Le peuplement d un milieu

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1 PROGRAMME Notions contenus L occupation du milieu par les êtres vivants varie au cours des saisons. Ces variations du peuplement du milieu se caractérisent par : des alternances de formes chez les espèces végétales (graine, bourgeon, organes souterrains) ; des comportements et des alternances de formes chez les espèces animales (adultes, larves). Les végétaux colonisent le milieu : par la reproduction sexuée, par la reproduction végétative. L installation des végétaux dans un milieu est assurée par des formes de dispersion : graines et spores. La formation de la graine nécessite le dépôt de pollen sur le pistil de la fleur. La colonisation du milieu est assurée par certaines parties du végétal. Le peuplement d un milieu Partie 2 L Homme influe sur le peuplement du milieu selon ses choix d aménagement, ses besoins alimentaires ou industriels. Son influence est directe ou indirecte. Chapitre 2 : L occupation du milieu au cours des saisons p. 30 Chapitre 3 : La colonisation du milieu par les végétaux p

2 À l école primaire, j ai découvert que Les végétaux et les animaux présentent des formes diverses. Les végétaux se développent dans des conditions particulières. Chapitre Partie 2 2. L occupation du milieu au cours des saisons La répartition des êtres vivants dépend des conditions de vie du milieu. Au cours des saisons, ces conditions changent. > Comment varie le peuplement du milieu? > Un vol d oiseaux migrateurs. > Un papillon sortant de sa chrysalide. Séquences 1. L alternance des formes chez les végétaux au cours des saisons L influence des saisons sur l alternance des formes végétales L alternance des formes chez les animaux au cours des saisons Le comportement des espèces animales au cours des saisons

3 Séquence 1 L alternance des formes chez les végétaux au cours des saisons L aspect de la nature change au cours des saisons. En hiver, la plupart des plantes semblent disparaître. Certains arbres perdent toutes leurs feuilles. > Quelles sont les différentes formes des végétaux au cours des saisons? A. Les différentes formes de la Moutarde des champs B. Les différentes formes du Sceau de Salomon Au printemps, une tige aérienne se développe à partir d un bourgeon du rhizome. Cette tige portera des feuilles et des fleurs en été. La tige feuillée disparaît à l automne. Durant l hiver, seul reste le rhizome*. Durant l été, la Moutarde des champs fleurit. bourgeon rhizome En automne, les fleurs sont fanées. Un fruit s est formé contenant des graines. Doc. 2 Le Sceau de Salomon au cours des saisons. 2. Citer les différentes formes de la plante observables à chaque saison. 3. Quelle est la partie du rhizome qui donnera une nouvelle tige feuillée? Doc. 1 Au printemps, la graine, restée en terre durant l hiver, germe, formant un nouveau plant de Moutarde des champs. La Moutarde des champs au cours des saisons. 1. Citer les différentes parties, ou formes, de la plante observables à chaque saison. Mettre en relation des documents Faire un bilan : Rédiger un texte court indiquant comment l occupation d un milieu varie au cours des saisons. > Vocabulaire Rhizome : tige souterraine qui porte des bourgeons et des racines Partie 2

