Un autre petit calcul

Max : « Nous continuons avec les calculs et l’utilisation d’une barre d’échelle. Cette fois nous cherchons la taille réelle d’un spermatozoïde. Voici le document. »

Léo : « Facile ! Il faut mesurer la barre d’échelle et le spermatozoïde au tableau. »

Samuel : « J’y vais. Alors… La barre d’échelle mesure… 8 cm. Elle représente 50 millionième de mètre. Le spermatozoïde… Pas facile à mesurer lui…. J’obtiens… 140 cm. »

Léo : « Je note tout en mètre. 8 cm = 0,08 m et 140 cm = 1,40 m. »

Samuel : « Je fais le tableau de proportionnalité ! »

 

Samuel : « Alors le produit en croix maintenant…

x = (1,07 x 0,000 003) / 0,08 = 0,000040125 m

Je mets ça dans le tableau de conversion… »

Samuel : « Je peux maintenant dire que le spermatozoïde a une longueur d’environ 52 μm. »

Max : « Bravo Samuel. Nous connaissons maintenant les tailles d’un ovule humain et d’un spermatozoïde humain. Nous pouvons compléter la fiche d’activité et faire la leçon. »

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Un petit calcul

Bonjour à tous !

Aujourd’hui je vais vous montrer comment on trouve la taille réelle d’un objet à partir d’une barre d’échelle. C’est un petit calcul qui fait appel à des notions de mathématiques que vous devez maîtriser (conversions et proportionnalité).

Voici le document qui va nous servir de point de départ.

Le but de l’exercice est de trouver le diamètre réel de cet ovule. Comme c’est observé au microscope l’ovule est agrandi sur cette photographie. La taille réelle est forcément très petite.

Pour les calculs je vais prendre les valeurs que j’ai mesurées au tableau en vidéo-projetant la photographie.

Au tableau, la barre d’échelle mesure 12 cm.

12 cm = 0,12 m

Cette barre d’échelle représente 50 µm.

50 µm = 0,000 050 m

Au tableau, le diamètre mesuré est de 50 cm.

La valeur réelle est inconnue. Je l’appelle donc X.

J’effectue le produit en croix.

X = (0,50 x 0,000 050) / 0,12

X = 0,000208333 m

X = 208 µm

Le diamètre réel de cet ovule est donc d’environ 210 µm.

Voilà 🙂 Rien de difficile là-dedans mais il faut être rigoureux et noter toutes les étapes du calcul pour ne pas faire d’erreurs. Jetez un œil à vos fiches de mathématiques. Ça peut vous aider.

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Bilan de la géologie interne (temp)

LES VOLCANS

Une éruption volcanique correspond à l’émission de produits volcaniques (lave, cendres et gaz) à partir d’un centre éruptif. Les volcans effusifs émettent de grande quantités de lave fluide sous forme de fontaines et de coulées. Les volcans explosifs émettent de grandes quantités de gaz et de cendres sous la forme de panaches éruptifs et de nuées ardentes.

En profondeur il arrive que les roches fondent. Un magma se forme Comme il est moins lourd que les roches qui l’entourent il remonte. En chemin, il perd ses gaz qui entraînent la lave vers le haut. Quand elle arrive à la surface, il y a éruption.

Les volcans ne sont pas répartis au hasard à la surface de la Terre. On les trouve dans des zones particulières :

– les rifts ;

– les dorsales ;

– les cordillères bordant les fosses océaniques ;

– des points isolés.

Les faits à expliquer :

– la formation du magma ;

– la répartition des volcans.

LES SÉISMES

Les séismes se manifestent par des ondes sismiques pouvant être destructrices.

Les ondes sismiques apparaissent lorsqu’une faille apparaît ou rejoue. En profondeur des contraintes s’exercent sur les roches. Lorsque ces contraintes sont croissantes elles finissent par casser les roches en deux blocs qui se déplacent l’un par rapport à l’autre. Une faille apparaît et des ondes sont émises. Elles se propagent dans toutes les directions de l’espace et lorsqu’elles atteignent la surface le sol tremble et il y a un tremblement de Terre.

Les séismes ne sont pas répartis au hasard à la surface de la Terre. Ils sont associés à des reliefs particuliers :

– les rifts ;

– les dorsales océaniques ;

– les fosses océaniques ;

– les chaînes de montagnes.

Les faits à expliquer :

– l’origine des contraintes ;

– la répartition des séismes.

L’étude des ondes sismiques nous renseigne sur la structure interne de la Terre.

LA STRUCTURE DE LA TERRE

La Terre est constituée d’enveloppes concentriques. De l’extérieur vers l’intérieur il y a :

– la croûte terrestre plus épaisse pour les continents que pour les océans.

– le manteau lithosphérique ;

– l’asthénosphère ;

– le manteau ;

– le noyau externe liquide ;

– le noyau interne solide.

Coupe schématique de la Terre (source : AVG)

La croûte et le manteau lithosphérique constitue la lithosphère. Elle repose sur l’asthénosphère.

LES PLAQUES TECTONIQUES

La surface de la Terre est découpée en une douzaine de plaques dont l’épaisseur correspond à la lithosphère. Les limites des plaques sont les zones géologiquement actives où l’on trouve les volcans et les séismes.

