : « Ils ont tous des pattes ! »
Samuel : « Il y a une partie dure autour et dedans c’est tout mou. On dit qu’ils ont un squelette externe ! »
Max : « Très bien ! Un squelette externe et des pattes articulées ! »
Léo : « Monsieur Max, les scientifiques donnent des noms compliqués tout le temps dès qu’il y a un groupe d’êtres vivants. Ont-ils donné un nom aux animaux qui ont un squelette externe et des pattes articulées ? »
Samuel : « Je sais ! Je sais ! Ce sont les Arthropodes ! »
Max : « Très bonne question Léo et excellente réponse Samuel. Oui, ce sont bien des Arthropodes et c’est avec eux que nous allons découvrir comment les scientifiques classent les êtres vivants. Revoyons ces animaux… Sont-ils tous pareils ? »
Samuel : « Ben non ! Ça se voit bien ! »
Léo : « Ils n’ont pas tous le même nombre de pattes ! »
Samuel : « Ni le même nombre de parties du corps ! »
Léo : « J’en vois qui ont des antennes ! »
Samuel : « D’autres ont des pinces ! »
Léo : « Le scorpion a un aiguillon. Ça fait peur ! »
Max : « C’est très bien tout ça 🙂 Vous avez trouvé des caractères physiques qui vont nous permettre de classer ces animaux. On parle de critères de classification. Nous allons maintenant les étudier un par un. Par lequel voulez-vous commencer ? »
Samuel et Léo : « La grosse araignée ! »
Max : « D’accord. Approchez-vous un peu… »
Samuel et Léo face à la grosse araignée
Haplopelma minax, Thorell 1897
Max : « Alors ? Que voyez vous ? »
Léo : « Je ne sais pas par où commencer… »
Max : « Combien de parties comporte son corps ? »
Samuel : « J’en vois deux ! Celle qu’il y a devant avec toutes pattes et la boule derrière. »
Léo : « Il n’y a pas vraiment de tête… »
Max : « Non. La tête est soudée au thorax et ils forment le céphalothorax ou prosome. Derrière il y a l’abdomen ou opisthosome. »
Samuel : « Monsieur Max, il y a 4 ou 5 paires de pattes ? »
Max : « Bonne question. Observons bien… Il y a comme un triangle en relief qui sépare la tête du thorax. »
Léo : « J’ai compris ! Il y a quatre paires de pattes sur le thorax ! J’en déduis que la cinquième, qui est plutôt la première au niveau de la tête, n’est pas vraiment une paire de pattes. C’est quoi ? »
Max : « Ce sont les pédipalpes. Ils ont un rôle sensoriel et, chez le mâle, d’organe copulateur. »
Samuel : « Entre ces pédipalpes il y a des crochets ! »
Max : « On dit des chélicères. C’est avec ces crochets que les araignées injectent des sucs digestifs dans leurs proies. »
Léo : « Elles digèrent les proies comme ça ? »
Max : « Oui. L’intérieur de la proie devient liquide puis l’araignée aspire ce contenu liquide. »
Samuel : « C’est comme un milk-shake 🙂 »
Max : « Samuel ! Voyons ! »
Samuel : « Pardon monsieur Max. »
Léo (discrètement à Samuel) : « C’était rigolo 🙂 »
Max : « Oui c’était rigolo mais nous sommes en classe ! Gardez vos plaisanteries pour la récréation. Voyez-vous ce qu’il y a à l’arrière de l’abdomen ? »
Une autre araignée
Max : « Ce sont les filières. Elles permettent la fabrication du fil de soie.