4 Séquence 2 L influence des saisons sur l alternance des formes végétales Durant l hiver, les végétaux arrêtent leur croissance. Au printemps, les plantes développent de nouvelles tiges, de nouvelles feuilles B. Les conditions de développement d une plante à partir des spores > Quels sont les facteurs qui influencent le développement des végétaux au printemps? pieds de Polytric A. Les conditions de développement d une plante à partir des graines spore Au printemps, sur un sol humide, les spores germent, forment un rhizoïde qui porte de nouveaux pieds de mousse. tapis de mousse en hiver sac contenant des spores mois de l année J F M A M J J A S O N D températures maximales (en C) Doc. 1 hauteur de pluie (en cm) Les conditions climatiques en Île-de-France au cours d une année. 1. Repérer, dans le tableau, le facteur qui varie le plus au printemps. On cherche à vérifier si la température a une influence sur la germination des graines. Doc. 3 ouverture du sac et dispersion des spores C. Les conditions de développement d une plante à partir d un bulbe Certains pieds de mousse portent un sac rempli de spores. L alternance des formes chez une plante à spores : le Polytric. 3. En quoi les conditions du milieu au printemps sont-elles favorables à la germination des spores? Comment tester l influence de la température sur la germination? Préparer deux récipients. Disposer un fond de sable dans chacun d eux et arroser. Placer 10 graines de haricots dans chaque récipient. Placer un récipient à la température de 5 C (réfrigérateur) et l autre à 20 C (température de la salle). Arroser un peu tous les jours avec la même quantité d eau. Observer les résultats obtenus une semaine plus tard. eau Doc. 2 récipient à 20 C 10 graines sable récipient à 5 C une semaine plus tard eau Les conditions de la germination des graines. 2. Réaliser l expérience et noter les résultats en complétant les schémas après les avoir recopiés. température hygrométrie temps nécessaire au développement des bourgeons 9 C 75 % 4 semaines 10 C 70 % 3 semaines 13 C 75 % 2 semaines bourgeon Doc. 4 Influence de la température sur le développement des bourgeons de bulbes*. 4. Comparer les résultats expérimentaux. 5. En déduire le facteur déterminant pour le développement des bourgeons. > Vocabulaire Mettre en relation des documents Faire un bilan : Rédiger un texte court expliquant l influence du printemps sur le développement des plantes. bulbe de jacinthe Bulbe : organe souterrain contenant des réserves et un bourgeon Partie 2

5 Séquence 3 L alternance des formes chez les animaux au cours des saisons Le peuplement d un milieu par les animaux varie au cours des saisons. En hiver, certains semblent disparaître, d autres sont toujours présents. > Quelles sont les différentes formes des animaux au cours des saisons? A. Les différentes formes de la Piéride du chou En été, la femelle pond des œufs sur la face inférieure des feuilles du chou. Fiche d identité Taille de l adulte : 5,6 à 6,6 cm d envergure. Durée de vie de l adulte : 200 jours. Les œufs éclosent moins d une semaine après la ponte, par temps chaud. B. Les différentes formes de la Grenouille verte Au printemps, lors de l accouplement avec le mâle, la femelle grenouille pond des œufs. œufs À la fin de l automne, l adulte s enfouit dans la vase ou dans des endroits humides. Au retour du printemps, il réapparaîtra. Fiche d identité Taille de l adulte : 10 cm environ. Masse : 20 g. Durée de vie : 6 ans environ. 17 jours après la ponte, les larves naissent ; elles sont appelées têtards et se transformeront 100 jours plus tard en adultes. Au printemps suivant, les chrysalides se métamorphosent* en adulte. Les chenilles (larves) se nourrissent abondamment des feuilles de chou. Doc. 2 La Grenouille verte au cours des saisons. 3. Citer les différentes formes de la Grenouille verte (adulte ou larve) à chaque saison. hiver printemps été automne Grenouille rousse vie ralentie larves Grenouille agile Grenouille verte œufs vie active des adultes et des jeunes Les adultes des Grenouilles agile et rousse vivent sur terre. Les larves ont une vie aquatique. Doc. 1 En automne, les larves se transforment en nymphe*. Enfermées dans un cocon, elles ne s alimentent pas. Elles peuvent résister à de basses températures. La Piéride du chou au cours des saisons. 1. Citer les différentes formes de la Piéride du chou à chaque saison. 2. Montrer que la chrysalide permet à la Piéride du chou de survivre durant l hiver. Doc. 3 L alternance des formes chez trois espèces de grenouilles. 4. Compléter la ligne concernant la grenouille verte à l aide du document Quelles sont les formes de ces trois espèces de grenouilles que l on peut rencontrer dans une mare au début du printemps? Mettre en relation des documents Faire un bilan : Rédiger un texte court indiquant comment varie l occupation d un milieu par les animaux. > Vocabulaire Métamorphose : changement de forme, transformation importante du corps et du mode de vie. Nymphe : stade de développement intermédiaire entre la larve et l insecte adulte (chez le papillon, la nymphe s appelle chrysalide) Partie 2

