Retourne dans ton arbre!

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1 Public visé : élèves de collège (6 e, 5 e ) Durée : 1 h Lieu : galerie de zoologie / Fiche enseignants Retourne dans ton arbre! Objectifs pédagogiques : La fiche «Retourne dans ton arbre!» vise à présenter les principes de la classification phylogénétique du règne animal. La fiche rend les élèves actifs pendant toute l heure d animation ; tout d abord en découvrant les animaux naturalisés puis les bases de la classification. Toutes les activités sont basées sur l observation des collections, l organisation et l interprétation de données. Déroulement de l animation : Cette animation se déroule dans la galerie de zoologie, au 1 er étage du MAN. L animation se divise en 3 activités : visite de la galerie et présentation de la technique de taxidermie, approche de la classification, découverte de la classification animale et de la phylogénie. Les élèves sont globalement autonomes pendant l animation. L enseignant pourra éclaircir certains points particuliers et valider les réponses données dans le tableau (activité classification animale). Une grande partie de l animation se déroule devant le podium 18 (faune africaine), les élèves pourront s assoir par terre pour être plus confortablement installés. Lien avec le programme scolaire de collège : L animation au musée est axée sur la découverte et l utilisation de la classification actuelle. Il s agit de classer des organismes vivants selon les critères de la classification actuelle. Les organismes vivants sont classés en groupes emboîtés définis uniquement à partir des attributs qu ils possèdent en commun. Ces attributs permettent de situer les organismes vivants dans la classification actuelle. Matériel nécessaire : 1 stylo 1 sous-main Plan : Galerie de zoologie

2 / 2/9 Corrigé de la fiche et informations complémentaires : La galerie de zoologie Les animaux présentés dans la galerie de zoologie sont conservés de diverses façons : naturalisés, moulés, plastinés, secs ou en alcool. C est la technique de naturalisation par taxidermie, celle qui interroge le plus, qui est présentée sur la fiche sous forme de photographies. Podium 8 Vitrine 7 Echinodermes Vitrine 6 Bryozoaires Vitrine 15A Vitrine 15B Mammifères Vitrine 13 Vitrine 14 Vitrine 9 Dinosauriens Vitrine 12 Oiseaux Vitrine 10 Vitrine 11 Oiseaux Vitrine 3 V 1 Amibes Vitrine 0 Podium 17 Vitrine 16 Mammifères Vitrine 5 Insectes Vitrine 4 Crustacés Vitrine 2 Eponges, Coraux Podium 18

3 La classification Sans information particulière préalable, les élèves doivent classer des objets divers du quotidien. L objectif est que sans le savoir forcément, ils établissent des critères de choix pour établir un classement. À l issue de cette question, il leur est présenté certains des classements possibles en fonction des critères choisis. 1 er classement possible en fonction de la couleur : 2 ème classement possible en fonction de la forme : 3 ème classement possible en fonction de la nature de l objet :

4 Classer c est établir des regroupements entre des objets sur la base d un critère donné afin de former des ensembles qui reflètent une cause sous-jacente. (Lecointre G., Comprendre et enseigner la classification du vivant. Éditions Belin) La classification animale À partir de cette activité, les élèves travaillent autour du podium 18 uniquement. Ici, il ne leur est pas encore demandé de classer les animaux présentés mais de cocher les cases d un tableau lorsque l animal possède le caractère. Ces critères ont été sélectionnés car ils sont (généralement) observables, précis et indiscutables : «poils» ou «2 yeux» par exemple, contrairement à «oreilles» (plus ou moins facilement visibles chez certains animaux) ou «rayures». Dans la classification actuelle, les caractères morphologiques ne sont pas les seuls utilisés, les caractères génétiques par exemple, sont aussi pris en compte. Le tableau rempli : plumes bec 4 membres sabots poils squelette interne crocs Autruche x x x x x Girafe x x x x x Hippopotame x x x x x Calao x x x x x Phacochère x x x x x Marabout x x x x x Guépard x x x x x Lycaon x x x x x 2 yeux 4 membres : afin de gagner en pertinence, plutôt que d employer les termes 4 pattes ou 2 ailes, on utilise un terme plus générique 4 membres. Il pourra être utile de préciser ce point avec les élèves. Exemple : le Calao a 4 membres, 2 pattes + 2 ailes. Sabots : la Girafe possède des sabots à 2 doigts, l Hippopotame et le Phacochère, des sabots à 4 doigts. Squelette interne : pour ce caractère, nous partons du principe que les élèves savent déjà que tous les animaux du podium en possèdent un. Crocs : seuls le Guépard et le Lycaon ont des crocs qu ils utilisent notamment pour déchirer la chair animale dont ils se nourrissent. L Hippopotame et le Phacochère ont des canines très développées qu ils utilisent pour se défendre des prédateurs. Les groupes emboîtés que l on pourrait former d après la lecture du tableau précédent. Cette activité peut être réalisée en classe à partir des dessins des animaux figurant en dernière page.