Les plaques sont en mouvement les unes par rapport aux autres. Elles peuvent :

– s’écarter (divergence) au niveau des dorsales océaniques ;

– se rapprocher (convergence) au niveau des fosses océaniques et des chaînes de montagnes ;

– coulisser au niveau de grandes failles transformantes.

LA TECTONIQUE DES PLAQUES

La tectonique des plaques est une théorie qui explique les faits observés en géologie interne (volcans et séismes).

Le moteur de la tectonique des plaques est l’énergie interne de la Terre. Cette énergie vient essentiellement de la couche D’’.

Coupe schématique de la Terre montrant les mouvements de convection dans le manteau à l’origine des mouvements des plaques lithosphériques.

Le manteau est chauffé par en dessous. Il remonte en repoussant les couches au-dessus de lui. Il se produit un bombement de l’asthénosphère et de la lithosphère qui se fracture. Il y a de petits séismes.

La remontée du manteau continue. Il s’écoule sur les côtés en entraînant la lithosphère. Un rift apparaît. La pression sur le manteau diminue et il y a fusion partielle de la partie supérieure du manteau. Du magma se forme ce qui explique l’apparition de volcans effusifs dans le rift.

Si la remontée du manteau se poursuit, les deux bords du rift se séparent et une lithosphère océanique faite de roche volcanique apparaît. Elle est coupée en deux par une dorsale. C’est le stade océan étroit comme la Mer Rouge. Si cela continue l’océan s’élargit tout en restant symétrique. C’est la cas de l’océan atlantique.

A la jonction entre la lithosphère océanique et la lithosphère continentale les lithosphères peuvent se détacher. La lithosphère océanique, plus dense que l’asthénosphère s’enfonce. Comme elle est poussée par l’ouverture de l’océan elle plonge sous la lithosphère continentale dans une zone de subduction. La plongée de la lithosphère océanique se fait par à-coups qui s’accompagnent de séismes. En s’enfonçant, la lithosphère se réchauffe et fond en partie. Un magma se forme. Il est à l’origine des volcans explosifs.

Une dorsale océanique est une zone de création de lithosphère océanique. Une zone de subduction est une zone de destruction de lithosphère océanique.

Théorie : une théorie est un ensemble de règles et de lois scientifiques qui cherchent à décrire et à expliquer un ensemble de faits.

La divergence des plaques

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. « 

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits 🙂 Qui  fait le petit rappel ? »

Samuel et Léo : « Moi ! Moi ! »

Max : « Encore une fois le choix est difficile. Commençons avec toi Samuel. »

Samuel : « Merci monsieur Max. Pour le moment nous savons que la surface de la Terre est découpée en une douzaine de plaques qui se déplacent les unes par rapport aux autres. L’activité géologique (volcans et séismes) se concentre aux limites de ces plaques. Les mouvements peuvent être des divergences, des convergences ou des coulissements. »

Léo : « Les divergences c’est quand les plaques s’écartent. Il y a les rifts et les dorsales océaniques. La convergence c’est quand les plaques se rapprochent comme au niveau des fosses océaniques et des chaînes de montagnes. Les coulissement c’est quand une plaque glisse contre une autre. »

Samuel : « Les plaques sont très grandes mais elles ne sont pas très épaisses. Si j’ai bien compris leur épaisseur correspond à celle de la lithosphère. La lithosphère c’est la couche la plus extérieure de la Terre. Elle est dure et cassante. Son épaisseur est d’une centaine de kilomètres mais vous avez dit que par endroits son épaisseur est nulle. Je ne comprends pas bien. »

Max : « Je vais vous expliquer cela. Pouvez-vous détailler la lithosphère ? »

Léo : « Elle comporte la croûte et le manteau lithosphérique. La limite inférieure de la croûte est le Moho et la limite inférieure de la lithosphère est la LVZ. L’asthénosphère est un tout petit peu moins dure que la lithosphère. Vers 700 km de profondeur on arrive au manteau inférieur. »

Max : « C’est très bien tout ça 🙂 Vous connaissez bien vos leçons. Nous allons pouvoir étudier tout cela. Commençons par les rifts puisque vous n’avez pas bien compris. Actuellement, il y a un grand rift à l’est de l’Afrique. Voyons cela. »

Carte de localisation du rift Est-Africain. C’est une zone de divergence. On y observe des séismes superficiels et des volcans effusifs.

Léo : « Ça fait comme des gradins ou des marches d’escalier de chaque côté d’une plaine. »

Max : « C’est tout à fait ça Léo. La plaine est un fossé d’effondrement. On parle de graben. Voilà ce que cela donne en coupe. »

Coupe schématique d’un rift.

