La répartition des êtres vivants dans notre environnement

Transcription

1 CHAPITRE 2 La répartition des êtres vivants dans notre environnement Classe de sixième Notions et contenus Les êtres vivants observés ne sont pas répartis au hasard ; leur répartition dépend des caractéristiques de l environnement. Dans notre environnement, les conditions de vie et la répartition des êtres vivants varient en fonction de causes locales : par exemple, la présence d un sol, la présence d eau, selon l exposition, selon l heure du jour. NB : on n envisage que les facteurs dont l intervention est repérée dans l environnement étudié. La répartition peut aussi dépendre de l action de l Homme. Compétences Identifier quelques relations entre les êtres vivants ainsi qu une relation avec le support. Identifier les composantes de l environnement. Constater la présence d êtres vivants dans certaines conditions de milieu. Réaliser des mesures. Identifier des transformations apportées par l Homme dans l environnement. 16 CHAPITRE 2 Programmes officiels Exemples d activités C - compte-rendu d un travail sur le terrain oralement, par écrit, par des photographies ou par un film. Re - mise en élevage ou en culture de quelques êtres vivants recueillis, dans les limites de la réglementation. Re - réalisation d un herbier, individuel, de classe ou par groupes, de quelques végétaux courants non protégés. I - observation de la répartition de différents êtres vivants présents dans le milieu. Ra - comparaison de deux milieux différents de l environnement proche quant aux êtres vivants qui s y trouvent. Re - réalisation de mesures des températures, d éclairement et d hygrométrie à des heures différentes, à des périodes différentes, dans un même milieu en des lieux diversement exposés (exposition et formes du relief, couverture nuageuse, couverture végétale), et/ou dans des milieux différents. Re/C - présentation des résultats sous forme de tableaux obtenus par informatique. [B2i] Ra - repérage des transformations apportées par l Homme dans l environnement étudié : - en exploitant des documents d archives illustrant les états antérieurs (assèchement, lotissement, plantation) ; - en comparant avec un environnement équivalent, proche et moins modifié (zone piétinée, friches.). [B2i] Les acquis de l école primaire Programme officiel paru au B.O. hors série n 1 du 14 février 2002 consultable sur le site B.O. : Au cycle 2 Au cycle 3 La matière Utilisation de thermomètres dans quelques situations de la vie courante. Diversité du vivant et diversité des milieux Sensibilisation aux problèmes de l environnement, prise de conscience de la fragilité des équilibres observés dans les milieux de vie. Éducation à l environnement Approche écologique à partir de l environnement proche. Rôle et place des êtres vivants L énergie Notions sur le chauffage solaire. Documents d accompagnement : fiche 1, 10 et 16, cycle 2 et 3. Consultables sur le site du CNED : à la rubrique «Enseigner primaire secondaire».

2 Observer, s interroger pour comprendre Les photographies 1 et 2 montrent l existence d une pellicule verte d algues (pleurocoques) sur la face nord d un tronc d arbre. Cette observation peut être réalisée aisément, même en milieu urbain, sur des troncs de platanes par exemple. La question pose le problème de la répartition des êtres vivants dans l environnement. Le document permet la formulation d hypothèses explicatives : cette répartition dépend des conditions physiques (température, humidité, lumière). Les photographies 3 et 4 montrent que la répartition des êtres vivants change au cours du temps. L exemple choisi est une friche agricole, un milieu riche du point de vue floristique. L élève est donc conduit à s interroger sur l influence de l Homme dans la répartition des végétaux et, plus largement, des êtres vivants dans l environnement. À partir des photographies 1 et 2 Comparer les deux faces du tronc photographiées et en dégager la notion de variation dans l espace. Pour comprendre et expliquer les observations précédentes, amener les élèves à répondre à la question : «Des conditions de vie différentes?» À partir des photographies 3 et 4 Comparer les paysages photographiés à quelques années d intervalle et en dégager la notion de variation de la répartition des êtres vivants dans le temps. Formuler des réponses à la question : «Quelle est l influence de l Homme sur la répartition des êtres vivants?» CHAPITRE 2 17