Anatomie d’une araignée (gtaraignees-wordpress.com)
Max : « Passons au scorpion… »
Heterometrus laoticus, Couzijn, 1981
Léo : « Il a des tas de parties lui ! »
Samuel : « Pas sûr ! Regarde, on voit bien que les pattes viennent toutes du même endroit. Ce serait le thorax. Ensuite il y aurait l’abdomen. »
Léo : « Mais il a des tas de parties cet abdomen ! »
Samuel : « Oui… C’est embêtant… »
Max : « Non. Les humains ont bien quatre paires de muscles abdominaux. Leur abdomen est en plusieurs parties. »
Léo : « Alors on a encore un céphalothorax et un abdomen ! »
Samuel : « Avec quatre paires de pattes. »
Léo : « Et comme des pattes avec des pinces mais c’est au niveau de la tête. Ce sont encore des pédipalpes ? »
Max : « Oui Léo. »
Léo : « Il y a des chélicères aussi ? »
Max : « Oui mais ils ne sont pas visibles. Samuel, que regardes-tu ? »
Samuel observe l’aiguillon du scorpion
Samuel : « L’aiguillon… C’est avec cet aiguillon qu’il injecte son venin ? »
Max : « Oui Samuel. Nouvel animal. Ce sont des uropyges… »
Uropyges, Hypoctonus rangunensis, Oates, 1889
Samuel : « Ce sont de drôles d’animaux… »
Léo : « Mais il ressemble aux autres ! Céphalothorax et abdomen, pédipalpes en pinces. Je suppose qu’il y a des chélicères qu’on voit pas. »
Samuel : « Et une espèce de fil qui dépasse à la fin de l’abdomen. »
Léo : « Avec une paire de pattes à chaque fois ! »
Samuel : « Plus des antennes ! »
Léo : « Une paire. »
Samuel : « Ben ça alors ! On dirait qu’il a des antennes à l’arrière aussi ! C’est pas possible ça ! »
Max : « Ce ne sont pas des antennes Samuel. Ce sont des cerques. Ce sont également des organes sensoriels mais moins sensibles que les antennes. »
Léo : « Monsieur Max, il me semble qu’il y avait un autre mille-pattes. Pouvons-nous le voir ? »
Max : « Bien sûr ! »
Une iule orientale
Une iule orientale
Léo : « C’est bien ce que j’avais vu ! Il y a deux paires de pattes par segment ! »
Samuel : « Tous les mille-pattes ne sont pas pareils alors ! »
Léo : « Ben forcément ! Chaque espèce est différente des autres ! »
Max : « Vous avez tous les deux raisons. Chaque espèce est unique mais elles se regroupent en deux ensembles. Les mille-pattes ayant une paire de pattes par segment et ceux ayant deux paires de pattes par segment. Je précise que les pattes se trouvent sur l’abdomen. C’est l’abdomen qui comporte de nombreux segments. Continuons avec cet animal… »
Un crabe
Un crabe
Samuel : « Ça c’est un crabe. »
Léo : « Tu vois combien de parties du corps toi ? »
Samuel : « Une seule. »
Léo : « Aïe ! »
Max : « Retournez le délicatement… »
Un crabe
Léo : « Je ne vois pas bien la différence… »
Max : « Observez bien ! Ne voyez-vous pas une petite zone striée ? »
Samuel : « Oui… »
Max : « C’est l’abdomen ! »
Léo : « Alors il y a deux parties du corps et… »
Samuel : « Cinq paires de pattes »
Léo : « Tu es sûr que les pinces sont bien des pattes ? »
Samuel : « Oui. Il y a déjà des tas de trucs au niveau de la bouche ! Tu vois des antennes ? »
Max : « On ne les voit pas mais il y en a deux paires. Bon, il va falloir reprendre tout cela à l’écrit maintenant. »
Samuel : « Attendez monsieur Max ! J’ai une question ! »
Max : « Je t’écoute Samuel. »
Samuel : « Et les trilobites ? »
Max : « Je vois… Oui, ce sont bien des Arthropodes. Nous les ajouterons. Ils ont de nombreuses paires de pattes et une paire d’antennes mais respirent avec des branchies. Voici un document que vous allez remplir ensemble. »
Max : « Vous mettez une croix si un critère est présent. Pour le nombre de parties de corps, vous donnerez le chiffre. Vous indiquerez le nombre de paires de pattes ou d’ailes. Dans la colonne ‘autre’ vous indiquerez s’il y a quelque chose à ajouter. »
Léo : « C’est trop facile ! Déjà, il ont tous un squelette externe. On met une croix dans toutes les cases de la première colonne ! »
Max : « Pourriez-vous travailler en silence s’il vous plaît ? »
Samuel : « Oui monsieur Max ! »
Un peu plus tard !