Samuel : « Comment ça se forme ça ? »

Max : « Bonne question. Et si nous modélisions ? J’ai une petite vidéo quelque part… »

Max : « C’est ce qu’il se passe dans la croûte terrestre. »

Léo : « Monsieur Max, si j’ai bien compris… Autrefois l’Amérique du sud et l’Afrique était collés puis ces deux continents se sont séparés. Il y a eu un rift entre les deux ? »

Max : « Tu as bien compris Léo. »

Samuel : « Donc après le rift il y a l’océan ! »

Max : « Oui 🙂 Mais avant de voir les dorsales continuons avec les rifts. Je voulais vous montrer une image mais je ne la trouve pas. Le profil sismique d’un rift… »

Léo : « C’est une image de la profondeur obtenue grâce aux ondes sismiques ? »

Max : « Oui. C’est un peu compliqué mais j’aurais vraiment aimé vous montrer ça. Tant pis. Voici un schéma que l’on peut obtenir à partir de ce genre de document. »

Coupe schématique au niveau d’un rift.

Samuel : « Alors… La lithosphère s’est aminci et la lithosphère est remontée. On voit aussi qu’il y a un réservoir magmatique juste sous le rift. »

Léo : « Ça explique les volcans effusifs. »

Max : « Bravo mes petits. »

Léo : « Nous avons décrit mais ça n’explique pas ce qu’il se passe. »

Samuel : « J’ai une hypothèse ! »

Max : « Je t’écoute Samuel. »

Samuel : « Quand nous avons étudié la coupe de la Terre vous nous avez parlé de la couche D » juste à la limite entre le noyau externe et le manteau. Je me souviens que vous aviez dit que c’est une source de chaleur. Ça chauffe le manteau par en dessous. Quand on chauffe un solide, sa densité diminue et il remonte. Je suppose que c’est ce qu’il se passe avec le manteau. Il remonterait et en arrivant sous la lithosphère il fondrait. »

Léo : « Oui oui oui ! Bravo Samuel ! Ça expliquerait aussi que la croûte se bombe et se fracture ! Ensuite, le manteau repousserait l’asthénosphère sur les côtés ce qui entrainerait la lithosphère ! Et hop ça s’écarte ! »

Max : « Alors là bravo ! Je n’ai rien d’autre à dire. Bravo à tous les deux 🙂 J’ai un peu l’air bête avec ma modélisation. Elle est inutile. »

Léo : « Non ! Je veux voir ! »

Léo : « Oulala ! La bulle qui remonte c’est le manteau ? »

Max : « Oui mais dans la réalité la remontée se fait en dizaines de millions d’années. »

Samuel : « On voit bien que la remontée du manteau repousse la couche du dessus. »

Léo : « En plus, on voit que la couche du dessus s’enfonce sur les bords. »

Samuel : « Forcément ! Si ça s’écarte quelque part il faut bien que ça s’enfonce ailleurs ! »

Léo : « Monsieur Max, si la divergence continue après l’apparition du rift, il doit y avoir de plus en plus de volcans. Ça fait un alignement de volcans effusifs. Ça ressemble à une dorsale ça ! »

Max : « Oui Léo. Les deux bords du rift se sépare et l’espace se comble avec de la roche magmatique. C’est comme cela que se forme la lithosphère océanique. Voici une modélisation. »

Léo : « Je comprends. Quand les continents se sont séparés, l’espace entre le deux se comble de roche volcanique. C’est comme cela que se forme la croûte océanique. »

Samuel : « Et donc après le rift, il y a bien un océan ! »

Max : « Oui mes petits 🙂 Il est d’abord étroit comme c’est le cas pour la mer rouge. »

Carte de la Mer Rouge (source : Wikipédia)

Léo : « Pourquoi dit-on la Mer Rouge si c’est un océan ? »

Max : « Cela ne fait pas longtemps qu’on connaît la nature d’un océan. Un océan a une croûte océanique faite de roche volcanique et il possède ou il a possédé une dorsale. Une mer c’est sur un continent. Je continue. Après, l’océan ne fait que s’élargir. Il ne se passe rien de plus. On peut dater l’âge des fonds océaniques. Voici ce que cela donne pour l’océan Atlantique. »

Max : « Voilà ! Vous savez tout ! Vous pouvez reconstituer ce qu’il s’est passé pour que l’Afrique et l’Amérique du sud trouvent leur place actuelle 🙂 Avant d’aller vous laisser vous aérer en récréation regardons une petite animation. »

Max : « Cette fois vous savez tout ! »

Léo : « Merci monsieur Max ! »

Samuel : « C’était très intéressant 🙂 « 

Max : « Je vous mets un petit cours que vous recopierez pour la prochaine fois et en lien, un document qui résume un peu tout ce que nous avons vu aujourd’hui. Travaillez bien ! »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits ! »

III. LA DIVERGENCE DES PLAQUES.

La divergence commence au sein d’un continent. Le manteau, chauffé par en dessous remonte. Il s’accumule puis s’écoule sur les côtés. L’asthénosphère s’écarte en entraînant la lithosphère. Un rift apparaît. Le manteau fond et donne un magma fluide à l’origine de volcans effusifs. A chaque mouvement un séisme superficiel se produit.

Si la divergence continue une dorsale apparaît et sépare deux plaques lithosphérique. De la lithosphère océanique se met en place. C’est le stade océan étroit illustré actuellement par la Mer Rouge. Puis l’océan s’élargit et on arrive au stade océan Atlantique.