6 Séquence 4 La Grenouille verte présente des alternances de forme. En hiver, les adultes s enfouissent dans la vase et entrent en vie ralentie. > Quels sont les différents comportements des animaux qui expliquent les variations de l occupation d un milieu au cours des saisons? A. La variation de peuplement d un milieu nom Héron cendré Muscardin Geai des chênes Doc. 1 B. Un animal migrateur : le Héron cendré zone de nidification* zone d hivernage* Le comportement des espèces animales au cours des saisons printemps été automne hiver Mer du Nord Variation de peuplement d un milieu dans la région d Avignon. Le relevé a été effectué dans une station où le climat est chaud l été, froid et venteux l hiver (les croix indiquent que l espèce a été observée). 1. Quel est l animal présent durant toute l année dans le milieu étudié? 2. Quels sont les animaux que l on n observe pas en hiver? Fiche d identité Taille : 90 cm. Masse : 1 kg. Durée de vie : 25 ans. C. Un animal hibernant : le Muscardin À la belle saison, les muscardins construisent un nid d herbes et de brindilles dans lequel les petits naissent. Ils se nourrissent de glands, de noisettes, de mûres et de baies*. Lorsque le froid arrive, ils se réfugient dans leur terrier d hiver et s endorment sur un lit de feuillage et de paille. Doc. 3 D. Un animal actif durant l hiver Le Geai des chênes se reconnaît à son plumage aux couleurs vives. Il habite plutôt dans les forêts, jusqu à m d altitude. Il consomme des glands, d autres fruits des forêts, des grains de blé, de seigle Il chasse également des lézards, des campagnols et s attaque aux couvées des petits passereaux. Au cours de l année, il constitue des réserves d aliments. En automne, il transporte des glands et autres fruits, les enfouit dans la mousse et les feuilles mortes. Il reste actif durant l hiver. Fiche d identité Taille : 9 cm. Masse : 30 g. Durée de vie : 3 ans. Le comportement du Muscardin au cours des saisons. 5. Relever dans le texte les caractères qui permettent d affirmer que le Muscardin est un hibernant. Fiche d identité Taille : 34 cm. Masse : 150 g. Durée de vie : 18 ans. Océan Atlantique Avignon Mer Noire Doc. 4 Le comportement du Geai des chênes au cours des saisons. 6. Expliquer pourquoi le Geai des chênes peut vivre toute l année dans la même forêt. > Vocabulaire Doc km Mer Méditerranée Localisation du Héron cendré au cours des saisons. 3. Dans quelle région le Héron cendré passe-t-il l hiver? 4. Comment expliquer sa présence au printemps et en automne dans la région d Avignon? Mettre en relation des documents Faire un bilan : Ranger, dans un tableau à trois colonnes, les animaux cités dans cette séquence en fonction de leurs comportements en hiver. Hivernage : période de repos en hiver. Nidification : fabrication du nid en été. Baie : fruit contenant des pépins comme le raisin Partie 2

7 Pour acquérir des méthodes Objectifs : Rechercher des informations dans un texte. Construire un schéma. A. Exploiter un texte pour y trouver des informations utiles La Processionnaire du pin est une espèce de papillon. Ses larves sont des chenilles qui attaquent les pins en rongeant leurs aiguilles durant l été. Les chenilles naissent en été des œufs pondus et déposés sur les branches des pins par le papillon adulte femelle au mois de juillet. En automne, elles fabriquent des nids en soie à l extrémité des branches ; elles y trouveront un abri lors des grands froids de l hiver. Fin février, les chenilles quittent le nid et descendent l une derrière l autre le long du tronc. Cette procession ne débute que lorsque la température matinale est supérieure à 10 degrés. Audessous de cette température, la procession s arrête. Au printemps, lorsque la température dépasse 22 degrés, les chenilles s enfouissent dans le sol et se transforment en nymphes d où sortiront, quelques semaines plus tard, des papillons adultes. Doc. 2 B. Exploiter un texte pour compléter un schéma 3. Recopier le schéma suivant et son titre (Doc. 4). 4. À l aide du document 1, placer sur le schéma les mots : larve (ou chenille), nouvel adulte et nymphe. 5. Compléter, sur le schéma, la partie correspondant aux saisons. Doc. 4 papillon adulte femelle papillon adulte mâle été œuf Succession des formes de la Processionnaire du pin au cours des saisons. Doc. 1 Les différentes formes de la Processionnaire du pin. 6. Repérer la phrase du document 1 qui indique les conditions déclenchant la procession. 7. Repérer la phrase du document 1 qui indique les conditions déclenchant l enfouissement. 8. Placer sur le schéma les mots : «procession» et «enfouissement». Placer aussi les températures repérées. 9. Comparer le schéma et le texte pour vérifier qu il n y a pas de contradiction entre les deux. Doc. 3 Processionnaire du pin étirant ses ailes. > 1. Faire la liste des mots du texte inconnus ou mal connus. Chercher leur définition dans un dictionnaire. 2. À partir du texte, expliquer ce que montre chaque photographie (Doc. 2 et 3) et donner un titre à chacune d elles. 40 >Si j ai réussi, je suis capable de > retenir des mots nouveaux pour pouvoir les réutiliser, > illustrer les idées importantes d un texte en construisant un schéma. 41 Partie 2