Samuel et Léo : « Fini ! »
Max : « C’est très bien ! Maintenant nous allons réaliser une classification sous forme de groupes emboîtés. »
Léo : « Des groupes emboîtés ? Qu’est ce que c’est ? »
Max : « Des groupes dans des groupes dans des groupes… »
Samuel : « Je vois ! Il nous faut donc regrouper les animaux. Ensuite nous regrouperons ces groupes. »
Léo : « Moi je ne ferais pas comme ça ! Je mettrais d’abord tous les animaux dans un grand groupe puis je diviserais ce groupe en groupes plus petits. »
Max : « Les deux méthodes se valent. Je vous écoute… »
Léo : « Le frelon et la fourmi ont un corps en trois parties, trois paires de pattes et une paire d’antennes. Nous pouvons les mettre ensemble. »
Samuel : « Monsieur Max, ce n’est pas ce groupe que l’on appelle Insecte ? »
Max : « Si Samuel. »
Léo : « Alors on a le groupe des Insectes. »
Samuel : « La scolopendre et la Iule peuvent être mis ensemble. Le groupe des animaux qui ont une paire d’antennes et des tas de pattes. »
Max : « Ce sont les Myriapodes. »
Léo : « Les Trilobites… Eux aussi ont une paire d’antennes et des tas de paires de pattes ! »
Max : « Oui, mais ils respirent avec des branchies et ont des pattes particulières. Nous les placerons à part dans le groupe des Trilobitomorphes. »
Léo : « Merci monsieur Max. »
Samuel : « Les araignées, les scorpions et les uropyges… Ils ont un corps en deux parties et quatre paires de pattes. Et puis les pédipalpes et les chélicères. Mettons les dans le même groupe. »
Max : « Nous pouvons appeler ce groupe le groupe des Arachnides. »
Léo : « Il reste le crabe. Mais il y a d’autres animaux qui lui ressemblent un peu : les écrevisses, les homards, les langoustes… »
Samuel : « Je crois qu’on les appelle les Crustacés. C’est ça monsieur Max ? »
Max : « Oui Samuel. Ce sont bien des Crustacés. »
Léo : « On a oublié personne ? »
Samuel : « Non. »
Max : « Alors vous pouvez commencer à réaliser la classification sous forme de groupes emboîtés… »
Léo : « Je propose de commencer par bien faire chaque groupe… Comme ça… »
Les groupes d’Arthropodes
Samuel : « Mmmmm… Il y en a qui ont des antennes et d’autres des chélicères. »
Léo : « Attention ! Monsieur Max a dit que les Trilobites étaient à part ! »
Samuel : « Donc on fait le groupe de ceux qui ont des antennes, ceux qui ont des chélicères et les Trilobites. »
Léo : « On peut faire deux groupes dans ceux qui ont des antennes : ceux qui ont une paire et ceux qui en ont deux paires. »
Samuel : « Et puis on pourrait découper ceux qui ont des chélicères. Ce sont les Arachnides. On peut faire ceux qui ont des pédipalpes comme des pattes, ceux qui ont des pinces et ceux qui ont un filet au bout. »
Léo : « Moi je dirais plutôt ceux qui ont des filières, ceux qui ont un aiguillon et ceux qui ont un filet. Comme ça on parle toujours de ce qu’il y a au bout de l’abdomen. »
Samuel : « Oui c’est mieux ! Tu as raison Léo. Bon, on le fait ? »
Léo : « Ça va être un peu compliqué mais on va y arriver ! »
Max : « Mes petits, vous m’impressionnez ! Je précise que ceux qui ont des antennes sont appelés Antennates et ceux qui ont des chélicères sont les Chélicérates. »
Léo : « Merci monsieur Max ! »
Samuel : « Au travail ! »
Samuel et Léo : « Voilà ! Nous avons terminé ! »
Max : « Montrez moi votre travail ! Mais c’est parfait ! Bravo mes petits ! »
Classification de quelques Arthropodes sous forme de groupes emboîtés
Max : « Bien, nous avons terminé. Avez-vous compris ? »
Léo : « Oui mais c’est pas facile ! »
Samuel : « Je ne sais pas si je saurais le refaire… »
Max : « L’essentiel est d’avoir compris le principe. »
Samuel : « Alors ça va ! »
Léo : « Monsieur Max. Dans les échantillons que vous nous avez montrés au début, il y avait une drôle de bête avec une longue pointe. »
Max : « Oui, une limule. Elle est là… »
Une limuleMorphologie d’une limule (maclasseenligne)
Léo : « Il y a des chélicères ? »
Max : « Oui Léo. »