Doc divergence

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Réaliser une carte du monde

Bonjour à tous ! En géologie, nous avons parfois besoin de connaissances en géographie. Je vous propose un petit exercice qui va vous permettre de réviser un peu quelques données fondamentales de géographie physiques. Pour cela vous aller réaliser une carte du monde. Voici le fond de carte.

1. En noir, placer les continents ou régions suivants : Amérique du sud ; Amérique du nord ; Groenland ; Europe ; Asie ; Afrique ; Indonésie ; Australie ; Antarctique.

2. En bleu, placer les noms des océans : océan atlantique, océan pacifique, océan indien ; océan arctique ; océan antarctique

3. Représenter en marron, les chaînes de montagnes suivantes (vous pouvez faire plus foncées les montagnes les plus hautes) : Appalaches, Montagnes rocheuses, Cordillère des Andes, Alpes, Atlas, Caucase, Himalaya. N’oubliez d’écrire les noms de ces chaînes de montagnes.

4. Indiquez par des petits triangles les plus hauts sommets de chaque continents. Ce sont : Kilimandjaro, Mont McKinley, Aconcagua, Mont Vinson, Mont Everest, Mont-Blanc.

5. Représentez en bleu les fosses océaniques. Vous pouvez vous aider de ce document.

Carte de localisation des fosses océaniques autour de l’océan pacifique.

6. Représenter en rouge les dorsales océaniques. Là aussi je vous aide un peu 🙂

Carte de localisation des dorsales océaniques.

7. N’oubliez de nommer les lignes continues et pointillées qui figurent sur le fond de carte.

Vous pouvez colorier si vous le voulez mais si vous le faites, faites le proprement. Travaillez bien ! J’aimerais pouvoir mettre vos travaux dans mon site 🙂

Si vous aimez la géographie vous pourrez vous amuser ici : jeux de géographie.

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Les ondes sismiques (leçon)

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max. »

Max : « Bonjour mes petits. Lors de la dernière séance j’ai répondu à une interrogation de Samuel au sujet des vibrations qui sont la manifestations des tremblements de terre. Je vous ai donc parlé des ondes sismiques. Avez-vous fait le résumé que je vous avais demandé ? »

Samuel : « Bien sûr monsieur Max ! »

Léo : « Moi aussi ! »

Max : « Votre travail est toujours fait et il est toujours de qualité. Voyons cela… »

Max : « C’est très bien tout ça. Bravo mes petits 🙂 Je vais reprendre ce que vous avez écrit pour la leçon. Prenez vos cahiers et notez. »

II. LES ONDES SISMIQUES.

Une onde est un déplacement d’énergie sans déplacement de matière. Les ondes sismiques sont des vibrations du sol. Il existe trois types d’ondes sismiques qui ne se déplacent pas à la même vitesse. Les ondes sismiques sont émises à partir d’un point appelé foyer du séisme.

Les ondes sismiques se déplacent dans toutes les directions de l’espace. Elles s’atténuent en fonction du temps et de la distance au foyer.

Le foyer d’un séisme est le point d’origine d’un séisme.

Max : « Avez-vous des questions ? »

Samuel : « Puis-je résumer ce que nous avons vu monsieur Max ? »

Max : « Bien sûr Samuel. C’est un bon moyen de savoir si tu as compris. »

Samuel : « Il faut remettre dans l’ordre chronologique. Tout commence au foyer du séisme. Je ne sais pas ce qu’il s’y passe mais d’un seul coup, il émet des ondes sismiques. Ces ondes se déplacent dans toutes les directions de l’espace mais elles s’atténuent en fonction du temps et de la distance au foyer. Quand elles arrivent à la surface de la Terre, elles font vibrer le sol et si elles sont encore assez fortes elles ont des conséquences comme les dégâts aux constructions humaines, des sans abris, des blessés et des morts, des modifications du paysages et parfois des tsunamis. »

Max : « C’est ça Samuel. Tu as bien compris. »

Léo : « Il reste des problèmes à résoudre quand même ! Dans tous les modèles d’ondes que vous nous avez montré il y a quelque chose qui donne de l’énergie au départ de l’onde. Et puis on ne sait toujours pas quel lien il y a entre les failles et les séismes. »

Max : « Bonnes remarques Léo 🙂 Nous allons commencer par étudier les failles. Mais nous le ferons la prochaine fois. »

Léo : « C’est déjà la récré ? »

Max : « Oui. Filez mes petits. »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir ! »

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Les ondes sismiques

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits. Nous commençons par le petit rappel. Tiens, si je le faisais sous la forme d’une interrogation orale ? Au hasard… Léo ! »

Léo : « Oui monsieur Max. »

Max : « As-tu appris ta leçon ? »

Léo : « Bien sûr monsieur Max ! »

Max : « Vérifions cela. Quelles sont les manifestations des séismes ? »

Léo : « Lors d’un tremblement de terre la terre tremble. Les vibrations durent de quelques secondes à quelques minutes et elles touchent une région plus ou moins étendue. »

Max : « Très bien. Quelles peuvent être les conséquences d’un séisme ? »

Léo : « Les conséquences d’un séismes peuvent être des dégâts aux constructions humaines, des sans-abris voire des blessés et des morts, des modifications du paysage et parfois des tsunamis. Il peut aussi y avoir des failles même si je ne sais pas encore ce que c’est. »