8 L essentiel par le texte L essentiel par l image Chapitre 2. L occupation d un milieu par les êtres vivants varie au cours des saisons. Certains sont visibles toute l année, alors que d autres semblent disparaître en hiver. HIVER 1. L alternance des formes chez les végétaux (Séquences 1 et 2) Les végétaux possèdent différentes parties : des tiges portant des feuilles, des fleurs et des bourgeons ; des graines ou des spores ; des organes souterrains. Les graines, les spores, les organes souterrains et les bourgeons sont souvent les seules formes qui persistent en hiver. niveau du sol La germination des graines et des spores et le développement des bourgeons se produisent lorsque les conditions climatiques sont favorables. Sous nos climats, ces conditions sont généralement réunies au printemps. Chêne pédonculé Geai des chênes ÉTÉ Sceau de salomon graine de Moutarde Muscardin 2. L alternance des formes et des comportements chez les animaux (séquences 3 et 4) Héron cendré Certains animaux présentent des formes qui alternent au cours des saisons : des œufs, des larves, des adultes. Les animaux peuvent avoir des comportements différents selon les saisons : ils sont hibernants ou migrateurs. niveau du sol Chêne pédonculé Geai des chênes Sceau de salomon Moutarde des champs Muscardin Je dois savoir faire : Je dois savoir : Mots-clés Bourgeon Graine Organe souterrain Germination Spore Œufs Larve Adulte Hibernant Migrateur. >Voir lexique, p Réaliser une expérience en suivant des consignes. Vérifier une hypothèse sur les conditions de la germination. Replacer dans l ordre chronologique les alternances de formes chez un animal et chez un végétal. Distinguer les végétaux à graines des végétaux à spores. 43 Nommer différentes formes chez les espèces végétales au cours des saisons. Nommer différentes formes chez les espèces animales au cours des saisons (larves, adultes). Définir les différents comportements des espèces animales selon les saisons. Partie 2

9 Exercices Évaluer des capacités expérimentales Exercice guidé B Réaliser la dissection d un bourgeon Les bourgeons contiennent les feuilles ou les fleurs miniatures de l année à venir. On cherche à montrer comment ils peuvent résister aux basses températures de l hiver. E Le comportement des sangliers au cours des saisons Un matériel à disposition : un bourgeon de marronnier et des pinces. Retirer un à un les éléments constituant le bourgeon et les poser dans l ordre en les dépliant, si possible. > Coupe longitudinale d un bourgeon de marronnier. > Résultat de la dissection du bourgeon. Les sangliers vivent dans les forêts tempérées. Ils sont omnivores et consomment des fruits, des racines, des insectes, etc. L automne est la période de reproduction : les mâles et les femelles s accouplent. En hiver, les poils du sanglier ont poussé de 10 cm : «une bourre» s est formée ; elle est composée de soies fines et chaudes. La nourriture est rare, mais le sanglier a un flair développé qui lui permet de repérer ses aliments sous la neige. De plus, il utilise ses réserves de graisse accumulées durant l été. Lorsque la nourriture manque, il quitte le bois durant la nuit, s approche des fermes, retourne la terre des champs et des jardins où il trouve de la nourriture. Au printemps, la femelle construit un nid où naîtront les marcassins. Elle les allaitera et, dès 3 mois, ils grignoteront des graines et des racines. a b 1. Choisir deux des éléments retirés du bourgeon et les dessiner côte à côte (voir Fiche 4, p. 188). [Raisonner, faire un choix en rapport avec ce que l on cherche à montrer] 2. Légender le dessin en faisant apparaître les éléments et caractères du bourgeon qui protègent les feuilles et les fleurs à venir du froid de l hiver. [Communiquer des informations par un dessin] 1. Rechercher la photographie qui montre que le sanglier est actif durant l hiver. [S informer] 2. Relever dans le texte les caractères du sanglier qui lui permettent de résister aux basses températures de l hiver. [S informer] 3. Peut-on dire que l occupation du milieu par les sangliers varie au cours des saisons? [Raisonner] C Distinguer le vrai du faux Recopier en bleu les phrases qui sont justes et corriger en rouge les phrases fausses. 1. L hibernant est actif en hiver. 2. L animal actif ne s alimente pas en hiver. 3. La germination produit une graine. 4. Au printemps, les bourgeons s ouvrent. Tester ses connaissances 44 D Expliquer 1. La germination des graines se produit dans des conditions précises. 2. Les végétaux à spores sont différents des végétaux à graines. 3. Les formes animales alternent selon les saisons. 4. Les formes végétales alternent selon les saisons. > Voir corrigés, p. 204 Aide à la résolution Rédiger les réponses en construisant des phrases courtes et claires qui répondent précisément à chaque question. 1. Observer attentivement les deux photographies. 2. Lire le paragraphe du texte concernant les activités du sanglier durant l hiver. Noter, au fur et à mesure, les caractères du corps du sanglier qui lui permettent de résister aux basses températures. 3. Lire le texte pour trouver à quelle saison on ne peut rencontrer que des adultes et à quelle saison on peut rencontrer des marcassins. > Voir corrigés, p Partie 2