Samuel : « Et cinq paires de pattes ! »
Léo : « Zutalor ! Alors notre classification n’est plus bonne ! »
Samuel : « Tant mieux ! Pour le moment tous les Chélicérates sont des Arachnides ! Ça m’étonnait un peu ! »
Léo : « Nous devons donc refaire notre classification avec deux groupes de Chélicérates ! Le groupe de la limule et les Arachnides ! Pfff ! »
Max : « Voyons un peu ça… »
Nouvelle classification des Arthropodes sous forme de groupes emboîtés
Léo : « Cette fois c’est terminé ! »
Max : « Ce n’est jamais terminé Léo ! Regardez cet animal… »
Un amblypyge
Léo : « Oh non ! Il faut encore tout refaire ! »
Samuel : « C’est un Chélicérate Arachnides. Il suffit d’ajouter un groupe dans les Arachnides ! »
Léo : « Monsieur Max, si je comprends bien le résultat final dépend des animaux de départ. C’est bien ça ? »
Max : « Oui Léo. On parle de collection. La classification obtenue dépend bien de la collection de départ. »
Samuel : « Je suppose que ce n’est pas possible de réussir une classification tenant compte de tous les êtres vivants. »
Max : « C’est possible mais très difficile. Bien, avant de filer en récréation je vous montre la collection de Crustacés de monsieur O. »
Une petite collection de Crustacés
Samuel : « Comme ils ne sont pas tous pareils il faudrait en faire une classification sous forme de groupes emboîtés et on la mettrait dans la case Crustacés de la classification que nous avons déjà faite ! »
Léo : « Ça ne s’arrête jamais. »
Max : « Retenez le principe et les principaux groupes que nous avons rencontrés. Si vous retenez que les araignées ne sont pas des Insectes ce sera déjà bien 🙂 »
Un arthropode est un animal qui a un squelette externe et des pattes articulés.
Un insecte est un arthropode qui a une paire d’antennes, trois paires de pattes et des ailes.
Un myriapode est un arthropode qui possède une paire d’antennes et plus de quinze paire de pattes.
Un crustacé est un arthropode qui a deux paires d’antennes et au moins cinq paires de pattes.
Un arachnide est un arthropode qui a quatre paires de pattes et le corps en deux parties.
Max : « Mes petits, il est temps pour vous d’aller en récréation ! »
Observation : Nous avons vu que les animaux qui vivent dans l’air y prélèvent du dioxygène et y rejettent du dioxyde de carbone.
Problème : Les animaux aquatiques respirent-ils aussi ?
Hypothèse : On suppose que les animaux aquatiques réalisent leurs échanges gazeux respiratoires avec l’eau.
Expérience :
Protocole :
Il est donné dans les documents 1 et 2.
Résultats :
Doc. 3 : Ce graphique représente l’évolution de la quantité de dioxygène (en mg/L) en fonction du temps (en minutes).
On voit qu’avec le poisson la quantité de dioxygène passe de 9200 à 8700 mg/L. Elle diminue.
On voit que dans le témoin, la quantité de dioxygène reste constante à 9200 mg/L.
Doc. 4 :
Quand on mélange l’eau du témoin avec l’eau de chaux, l’eau de chaux reste incolore.
Quand on mélange l’eau du poisson avec l’eau de chaux, l’eau de chaux blanchit.
Interprétation :
La quantité de dioxygène dans l’eau diminue avec le poisson car il en prélève.
L’eau de chaux blanchit avec l’eau du poisson car le poisson rejette du dioxyde de carbone dans l’eau du bocal..
Conclusion :
Le poisson prélève du dioxygène dans l’eau et il y rejette du dioxyde de carbone donc ils respirent dans l’eau.
Max : « Avez-vous des questions ? »
Léo : « Non, pas de questions mais une remarque si vous me le permettez monsieur Max. »
Max : « Je te le permets. »
Léo : « En fait, on avance d’étape en étape en reprenant le plus important de l’étape précédente et en complétant. »
Max : « Je vois ce que tu veux dire Léo. Pourrais-tu venir l’expliquer au tableau ? »
Léo : « Je peux utiliser des couleurs ? »
Max : « Bien sûr Léo. »
Léo : « D’accord. Alors… Je reprends à partir des résultats… »
Résultats :
Doc. 3 : Ce graphique représente l’évolution de la quantité de dioxygène (en mg/L) en fonction du temps (en minutes).