Max : « C’est très bien Léo. 20/20 ! Tu peux retourner à ta place. Nous allons commencer. »

Samuel : « Monsieur Max, puis-je poser une question ? »

Max : « Bien sûr Samuel. Répondre aux questions de mes élèves est ce que je préfère dans mon métier d’enseignant. »

Samuel : « Merci monsieur Max. Ce n’est pas vraiment une question. Dans la leçon, nous avons écrit que la terre tremble. Il y a des vibrations. Je vous ai entendu parler d’ondes sismiques. Je ne comprends pas bien ce que c’est une onde. »

Max : « Oui… Une onde… Je vais essayer de vous expliquer cela simplement. J’avais prévu de voir cela rapidement mais je m’adapte. »

Samuel : « Merci monsieur Max. »

Max : « Vous connaissez déjà les ondes mais vous ne le savez pas. Prenons un exemple simple. »

Léo : « C’est une onde ? J’aurais dit une vague moi. »

Max : « Une vague est une onde. »

Samuel : « La surface de l’eau monte et descend puis monte et descend… »

Léo : « Oui mais ça s’arrête au bout d’un moment. »

Max : « Première caractéristique d’une onde : elle s’atténue avec le temps. »

Samuel : « Elle s’atténue ? Qu’est ce que ça veut dire ? »

Max : « Disons qu’elle diminue. Autre exemple. »

Léo : « Oui, on voit bien l’onde. »

Samuel : « Elle rebondit un peu sur le bord… »

Max : « Oui Samuel. Notez le bien. Cela nous sera utile plus tard. Vous voyez bien que cette onde s’atténue en fonction du temps. »

Samuel : « Il me semble qu’elle s’atténue également en fonction de la distance parcourue. Plus on s’éloigne du point où elle a été créée, plus elle est faible. »

Max : « C’est exact Samuel. Commencez-vous à comprendre ? »

Samuel : « Oui monsieur Max. Une onde c’est un peu comme un déplacement vers le haut et le bas qui se déplace dans toutes les directions. »

Max : « C’est très bien Samuel mais il faut essayer de comprendre ce qui se déplace. Regardez ce petit film anodin. »

Léo : « On voit bien que les ondes s’atténuent en fonction de la distance au point d’impact. »

Max : « C’est vrai mais observez bien le bouchon. »

Samuel : « Il ne bouge pas ! »

Léo : « En fait si ! Mais il avance puis revient à sa place ! »

Samuel : « Donc lui ne se déplace pas. L’onde se déplace mais pas le bouchon. J’en déduis que l’eau non plus. »

Max : « Bonne déduction Samuel 🙂 Effectivement, une onde est un déplacement d’énergie sans déplacement de matière. C’est un peu compliqué mais je pense que vous pouvez comprendre. »

Léo : « Si nous revenons aux séismes cela veut dire que la terre tremble comme la surface de l’eau. Ce sont les ondes sismiques. Elles aussi s’atténuent avec la distance et le temps monsieur Max ? »

Max : « Oui Léo. Cela explique que le séisme n’est pas ressenti partout sur Terre. Mais il peut être enregistré quand même avec des appareils très précis. »

Samuel : « A chaque tremblement de terre toute la Terre tremble alors ? »

Max : « Oui mais il n’y a que dans une région plus ou moins étendue où les vibrations sont ressenties. »

Léo : « Je comprends mieux les dégâts ! Si le collège bouge de bas en haut puis de haut en bas pendant plusieurs secondes il finit tout cassé ! »

Max : « Ces ondes dites transversales ne sont pas les plus dangereuses. »

Léo : « Il y a différents types d’ondes ? »

Max : « Oui. Illustrons cela avec un ressort. Dans la vidéo qui suit il n’y a que deux types d’ondes qui sont illustrés. Je vous montrerais le troisième type ensuite. »

Max : « Je pense que ce petit film est suffisamment clair. Je vous montre des animations des trois types d’ondes sismiques. »

Max : « Ces ondes ne se déplacent pas à la même vitesse. Les plus rapides sont les ondes P. Le P signifie ‘premières’ parce que ce sont les premières à arriver. Les ondes S arrivent en second. Puis il y a les ondes L appelées ondes de Love ou Rayleigh. Ce sont les plus dangereuses pour les bâtiments. »

Léo : « Ben oui ! En plus elles arrivent après les autres qui ont déjà fragilisé les constructions. »

Max : « Je répète que ces différents types d’ondes ne se déplacent pas à la même vitesse. Plus on se trouve loin du point de départ du séisme, plus l’écart entre les arrivées des ondes sera important. Voici ce que donne un enregistrement d’ondes sismiques par un sismographe. »

Sismogramme montrant les enregistrements des trois types d’ondes sismiques.