10 Exercices Utiliser ses connaissances F Les différentes formes de l Églantier H L occupation du milieu par le Hanneton commun L adulte sort du sol fin avril et prend son envol le soir, dans les lieux où il trouve de la nourriture. Les œufs sont déposés à une profondeur de 5 à 17 cm dans le sol, environ 10 jours après l accouplement. Ils éclosent 30 jours plus tard. Les larves se nourrissent de végétaux en décomposition, de petites racines, de champignons. 1 e année 2 e année 3 e année 4 e an. été hiver été hiver été hiver > Un Églantier au printemps. > Un Églantier en hiver. À la fin du printemps, dans les sous-bois et au bord des chemins, les églantiers sont couverts de fleurs roses. En automne, les feuilles jaunissent et les fruits verts qui se sont formés durant l été commencent printemps à se colorer en rouge. Après la chute des feuilles, il reste sur l arbre des fruits rouges à paroi épaisse contenant des graines nommées «gratte-cul». hiver été 1. Reproduire le schéma et y ajouter les formes de l Églantier au cours des saisons. automne G Les différentes formes de la Cétoine dorée œufs larve nymphe adulte 1. Repérer, sur le schéma, à quel moment sont pondus les œufs et à quel moment l adulte sort du sol. 2. Déterminer la durée nécessaire au développement de l œuf en adulte. 3. Durant l hiver, la larve s enfonce dans le sol. Proposer une explication possible de ce comportement. La Cétoine est un insecte. L adulte vit dans les régions ensoleillées, sur les fleurs de sorbiers, d églantiers, etc. En mai, la femelle pond des œufs dans la terre ou dans les vieux arbres. Quelques semaines après naissent les larves. De juillet à août, les larves se nourrissent. Ce sont de gros vers blancs qui dévorent du bois et des détritus divers (Doc. a), puis se transforment en nymphe. La nymphe de Cétoine passe l hiver enfouie dans le sol, enfermée dans une coque de terre. Elle reste immobile et ne se nourrit pas. Sa coque lui assure une protection contre le froid et l humidité de l hiver (Doc. b). 1. Citer les différentes formes de la Cétoine dorée présentes dans l environnement dans l ordre chronologique des saisons. a b I L occupation du milieu par les marmottes janvier février hibernation mars avril mai juin sortie de l hibernation masse = 2 kg période de reproduction naissance des petits, montée vers les prairies d altitude et le terrier. 1. Déterminer la durée de l hibernation. 2. Rechercher les caractères et les comportements de la Marmotte qui lui permettent de résister pendant l hiver. 3. Rédiger un texte décrivant le comportement de la Marmotte au cours des saisons. juillet août vie en colonie dans les prairies estivales. septembre octobre aménagement du terrier d hiver masse = 5 kg novembre décembre hibernation Partie 2