3 activité 1 Dans notre environnement, des milieux de vie à découvrir Les objectifs visés Le but de cette activité est la découverte d êtres vivants dans leur milieu de vie. Ces milieux de vie proches géographiquement sont caractérisés avec rigueur à l aide de mesures des paramètres physiques. Après avoir décrit ces deux milieux de vie et identifié des différences, les élèves sont conduits à mettre en relation la répartition des êtres vivants avec les caractéristiques physiques différentes pour expliquer ce qui est observé. Par le biais de cette activité, les élèves complètent leur analyse débutée dans le chapitre 1, relative aux relations établies entre les êtres vivants et avec leur support. Les élèves peuvent ainsi entrevoir la complexité des paramètres qui influencent la répartition des êtres vivants dans l environnement. Connaissances construites Dans notre environnement, les conditions de vie et la répartition des êtres vivants varient. Les êtres vivants se répartissent dans différents milieux. Chacun des milieux de vie rencontrés présente des caractéristiques physiques favorables aux êtres vivants qu il abrite. 18 CHAPITRE 2

4 Capacités et compétences développées Réaliser des mesures de températures, d éclairement et d hygrométrie dans des milieux différents (documents a et b). (Re) Constater la présence d êtres vivants dans certaines conditions de milieu (documents c à f). (I) Mettre en relation la répartition observée des êtres vivants dans l environnement avec les caractéristiques physiques des milieux de vie pour apporter une première explication relative à la répartition des êtres vivants dans l environnement (documents a à f). (Ra) Identifier quelques relations entre les êtres vivants ainsi qu une relation avec le support (documents d et e). (I/Ra) r Réponses aux questions posées 1. Milieu 1 : milieu ombragé en raison de la densité des arbres et de leur feuillage ; peu ou pas de végétation au pied des arbres : le sol visible est recouvert de feuilles mortes. Quelques buissons sont observables à droite de la photographie. Milieu 2 : milieu ensoleillé occupé par de la végétation herbacée en période de floraison. 2. Entre ces deux milieux de vie, les caractéristiques physiques changent radicalement. Le milieu 2 est beaucoup plus chaud et sec que le milieu 1 ; l éclairement y est presque trois fois supérieur. 3. La limace, la mousse et les champignons occupent le milieu de vie 1, car ces êtres vivants ont besoin d humidité, d ombre et de température modérée pour leur développement. Au contraire, le bouillon blanc, l abeille et le criquet requièrent des milieux lumineux, chauds et secs. Matériel et mise en œuvre Cette activité constitue un prolongement de la première activité du chapitre 1. Les documents d et e, projetés à partir du Cédérom, permettent aux élèves de formuler des hypothèses relatives à la répartition des êtres vivants dans l environnement ; ils permettent aussi de remobiliser des connaissances construites précédemment, à savoir l existence de relations entre les êtres vivants et avec leur support (abeille sur une fleur à la recherche de nectar, mousse se développant directement sur le tronc d un arbre, sans la présence d un sol). CHAPITRE 2 19

5 activité 2 Répartition des êtres vivants selon l exposition au soleil Les objectifs visés Cette activité vise à identifier un des facteurs responsables de la répartition des êtres vivants dans l environnement : l exposition au soleil. Cette activité permet aux élèves de mettre en œuvre une démarche d investigation, faisant suite aux constats établis dans l activité précédente. Cette démarche est ici légitimée par l étude de la répartition de deux animaux communs : le pyrrhocore et le cloporte. L activité est fondée sur un travail de terrain qui privilégie l observation. L ensemble des informations collectées par les élèves permet de vérifier que le cloporte et le pyrrhocore occupent des milieux de vie différents. Cette activité ne consiste dons pas à la recherche de préférendums, objectif exclu du programme officiel. Connaissances construites Dans notre environnement, les conditions de vie et la répartition des êtres vivants varient en fonction de causes locales : la présence d eau, selon l exposition. 20 CHAPITRE 2