On voit qu’avec le poisson la quantité de dioxygène passe de 9200 à 8700 mg/L. Elle diminue.
On voit que dans le témoin, la quantité de dioxygène reste constante à 9200 mg/L.
Doc. 4 :
Quand on mélange l’eau du témoin avec l’eau de chaux, l’eau de chaux reste incolore.
Quand on mélange l’eau du poisson avec l’eau de chaux, l’eau de chaux blanchit.
Interprétation :
La quantité de dioxygène dans l’eau diminue avec le poissoncaril en prélève.
L’eau de chaux blanchit avec l’eau du poisson carle poisson a rejeté du dioxyde de carbone dans l’eau du bocal..
Conclusion :
Le poisson prélève du dioxygène dans l’eau et il y rejette du dioxyde de carbonedoncils respirent dans l’eau.
Samuel : « Je comprends ! On reprend à chaque fois le plus important des résultats et on les explique en introduisant l’explication par car et ça donne l’interprétation. Ensuite on reprend les nouveautés de l’interprétation dans la conclusion pour répondre au problème ! »
Max : « Vous avez tout compris 🙂 »
Léo : « C’est toujours comme ça la démarche expérimentale monsieur Max ? »
Max : « Mmmm… Oui, il me semble bien. »
Samuel : « Alors c’est facile ! C’est toujours pareil 🙂 »
Max : « Nous verrons ça au cours de l’année. Pour le moment vous pouvez filer vous aérer. »
Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez vous et sortez vos affaires. »
Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »
Max : « Ne perdons pas de temps. Qui veut faire le petit rappel ? »
Samuel et Léo : « Moi ! Moi ! »
Max : « Quel enthousiasme ! Samuel, à toi de commencer. »
Samuel : « Nous avons vu qu’une espèce est un groupe d’individus qui se ressemblent et qui peuvent avoir une descendance féconde. Fécond c’est un adjectif qui veut dire qu’un individu peut se reproduire. Le contraire est stérile. »
Max : « Très bien Samuel. Léo, désires-tu ajouter quelque chose ? »
Léo : « Oui monsieur Max. Il arrive que deux individus de deux espèces différentes arrivent à avoir un petit. Mais il est toujours stérile. On dit que c’est un hybride c’est-à-dire un individu stérile obtenu par croisement de deux espèces. »
Samuel : « Nous avons également vu que toutes les espèces ont reçu un nom scientifique en deux parties comme… Equus equus pour le cheval. Normalement il faut ajouter le nom du scientifique qui l’a nommée et l’année. Mais je ne me souviens plus. »
Max : « Ce n’est pas bien grave Samuel. »
Léo : « Pour terminer le rappel j’ajouterais que pour identifier une espèce il faut utiliser une clé de détermination. C’est un outil bien pratique. »
Max : « Bravo mes petits ! Encore une fois vous connaissez bien vos leçons. »
Samuel : « Monsieur Max, j’ai une question. J’ai vu des documentaires à la télévision et j’ai cru comprendre que les espèces n’étaient pas toujours les mêmes au cours du temps. »
Léo : « Ben oui ! Tu as entendu parler des dinosaures ! Ils n’existent plus les dinosaures ! Et puis l’homme n’existait pas et il est apparu ! Ça doit être pareil pour les autres espèces ! »
Max : « Léo, j’apprécie ton enthousiasme mais c’est encore moi le professeur et c’est à moi de répondre à Samuel. Samuel, ce que dit Léo est juste. Sauf pour les dinosaures. Il en existe encore. »
Léo : « Il y a encore des dinosaures ? Rholala ! »
Max : « Oui Léo. Les oiseaux sont des dinosaures mais il me serait difficile de vous l’expliquer simplement. Revenons aux espèces disparues. Savez-vous comment il est possible de les connaître ? «
Léo : « C’est grâce aux fossiles ! »
Max : « Très bien Léo. Qui peut me dire ce qu’est un fossile ? »
Samuel : « C’est la trace d’un animal mort ! »
Léo : « C’est un squelette en roche ! »
Max : « Mes petits… Je vous ai appris qu’il y a trois règnes d’êtres vivants il me semble ! »
Léo : « Ah oui ! C’est la trace d’un être vivant mort ! »
Samuel : « Et c’est conservé dans la roche ! »
Max : « C’est mieux. Nous pouvons donc dire qu’un fossile est la trace d’un être vivant conservée dans la roche. Ça peut être un os, une coquille, une empreinte… »
Léo : « Une empreinte ? Comme une empreinte de pas ? »
Max : « Oui Léo. Regarde 🙂 «
Une empreinte à trois doigts datée d’environ 240 millions d’années, Massif des Aiguilles Rouges.Max dans une empreinte à trois doigts du même gisement.