11 Pour en savoir plus Des métiers pour... Un peu de botanique Le tubercule de pomme de terre La plante de pomme de terre produit des organes souterrains appelés tubercules. C est sous cette forme que la plante passe l hiver et c est à partir des tubercules que de nouvelles plantes de pomme de terre se développeront après l hiver. Le tubercule est la partie de la plante que nous consommons et qui est riche en amidon. Il existe plusieurs variétés de pomme de terre sélectionnées par exemple pour leur tenue à la cuisson, leur résistance aux maladies, etc. Pour en savoir plus, tu peux consulter le site : Histoire des sciences La pomme de terre La pomme de terre est originaire d Amérique du Sud (Chili, Pérou). Elle a été introduite en Europe par les conquistadors espagnols qui découvrirent l Amérique au XV e siècle. Deux scientifiques français participèrent à faire connaître, puis à développer la culture de la pomme de terre. Olivier de Serres ( ), agronome, expérimenta la culture de la pomme de terre à la fin du XVI e siècle. Antoine Augustin Parmentier ( ), pharmacien et agronome, révéla les bienfaits alimentaires de ces tubercules à Louis XVI, puis à tous les Français vers Antoine Augustin Parmentier. > 48 Protection de l environnement L Homme et la biodiversité L Ambystoma mexicanum, appelé aussi l Axolotl, est un amphibien qui vit dans des lacs de montagnes du Mexique. Sa vie commence sous la forme d une larve aquatique qui se métamorphose ensuite en un adulte terrestre. Pour résister au froid, l Axolotl peut rester toute sa vie à l état larvaire. Ainsi, il profite du fait que la température de l eau soit supérieure à celle de l air. Sa particularité de pouvoir se reproduire à l état larvaire nous oblige à protéger cette espèce, car ce type de comportement est rare. Pour en savoir plus, tu peux consulter le site : La science pratique Les tissus en soie Le Bombyx du mûrier est un papillon dont la larve, ou chenille, nous est très utile. Cette chenille, ou ver à soie, fabrique un cocon dans lequel elle se métamorphose en une chrysalide avant de devenir adulte. Pour fabriquer ce cocon, la chenille produit un fil de soie qu elle enroule. On peut récolter cette soie pour en faire un tissu très résistant. Pour en savoir plus, tu peux consulter le site : Créer et vendre de nouvelles variétés de graines L Homme consomme beaucoup de graines pour son alimentation. On peut citer les lentilles, les haricots, les pois chiche, les petits pois, la moutarde (ci-contre) Pour améliorer les cultures ou les aliments, il recherche dans la nature des graines aux qualités intéressantes. Par ailleurs, il est capable de créer de nouvelles variétés. Plusieurs professionnels interviennent à différents stades, de la création à la vente de variétés sélectionnées. Quelles sont ces professions? Le sélectionneur de plantes Le sélectionneur travaille en plein air et recherche de nouvelles variétés dans l environnement. Pour cela, il doit identifier les meilleures plantes. Il est capable aussi de créer de nouvelles variétés en procédant à des croisements entre espèces sélectionnées ; il contrôle ainsi la reproduction de ses plantes. Ce métier nécessite un BTS (Brevet de Technicien Supérieur), un diplôme d ingénieur ou un doctorat. Le technico-commercial Le métier de technico-commercial consiste à vendre les nouvelles variétés de graines aux agriculteurs qui vont les semer. Ce professionnel doit bien connaître le produit pour expliquer ses avantages à son client. Pour exercer le métier de technico-commercial, on peut préparer un Bac pro (Baccalauréat professionnel), un BTA (Brevet de Technicien Agricole) ou un BTSA (Brevet de Technicien Supérieur Agricole) «Technico-commercial». 49 L expérimentateur et le contrôleur L expérimentateur et le contrôleur travaillent sur le terrain et en laboratoire. Ils testent différentes conditions de culture sur les nouvelles variétés choisies, contrôlent leurs qualités et vérifient la production en usine. Un BEPA (Brevet d Études Professionnelles Agricole) «Contrôle de la qualité» ou un BTSA ( Brevet de Technicien Supérieur Agricole) «Analyses agricoles» ou «Technologies végétales» (2 années après le baccalauréat) peuvent permettre d accéder à ces métiers. Pour en savoir plus sur ces métiers, ou d autres, tu peux consulter le site : Partie 2