Léo : « Mais il y a trois tremblements de terre alors ! »

Max : « Non Léo. Un tel enregistrement a été réalisé loin du point de départ des ondes. Le tremblement de terre n’a donc pas été ressenti là où se trouve le sismographe. »

Samuel : « Monsieur Max. Comment appelle t-on le point d’origine des ondes sismiques ? »

Max : « C’est le foyer Samuel. Le foyer est le point d’origine du séisme. »

Samuel : « Alors si j’ai bien tout compris, le séisme commence au foyer qui envoie des ondes sismiques dans toutes les directions de l’espace. Ces ondes s’atténuent en fonction du temps et de la distance au foyer et quand elles arrivent à la surface elles provoquent le tremblement de terre. »

Max : « C’est ça 🙂 Mes petits, je suis désolé de vous dire que cette séance est terminée. Pour la prochaine fois vous allez me faire un petit résumé de cet article. Pour cela vous noterez sur une feuille ce qui vous semble le plus important dans cet article. Cela ne doit pas dépasser 10 lignes. »

Samuel : « D’accord monsieur Max ! »

Max : « Filez vous dégourdir les pattes ! »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits ! »

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Les caractéristiques de la reproduction sexuée

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max. »

Max : « Bonjour mes petits. Aujourd’hui nous allons essayer de comprendre les caractéristiques de la reproduction sexuée en parcourant un peu l’histoire des sciences. Je vous avais demandé d’étudier un article. L’avez-vous fait ? »

Samuel et Léo : « Oui monsieur Max. »

Max : « Qui veut le résumer ? »

Samuel : « Moi ! Alors… Jusqu’au 18ème siècle la reproduction sexuée était assez mal connue. Deux théories s’opposaient. D’un côté il y avait les ovistes. Selon eux les ovules contiennent déjà un petit individu et la semence du mâle ne fait que ‘réveiller’ l’ovule et déclencher son développement. A l’opposé il y a eu les animalculistes. Ils donnaient le rôle principal aus spermatozoïdes qui; selon eux, contenaient de petits individus. L’ovule se servaient qu’à nourrir cet individu pendant les premiers instants de sa vie. »

Max : « Très bien Samuel. »

Léo : « Je sais bien qu’il ne faut pas juger les personnes du passé avec les connaissances de notre époque mais elles étaient bizarres leurs théories… »

Max : « Il faut se tromper pour progresser Léo. Peux-tu me parler de Lazzaro Spallanzani ? »

Léo : « C’est un italien du 18ème siècle (1729-1799). Il était abbé c’est à dire prêtre catholique mais aussi scientifique. Il était oviste c’est-à-dire qu’il pensait que le mâle n’avait aucun rôle dans la reproduction sexuée et que le bébé était contenu dans l’ovule. C’est étrange parce qu’il a dû voir des accouplements de grenouilles… »

Max : « Il en a vu Léo 🙂 Pour vérifier son hypothèse il se livra à des expériences restées célèbres. Voici la première série. »

Premières expériences de Spallanzani sur la reproduction sexuée.

Léo : « Il a mis des caleçons à des grenouilles mâles 🙂 »

Max : « Oui Léo 🙂 »

Samuel : « Il y a le protocole et les résultats. Nous allons devoir les interpréter je suppose. »

Max : « Tu supposes bien Samuel. Mais avant je vous montre la deuxième série d’expériences. »

Deuxième série d’expériences de Spallanzani sur la reproduction.

Léo : « Là aussi il y a le protocole et le résultats. Je suppose que nous allons sortir une feuille et rédiger une démarche expérimentale 🙂 »

Max : « Absolument Léo 🙂 Allez, au travail. Dans la conclusion n’oubliez pas de dire si l’hypothèse de Spallanzani est validée ou non par ses expériences. Puis vous préciserez ce qu’il faut pour une reproduction sexuée. »

Un peu plus tard…

Léo : « Monsieur Max, nous avons terminé. »

Max : « Alors je ramasse vos copies et vous pouvez filer en récréation pendant que je les corrige. »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits. »

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LA REPRODUCTION ASEXUÉE

Max : « Bonjour à tous ! enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires ! »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits. Quel plaisir de vous retrouver 🙂 »

Léo : « Le plaisir est partagé monsieur Max 🙂 Dites, nous avons terminé une partie du programme. Qu’allons-nous faire maintenant ? »

Max : « De la biologie. Savez-vous quelles sont les deux fonctions d’un organisme vivant ? »

Samuel : « Je sais ! Je sais ! Un être vivant se nourrit et se reproduit. »

Léo : « Il y a donc la fonction de nutrition et la fonction de reproduction. »

Max : « C’est ça 🙂 La nutrition permet à l’individu de rester en vie et la fonction de reproduction permet à l’espèce à laquelle il appartient de prospérer. Nous pouvons ajouter la fonction de relation. Nous en parlerons un peu. »

Léo : « Je sais pourquoi vous dites ça ! Nous avons déjà étudié la fonction de nutrition. Je suppose que nous allons maintenant aborder la fonction de reproduction. »

Max : « Tu supposes bien Léo. Commençons par la reproduction asexuée. »

Léo : « La reproduction asexuée ? C’est quoi ? »

Max : « La reproduction asexuée ? Vous ne connaissez pas ? La reproduction asexuée est la capacité qu’à un être vivant à se reproduire seul. »

Samuel : « Tout seul ? Sans partenaire ? »

Max : « Oui Samuel. Avez-vous des exemples ? »