6 Capacités et compétences développées Comparer deux milieux différents de l environnement proche et identifier les êtres vivants qui les peuplent (documents a à e). (I) Réaliser des mesures (document d). (Re) Présenter des résultats sous forme de tableaux de type Excel, par exemple [b2i] (document e). (Ra/Re) r Réponses aux questions posées 1. La punaise rouge vit au pied des arbres, au soleil. Le cloporte vit dans les milieux sombres et humides. 2. Les mesures effectuées sur le terrain montrent qu au pied des arbres, le milieu est ensoleillé et sec, alors que sous les pierres le milieu est humide et ombragé. 3. Les élèves complètent les observations proposées, par l étude de milieux semblables au sein de leur collège. Matériel et mise en œuvre Utiliser la fiche d observation vierge présentée dans le document d comme support méthodologique. Cette activité de terrain, réalisée en groupe, se prête très bien à un travail informatique de retour en classe. Les résultats obtenus par les différents groupes seront synthétisés sous la forme d un tableau proche du document e, à l aide d un tableur de type Excel. Cette activité favorise ainsi le développement de compétences dans le cadre du niveau 2 du Brevet informatique et Internet. Au cours de l analyse du tableau obtenu, une réflexion sur la validité de résultats statistiques pourra être engagée, cette activité s inscrivant dans le cadre du développement de l esprit critique de l élève. CHAPITRE 2 21

7 activité 3 D autres causes de la répartition des êtres vivants dans notre environnement Les objectifs visés Le but de cette activité est de montrer que la répartition des êtres vivants dans l environnement dépend d autres facteurs que l exposition à la lumière. L intervention de l Homme est alors mise en évidence ainsi que les variations des caractéristiques physiques au cours de la journée. Cette activité permet ainsi de préparer les élèves à adopter une attitude raisonnée et responsable vis-à-vis de leur cadre de vie. Connaissances construites Dans notre environnement, les conditions de vie et la répartition des êtres vivants varient en fonction de causes locales : la présence d un sol, selon l heure du jour. La répartition dépend aussi de l action de l Homme. 22 CHAPITRE 2

8 Capacités et compétences développées Réaliser des mesures (documents b et c). (Re) Constater la présence d êtres vivants dans certaines conditions de milieu (documents a à e). (I) Identifier des transformations apportées par l Homme dans l environnement (documents d et e). (I/Ra) r Réponses aux questions posées 1. La répartition différente des insectes entre l aube et le milieu de la journée s explique par des conditions de température, d éclairement et d hygrométrie différentes entre ces deux périodes. Les insectes occupent ce milieu lorsque la température et l éclairement sont importants et lorsque le taux d humidité est faible. 2. Au coucher du soleil, les caractéristiques physiques du milieu diffèrent de celles qui règnent en milieu de journée : la température et l éclairement diminuent et le taux d humidité augmente. Les insectes rencontrés ne devraient plus être visibles dans ce milieu. 3. Dans cet environnement, on peut identifier différentes manifestations de l activité humaine : une route un panneau de signalisation une barrière des poteaux 4.À l aide d un papier calque, on peut délimiter plusieurs zones sur la photographie du document d caractérisées par : des buissons et des arbres des herbes une zone goudronnée sans végétaux 5. La construction d une route dans un champ entraîne un changement dans la répartition des végétaux. Sur la chaussée, la végétation a disparu, en l absence de sol. À mesure que l on s éloigne de la chaussée, la végétation herbacée (plantes rudérales) devient progressivement arbustive. Matériel et mise en œuvre Les documents a à d viendront compléter des observations réalisées sur le terrain, dans un environnement proche. Le document d est à projeter à partir du Cédérom, l image peut alors être extraite et le fichier ouvert à partir d un logiciel de retouche d images (Mesurim). La question 4 peut alors être réalisée à l aide de l outil informatique : elle consiste à détourer différentes zones de l environnement présenté et à donner un titre signifiant à chacune des zones repérées. CHAPITRE 2 23