5 Des caractères communs À partir du tableau, on peut repérer les animaux qui ont le plus de points en commun et qui ont donc un ancêtre commun. La liste des caractères permet de regrouper des espèces proches en un groupe cohérent. Dans la fiche élèves : En analysant ce tableau, on peut dire que tous les animaux possèdent les caractères squelette interne, 2 yeux et 4 membres. Les caractères plumes et bec sont présents chez l Autruche, le Calao et le Marabout. Parmi les animaux qui possèdent le caractère poils, seuls la Girafe, l Hippopotame et le Phacochère ont des sabots. En procédant à des emboîtements on parviendrait au résultat suivant : 1) Dans une première grande boîte, on peut placer tous les animaux. Ils ont tous 4 membres, 2 yeux et 1 squelette interne : 4 MEMBRES 2 YEUX SQUELETTE INTERNE AUTRUCHE GUÉPARD PHACOCHÈRE CALAO GIRAFE LYCAON HIPPOPOTAME MARABOUT = VERTÉBRÉS 2) À l intérieur de la grande boîte, on crée deux sous-boîtes, l une regroupe les animaux qui possèdent des plumes et un bec et l autre, les animaux qui possèdent des poils. 4 MEMBRES 2 YEUX SQUELETTE INTERNE AUTRUCHE CALAO MARABOUT = OISEAUX GUÉPARD PHACOCHÈRE GIRAFE HIPPOPOTAME LYCAON = MAMMIFÈRES = VERTÉBRÉS PLUMES BEC POILS

6 3) À l intérieur de la sous-boîte poils, on peut en créer deux autres, l une regroupe les animaux qui possèdent des crocs et l autre, les animaux qui possèdent des sabots. 4 MEMBRES 2 YEUX SQUELETTE INTERNE AUTRUCHE CALAO MARABOUT = OISEAUX GUÉPARD LYCAON = CARNIVORES PHACOCHÈRE GIRAFE HIPPOPOTAME = ONGULÉS = MAMMIFÈRES = VERTÉBRÉS PLUMES BEC CROCS POILS SABOTS Classer une collection d êtres vivants, c est mettre en évidence une hiérarchie dans la distribution des attributs parmi eux, et partir de celle-ci pour créer des groupes emboîtés. La phylogénie permet de répondre à la question «qui est plus proche de qui?», elle traduit les relations de parenté. (Lecointre G., Comprendre et enseigner la classification du vivant. Éditions Belin) La classification qui est établie n a de valeur que pour l échantillon d animaux étudiés. Le résultat dépend des caractères sélectionnés au départ.

7 Dans l arbre À partir de ces regroupements d animaux, on peut en déduire leurs liens de parenté au travers d un arbre phylogénétique. L arbre met en évidence les liens de parenté entre les animaux. L arbre phylogénétique se construit en se basant sur deux principes : la proximité évolutive et la parcimonie. - Proximité évolutive : plus deux animaux ont des caractères communs, plus ils ont de chances d avoir un ancêtre commun récent. - Parcimonie : par principe, on considère que dans la nature, les solutions les plus simples sont les meilleures. Ainsi dans un arbre, les ramifications les plus simples seront privilégiées par rapport à des ramifications plus complexes. Guépard Lycaon Phacochère Girafe Hippopotame Autruche Calao Marabout

8 Dans un arbre phylogénétique, seule l extrémité des branches porte des individus identifiés et les branches relient des ancêtres hypothétiques à ces individus. Elles portent les innovations évolutives produites par ces ancêtres. Chaque branche est à l origine d un groupe, et ces innovations constituent donc autant d arguments qui définissent l existence, la pertinence phylogénétique du groupe. (Lecointre G., Comprendre et enseigner la classification du vivant. Éditions Belin) Des liens de parenté À la lecture de l arbre phylogénétique, on peut en déduire les liens de parenté plus ou moins proches entre les animaux. Par exemple, l Autruche, le Phacochère et l Hippopotame ont un ancêtre commun qui avait un squelette interne et 2 yeux. Ensuite, l Hippopotame partage un ancêtre commun plus proche encore avec le Phacochère qui avait des poils. Dans la fiche élèves : Le Guépard et le Lycaon ont un ancêtre commun car ils ont les caractères squelette interne, 2 yeux, 4 membres, poils et crocs en commun. Ils ont aussi un ancêtre commun avec l Hippopotame car ils partagent 4 caractères avec lui. Enfin, ils ont aussi un ancêtre commun avec l Autruche car ils partagent 3 caractères avec elle. Autres références : D autres informations sur les techniques de conservation des collections sont disponibles sur notre site Internet rubrique «les collections constitution & entretien». D autres informations sur la classification sont disponibles dans les ouvrages suivants, disponibles à la consultation au centre de documentation du MAN. - Lecointre G., Comprendre et enseigner la classification du vivant. Éditions Belin. - Lecointre G., Le Guyader H., Visset D., Classification phylogénétique du vivant. Éditions Belin, 3 ème édition. - Prat D., Raynal-Roques A., Roguenant A., Peut-on classer le vivant? Linné et la systématique aujourd hui. Éditions Belin. - Heams T., Huneman P., Lecointre G., Silberstein M., Les mondes darwiniens, l évolution de l évolution. Éditions Syllepse. L équipe se tient à disposition pour toute question : : marlene.prost@grand-nancy.org

9 / Fiche enseignants Dessins des animaux du podium 18 pour réaliser les emboîtements en classe :