Léo : « Mmmmm… Les unicellulaires se reproduisent par multiplication cellulaire. Un individu en donne deux. Il est tout seul au début et il s’est reproduit. C’est la reproduction asexuée ? »

Max : « Oui Léo. La multiplication cellulaire des organismes unicellulaires est bien un mode de reproduction asexuée. »

Samuel : « Il y a les végétaux ! En voulant entretenir la plante de ma chambre, j’ai cassé un morceau de tige. Comme je ne savais pas quoi en faire, je l’ai mis dans l’eau. Des racines ont poussé sur la tige. J’ai donc une autre plante 🙂 « 

Max : « Samuel, tu as fait une bouture sans le savoir. »

Léo : « Une bouture ? »

Max : « Oui Léo. Le bouturage est l’obtention d’un nouvel individu à partir d’un morceau de plante sur lequel vont se développer des racines. »

Léo : « Moi aussi j’ai fait des boutures alors ! J’avais une plante qui poussait tout en hauteur. Elle touchait le plafond. Alors un jour je l’ai coupée et j’ai mis les morceaux dans l’eau. Il y a des racines maintenant. »

Max : « Vous devriez me montrer des photographies. »

Samuel et Léo : « Oui monsieur Max. »

Samuel et son pothos

Le morceau cassé
Une bouture ayant des racines.

Léo et ses boutures de Dracaena marginata

Les racines

Samuel : « Monsieur Max, ce n’est pas très naturel ça. »

Max : « C’est vrai même si le bouturage se produit parfois naturellement. Le marcottage est plus fréquent dans la nature. »

Léo : « Le marcottage ? »

Max : « Le marcottage est un mode de reproduction asexuée dans lequel une partie de la plante développe des racines puis se sépare de la plante mère. L’exemple classique est le fraisier qui se reproduit rapidement de cette façon. »

Stolons du fraisier

Samuel : « Ah oui ! De petites plantes se développent sur une tige rampante et ensuite elles se séparent. »

Max : « C’est ça 🙂 Cette technique est utilisée par les jardiniers pour multiplier des plantes. Ils plient une tige pour qu’elle passe sous terre. Des racines se développent sur la tige puis ils séparent la nouvelle plante de la plante mère. »

Léo : « Alors chez les végétaux il existe plusieurs méthodes de reproduction asexuée. Mais chez les animaux ? »

Samuel : « On peut faire des boutures avec les animaux ? »

Léo : « Je vais te couper une patte et la mettre dans l’eau. Un nouveau Samuel va pousser 🙂 »

Max : « Cela ne fonctionnerait pas avec notre cher Samuel 🙂 Mais il existe un petit ver qui supporte d’être coupé en deux. »

Léo : « Les vers de terre ? »

Max : « Ah non ! Surtout pas ! Je ne veux pas vous voir couper des vers de terre en deux ! Pauvres lombrics ! Vous obtiendriez deux morceaux morts ! Non, pas les vers de terre. Mais la planaire peut le faire. Regardez. »

Samuel : « C’est impressionnant ! »

Max : « Les hydres bourgeonnent pour donner d’autres individus. »

Léo : « Elles bourgeonnent ? »

Max : « Oui Léo. Regarde. »

Max : « Chez les méduses, on parle de strobilation ou stobilisation. Elle fait suite à la reproduction sexuée. Il y a un stade fixé, appelé strobile, qui se fragmente pour donner des tas de petites méduses. »

Max :  » Passons à la parthénogenèse. »

Léo : « Qu’est ce que c’est ? »

Max : « C’est la reproduction à partir d’un ovule non fécondé. La parthénogenèse a été étudiée par Charles Bonnet en 1770 chez les pucerons. »

Samuel : « Une femelle peut donner des petits toute seule ? »

Max : « C’est le principe de la reproduction asexuée Samuel 🙂 »

Léo : « Monsieur Max, je sais que les lézards peuvent détacher leur queue si un prédateur les attrapent. Après la queue repousse. C’est de la reproduction asexuée ? »

Max : « Je parlerais plutôt de régénération. La régénération est la capacité pour un organisme de reconstituer une partie qui a été détruite. Le lézard qui reconstitue sa queue, une étoile de mer qui voit un bras repousser… »

Samuel : « L’axolotl peut régénérer une patte ! »

Axolltl (Ambystoma mexicanum, Shaw et Nodder, 1798)

Max : « Oui l’axolotl peut régénérer une patte 🙂 La salamandre peut régénérer des tas d’organes. »

Léo : « Vous nous avez montré des bébés salamandres tachetées lors d’une sortie ! »

Max : « Je préfère ne pas en parler. Les Amphibiens sont protégés dans la région 🙂 »

Léo : « D’accord monsieur Max. »

Max : « Et si nous notions une leçon ? »

Samuel : « Nous sommes prêts ! »

LA REPRODUCTION ASEXUÉE

La reproduction asexuée est la capacité qu’a un individu de se reproduire seul.

I. CHEZ LES UNICELLULAIRES.

Un être vivant unicellulaire est un être vivant constitué d’une seule cellule. Les unicellulaires se reproduisent principalement par multiplication cellulaire au cours de laquelle un individu en donne deux identiques.