9 activité 4 Conduire un élevage en classe Question relative à la réglementation pour les élevages en classe L article 2 du décret n du 19 octobre 1987 du ministère de l Agriculture et de la pêche indique qu il est possible d observer un vertébré vivant s il est placé dans des conditions qui ne nuisent en rien à sa survie. Il est aussi possible d utiliser des œufs embryonnés, des vers de terre, des mollusques, des échinodermes ou des arthropodes vivants. Cependant la loi du 17 juillet 1976 reconnaît une sensibilité à l animal sans restriction taxonomique. La note de service n du 30 avril 1985 définit les obligations du professeur de SVT vis à vis des animaux gardés en captivité dans la classe ou dans le laboratoire. Des arrêtés protégeant la faune sauvage sont parus au Journal officiel en 1979, 1980 et Ces textes interdisent la capture et la destruction de certains insectes, notamment des papillons et coléoptères (Apollon ), ainsi que l enlèvement des œufs de larves et des nymphes. Il existe également des interdictions de capture et d enlèvement pour certains vertébrés : amphibiens (salamandres, tritons, grenouilles), reptiles (couleuvres, lézards des murailles, lézards verts, orvets), oiseaux, mammifères. Les objectifs visés L objectif de cette activité est méthodologique : il vise à mettre en application des connaissances acquises sur les facteurs qui influencent la répartition des êtres vivants dans l environnement. Ces élevages poursuivis au cours de l année pourront être exploités dans d autres parties du programme de 6 e, notamment dans le chapitre 6 : «Se nourrir, grandir : produire de la matière». Connaissances construites L élevage d animaux nécessite de connaître les caractéristiques physiques de leur milieu de vie naturel afin de les reproduire aussi fidèlement que possible. Capacités et compétences développées Savoir appliquer ses connaissances (documents a à e). (Ra) 24 CHAPITRE 2

10 r Réponses aux questions posées 1. Des conditions de vie différentes dans chacun des quatre vivariums Vivarium 1 : milieu lumineux, sec et chaud (lampe). Vivarium 2 : milieu humide (eau + plaque de verre sur le vivarium), moins chaud et lumineux que dans le premier vivarium. Vivarium 3 : milieu aquatique et terrestre humide (boue). Vivarium 4 : milieu sombre. 2. Le vivarium le mieux adapté pour l élevage des criquets est le premier vivarium, car le criquet affectionne les milieux ensoleillés. Le vivarium le mieux adapté pour l élevage des escargots est le vivarium 2, car l escargot recherche des milieux humides. Le vivarium le mieux adapté pour l élevage des fourmis est le vivarium 4, car les fourmis vivent une grande partie de leur vie dans le sol, c'est-à-dire dans un milieu sombre. Le vivarium le mieux adapté pour l élevage des grenouilles est le vivarium 3, adapté à la vie amphibie de ces animaux. 3. Il paraît impossible de procéder à un élevage de ces animaux dans le même vivarium, car ces êtres vivants requièrent des conditions physiques différentes pour leur développement. Matériel et mise en œuvre Question de vocabulaire : une ambiguïté demeure sur les termes «vivarium», «terrarium» et «paludarium». Pour introduire le maximum de clarté dans le vocabulaire, le terme «vivarium» qui correspond à ce qui est aménagé en vue de conserver des animaux de petite taille a été choisi. Le terrarium est adapté pour des animaux terrestres qui n exigent pas une forte humidité du sol et de l air. Le paludarium est nécessaire pour les animaux qui requièrent un milieu humide sans vivre continuellement dans l eau, s opposant ainsi à ce que l on nomme aquarium. Privilégier des dispositifs d élevage simple, en vue d un élevage court dans le temps et se renseigner au préalable sur les lois qui réglementent l élevage des animaux en France. Quelques astuces pour l élevage des animaux Élevage des escargots : si les escargots sont maintenus au chaud dans une atmosphère humide et si ils sont nourris de feuilles fraîches de laitue, ils n hibernent pas. Élevage de grenouilles : préparer le vivarium à partir d un aquarium ou d un vieil évier aussi profond que possible dont le conduit d évacuation aura été bouché par un tampon de plâtre par exemple. Nourrir les grenouilles avec des mouches, des vers, des asticots, des araignées, des limaces ou des sauterelles. En captivité, les grenouilles peuvent refuser de s alimenter et jeûner durant plusieurs mois. Élevage des criquets : température comprise entre 25 C et 35 C, obtenue par un éclairement suffisant (lampe de 100 W pour une cage de 150 dm 3 ) continu durant 10 heures par jour. Maintenir l humidité du sol en arrosant quotidiennement. Prévoir un abreuvoir (tube à essai rempli d eau et fermé par un tampon de coton) et distribuer chaque jour aux criquets de l herbe fraîche. Élevage des fourmis : pour réussir une fourmilière artificielle, il est nécessaire de récolter quelques dizaines d ouvrières, un certain volume de la terre du nid, une cinquantaine de nymphes et une reine. Pour récolter les fourmis, placer un flacon à col étroit à l entrée d une fourmilière ; pour récupérer une reine, prélever un grand volume de terre de la fourmilière à l aide d une bêche et étaler cette terre sur une surface blanche pour repérer la reine (de grande taille, 1 cm environ) et l introduire dans un second flacon à col étroit. Nourrir les fourmis d un peu de miel. CHAPITRE 2 25