Léo : « Rholala ! »
Max : » 🙂 Maintenant je vais vous montrer quelques fossiles. Suivez moi au Musée de monsieur O. … »
Musée salle 1
Musée salle 2
Léo : « Rhooo la chance ! Nous sommes au musée ! »
Samuel : « Vous nous faites visiter monsieur Max ? »
Max : « Je n’en ai pas vraiment le temps. Je vais vous montrer quelques fossiles. Sachez que ces deux salles de musée contiennent des fossiles datant de 540 à 250 millions d’années avant nos jours. On dit qu’ils appartiennent à l’Ère primaire. Commençons. Ceci est un trilobite… »
Un trilobite d’environ 540 millions d’années
Max : « L’avant se trouve en haut. Il y a une tête. Réalité on parle de céphalon. Puis vous voyez de nombreux segments identiques bien que de plus en plus petit vers l’arrière. Puis il y a une partie terminale appelée pygidium. De gauche à droite vous voyez qu’il y a trois parties. C’est cette division en trois de gauche à droite qui a donné le nom à ces animaux. Il s’agit d’un trilobite ce qui signifie ‘qui a trois lobes‘. En voici d’autres… »
Un Phacops
Max : « Il y a eu de nombreuses espèces de ‘Phacops’ entre 480 et 360 millions d’années. »
Trilobite non identifié
Agnostidés, Cambrien, 530 millions d’années environ
Trilobite non identifié
Trilobite non identifié
Max : « Ce dernier exemple montre que les trilobites pouvaient avoir des pointes un peu partout. Ils avaient la capacité de s’enrouler et les pointes dépassaient alors largement ce qui les rendaient difficiles à attraper par un prédateur. »
Léo : « Merci monsieur Max de nous montrer ce musée. Si je comprends bien, ce groupe d’animaux a existé il y a longtemps. Il y en eu de nombreuses espèces et le groupe a entièrement disparu. »
Max : « C’est bien ça Léo. Il me semble qu’il y a près de 20 000 espèces de trilobites connues à ce jour. Passons à un autre groupe de fossiles très diversifié… Les ammonites. En voici quelques unes tirée de la collection de monsieur O. »
Samuel : « Monsieur Max, à quoi ressemblait une ammonite en vrai ? »
Max : « Bonne question Samuel. En voici une reconstitution… »
Reconstitution d’une ammonite (fr.ulule.com)
Léo : « C’est comme une pieuvre avec une coquille ! »
Max : « Il faudrait parler de Mollusque Céphalopode. Nous verrons cela plus tard. Pour faire simple, les ammonites ont été très abondantes pendant une grande partie de l’Ère secondaire. Leur disparition marque d’ailleurs la fin de l’ère secondaire. »
Samuel : « Encore un groupe qui apparaît et qui disparaît ! Et les espèces d’ammonites étaient nombreuses elles aussi ? »
Max : « Oui Samuel, mais je n’ai aucune idée de leur nombre. Qui veut résumer ce que nous venons de voir ? »
Samuel : « Moi monsieur Max ! Moi ! »
Max : « Nous t’écoutons Samuel. »
Samuel : « Nous savons grâce aux fossiles que les êtres vivants n’ont pas toujours été les mêmes au cours du temps. Les espèces comme les groupes apparaissent puis disparaissent. »
Max : « C’est très bien Samuel. Prenez vos cahiers et notez la leçon… »
II. LE RENOUVELLEMENT DES ESPÈCES.
Les fossiles sont des traces des êtres vivants ayant vécu dans le passé. Ils renseignent sur les formes de vie d’autrefois.