II. CHEZ LES VÉGÉTAUX.

Il existe plusieurs mode de reproduction asexuée chez les végétaux : à partir de stolons, de rhizomes, de tubercules… L’humain peut également multiplier les certains végétaux par reproduction asexuée par bouturage ou marcottage.

III. CHEZ LES ANIMAUX.

L’hydre ou les anémones de mer peuvent se reproduire par bourgeonnement. Les méduses ont recours à la strobilisation.

D’autres animaux ont la capacité de régénération. La régénération est la capacité à reconstituer un organe ou un membre perdu. C’est le cas chez les étoiles de mer, les lézards, l’axolotl…

D’autres animaux peuvent se reproduire à partir d’ovules non fécondés. Il s’agit alors de parthénogenèse.

IV. CONCLUSION.

La multiplication asexuée est un moyen rapide pour coloniser un milieu. Il est inutile de rechercher un partenaire. La plupart du temps, l’individu nouvellement formé est déjà bien développé. De plus, si l’individu parent était bien adapté au milieu, ses descendants le seront eux aussi.

Dans tous les cas, aussi bien chez les unicellulaires que chez les animaux et les végétaux, la multiplication asexuée donne naissance à des individus identiques entre eux. Tous les individus obtenus forment un clone c’est-à-dire un groupe d’individu génétiquement identiques.

Max : « Il y aurait d’autres choses à dire mais il faut savoir s’arrêter. Je vous ajoute juste un petit document sur la reproduction asexuée des végétaux. »

Max : « Avez-vous des questions ? »

Samuel et Léo : « Non monsieur Max. »

Max : « Il nous reste quelques minutes. Rangez vos affaires sagement et je vous passe une petite vidéo. »

Léo : « Merci monsieur Max ! »

Max : « Filez vous aérer un peu. »

Samuel et Léo : « Au revoir monsieur Max ! »

Max : « Au revoir mes petits ! »

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Les mouvements des plaques – la leçon

Max : « Bonjour à tous ! Enlevez vos blousons, asseyez-vous et sortez vos affaires. »

Samuel et Léo : « Bonjour monsieur Max ! »

Max : « Bonjour mes petits. Je vais vous rendre vos cartes. »

Léo : « Ah oui ! La carte indiquant les mouvements des plaques ! »

Max : « Exact Léo 🙂 »

Samuel : « Avons-nous de bonnes notes ? »

Max : « Les notes, les notes, toujours les notes… Quand comprendrez-vous que si vous travaillez pour savoir vous aurez nécessairement de bonnes notes ? »

Samuel : « Je vous demande pardon monsieur Max. »

Max :  » 🙂 Sans vouloir dévoiler vos notes, je peux vous dire que la moyenne de la classe est de 20/20 encore une fois 🙂 Léo, j’espère que tu ne m’en voudras pas de montrer la carte de Samuel. »

Léo : « Je ne vous en veux pas monsieur Max 🙂 « 

Léo : « Elle est vraiment bien 🙂 Bravo Samuel ! »

Samuel : « Merci Léo. La tienne est vraiment bien elle aussi 🙂 »

Max : « Vous vous féliciterez plus tard. Voici une autre version un peu moins… artisanale 🙂 »

Léo : « Ah oui. C’est moins artisanal 🙂 »

Samuel : « Mais ça reste la même chose. Je préfère ma carte. Elle est le fruit de mon travail. »

Max : « Quel plaisir d’enseigner à des élèves tels que vous 🙂 Qu’avez-vous retenu de votre travail ? »

Léo : « Nous savions déjà que la surface de la Terre est découpée en une douzaine de plaques lithosphériques. Elles sont très grandes mais peu épaisses puisqu’elles ne font qu’une centaine de kilomètres d’épaisseur. Maintenant nous savons qu’elles se déplacent et qu’il y a trois mouvements possibles. »

Max : « Merci Léo. Samuel, veux-tu prendre la suite ? »

Samuel : « Je veux bien. Les mouvements dont parlais Léo sont la divergence qui a lieu au niveau des rifts et des dorsales, la convergence au niveau des fosses océaniques et des chaînes de montagnes et il y a aussi le coulissement. »

Max : « Bravo ! Nous pouvons noter la leçon. Prenez vos cahiers et notez. »

II. LES MOUVEMENTS DES PLAQUES.

Les plaques sont en mouvement les unes par rapport aux autres. Les mouvements peuvent être :

– la divergence au niveau des dorsales et des rifts (volcanisme effusif) ;

– la convergence au niveau des fosses (volcanisme explosif) et des chaînes de montagnes ;

– le coulissement au niveau de grandes failles dites transformantes.

Max : « Avez-vous terminé ? »

Samuel et Léo : « Oui monsieur Max 🙂 »

Léo : « Merci monsieur Max. J’ai une question. »

Max : « Je t’écoute Léo. »

Léo : « Nous avons vu que les plaques lithosphériques se déplacent. Je veux bien. Mais comment est-ce possible ? »

Max : « Bonne question Léo. Excellente question même 🙂 Je vous propose de faire une petite digression et de nous rendre dans un article de complément. »

Samuel : « Allons-y ! »

Le complément

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