11 A - Se poser des questions Vérifier ses connaissances Un milieu de vie est une zone de l environnement favorable au développement d êtres vivants. Il est défini par des caractéristiques physiques. On peut justifier que les êtres vivants ne sont pas répartis au hasard dans l environnement à l aide de l exemple choisi dans l activité 2 par exemple. En effet, en fonction de l exposition au soleil, les êtres vivants occupent différentes zones de l environnement : la punaise rouge se rencontre au pied des arbres, au soleil, alors que le cloporte affectionne les endroits humides de l environnement. On peut citer trois facteurs qui interviennent dans la répartition des êtres vivants dans l environnement : l exposition au soleil l heure du jour les manifestations de l activité humaine B - Des mots pour le dire Un exemple de phrase à construire correcte scientifiquement : «La répartition des êtres vivants change selon l heure du jour.» Cette affirmation s applique pour le lézard qui s expose au soleil à midi sur des pierres pour se réchauffer et qui se réfugie sous des pierres à la tombée de la nuit. C - Des observations Des explications? L adret et l ubac sont les deux versants d une vallée en montagne, exposés respectivement au sud et au nord. Il en résulte des conditions de vie différentes qui s expriment par des caractéristiques physiques différentes ; la végétation, miroir des caractéristiques physiques de l environnement y est différente. Il en résulte des conditions hivernales moins difficiles pour l Homme sur le versant adret, propices à son installation. 26 CHAPITRE 2

12 Appliquer ses connaissances 1 Des papillons à découvrir de jour comme de nuit 2 L étagement de la végétation en montagne 1. A : chêne ; B : Pin à crochets ; C : Hêtre ; D : Sapin 2. Ces arbres sont répartis ainsi, car le développement de chacun d entre eux nécessite des conditions de température particulières. Par exemple, le sapin peut se développer dans un milieu plus froid que le chêne, donc le sapin s observera préférentiellement à des altitudes plus élevées. 3 La répartition des animaux au cours des saisons 1. Le nombre de vulcains est faible, voire nul, pendant la période hivernale et au printemps. Il augmente considérablement en été (10 à 100 vulcains observés la première semaine d août) et il est maximal à l automne (100 à vulcains observés la première semaine d octobre). 2. On peut supposer que la majorité des vulcains migrent à la fin de l automne et qu ils ne recolonisent le milieu qu à l été suivant. 4 La répartition des formes de la phalène du bouleau en Grande-Bretagne 1. La forme sombre de phalène est la plus visible pour un oiseau à la recherche de nourriture, car le tronc est clair. 2. Les formes sombres de la phalène sont plus abondantes que les formes claires dans les régions industrialisées, car elles sont moins repérables (et donc moins dévorées par les prédateurs) sur les troncs d arbres qui sont noircis par la pollution. 3. Dans les régions rurales, l abondance des formes claires de la phalène s explique du fait qu elles sont moins repérables sur les troncs clairs que les formes sombres (voir réponse à la question 1). Les formes claires sont donc moins attaquées par les prédateurs que les formes sombres. CHAPITRE 2 27