La terre a 4,55 milliards d’années. La vie est apparue dans l’eau il y a environ 3,5 milliards d’années. Les fossiles deviennent abondants à partir de 540 millions d’années avant nos jours.
Les espèces comme les groupes ne sont pas toujours les mêmes. Les espèces et les groupes apparaissent, se renouvellent et disparaissent.
Max : « Bien, nous avons bien travaillé aujourd’hui. Vous pouvez filer en récréation. »
Samuel et Léo : « Merci monsieur Max pour la visite du musée. Au revoir ! »
Biologie : La biologie est la science qui étudie la vie.
Géologie : La géologie est la science qui étudie la Terre.
Environnement : L’environnement c’est tout ce qui nous entoure.
Objet technique : Un objet technique est un objet réalisé par un animal pour répondre à un besoin.
Matière organique : La matière organique est de la matière qui provient d’un être vivant. Elle brûle.
Matière minérale : La matière minérale est la matière qui constitue les composantes minérales de l’environnement. Elle change d’état.
Caractéristique physique de l’environnement : Une caractéristique physique de l’environnement est une grandeur qui se mesure avec un appareil et qui s’exprime souvent avec une unité.
Diurne : Un individu diurne est un individu actif le jour.
Nocturne : Un individu nocturne est un individu actif la nuit.
Espèce : Une espèce est un groupe d’individus qui se ressemblent et qui peuvent avoir une descendance féconde.
Fécond : Un individu fécond peut se reproduire.
Stérile : Un individu stérile ne peut pas se reproduire.
Hybride : Un hybride est un individu stérile obtenu par croisement de deux espèces.
Clé de détermination : Une clé de détermination est un outil qui permet d’identifier une espèce à partir de caractères physiques appelés critères.
Fossile : Un fossile est une trace d’être vivant conservée dans la roche.
Attribut : Un attribut est un caractère physique qui permet de créer un groupe.
Mammifère : Un mammifère est un animal qui a un squelette interne fait d’os, quatre membres, des poils et des mamelles.
Arthropode : Un arthropode est un animal qui possède un squelette externe et des pattes articulées.
Insecte : Un insecte est un arthropode qui possède trois paires de pattes, une paire d’antennes et des ailes.
Unicellulaire : Un être vivant unicellulaire est constitué d’une seule cellule.
Pluricellulaire : Un être vivant pluricellulaire est constitué de plusieurs cellules.
Se nourrir : Se nourrir c’est prélever de la matière dans son environnement pour produire et renouveler sa propre matière.
Démarche expérimentale : La démarche expérimentale est une méthode qui permet de résoudre un problème scientifique.
Hypothèse : Une hypothèse est une supposition tirée d’une observation et qui doit être vérifiée par une expérience.
Protocole : Le protocole est la description de l’expérience.
Phytophage : Un phytophage est un animal qui se nourrit de matière organique d’origine végétale.
Zoophage : Un zoophage est un animal qui se nourrit de matière organique d’origine animale.
Omnivore : Un omnivore est un animal qui se nourrit de matière organique d’origine animale et végétale.
Chaîne alimentaire : Une chaîne alimentaire est une suite d’êtres vivants dans laquelle chaque être vivant se nourrit de celui qui le précède.
Producteur primaire : Un producteur primaire est un être vivant qui se nourrit de matière minérale.
Producteur secondaire : Un producteur secondaire est un être vivant qui se nourrit de matière organique.
Germination : La germination est le développement d’une plante à partir d’une graine.
Plantule : Une plantule est une plante miniature contenue dans une graine.
Pistil : Le pistil est l’organe reproducteur féminin des plantes à fleurs.
Ovule : Un ovule est la cellule reproductrice féminine.
Étamine : Une étamine est un organe reproducteur masculin des plantes à fleurs.
Grain de pollen : Le grain de pollen est la cellule reproductrice masculine des plantes à fleurs.
Pollinisation : La pollinisation est le dépôt d’un grain de pollen sur le pistil d’une fleur.
Ovipare : Un animal ovipare est un animal qui pond des œufs.
Vivipare : Un animal vivipare est un animal qui donne naissance à un petit.
Métamorphose : La métamorphose est un changement de forme au cours de la vie d’un animal.
