Connaissances scientifiques à propos de l échantillon «Littoral» Présentation de l échantillon 7 espèces on été choisies : bigorneau, pétoncle, crabe, moule, anémone, patelle (appelée également chapeau chinois ou encore bernique) et éponge. 5 caractères facilement observables sur les documents peuvent être trouvés : 1. Une bouche 2. Squelette dur à l extérieur du corps 3. Coquille 4. Coquille en deux parties 5. Une paire de tentacules Nous avons choisi 7 espèces pouvant facilement être observées ou récoltées, au moins en carapace vide pour le crabe et en coquille vide pour le bigorneau, la pétoncle, la moule et la patelle lors d une sortie en classe de mer sur le littoral rocheux de la Manche et de l Atlantique. Selon les récoltes et les observations, ces espèces peuvent bien sûr être changées (crevette pour crabe, coque pour pétoncle, buccin pour bigorneau ), les caractères restant les mêmes. Sur le littoral méditerranéen, la grande nacre peut remplacer le pétoncle, le murex peut remplacer le bigorneau Remarques anatomiques : Une éponge n a pas de bouche, il n y a pas prise directe de nourriture, mais une simple filtration d eau s écoulant par des orifices et pouvant ressortir par un plus grand, qui n est PAS une bouche. Une bouche authentique existe en revanche chez les autres espèces de cet exercice. Elle est cependant difficile à déceler chez la moule ou la pétoncle. Chez la moule, elle peut être observée sur un animal aux valves écartées, vers la partie la plus pointue de la coquille. Crabe, bigorneau, patelle, moule et pétoncle possèdent un squelette dur à l extérieur de leur corps. Chez le crabe, il s agit d une carapace articulée recouvrant entièrement le corps, pattes et antennes comprises. Chez les autres espèces, le squelette est constitué par une coquille.
Attention à ne pas mélanger les caractères 2 et 3, bigorneau, pétoncle, moule et patelle possèdent tous UNE seule coquille, mais elle est divisée en deux valves symétriques reliées par une charnière chez la moule et le pétoncle. Les petites antennes du crabe ne sont pas des tentacules (et réciproquement). Un tentacule est un organe mou, alors qu une antenne est recouverte d une structure rigide. Les fameuses «antennes» de l escargot sont en fait des tentacules. Ce ne sont pas non plus des «cornes» comme le dit la comptine apprise en maternelle. Si vous avez la chance de travailler avec des animaux vivants, observer les tentacules du bigorneau ou de la patelle est simple. Pour la première espèce, il suffit de laisser l animal vagabonder dans un aquarium ou votre main ; une belle paire de tentacules viendra pointer. Pour la patelle, il faut d abord la décoller de son support avec un couteau. Frotter ensuite délicatement la masse ventrale molle située sous la coquille, vous verrez l animal sortir sa bouche et une paire de petits tentacules. L idéal serait de mener cette séance avec des animaux vivants, fraîchement récoltés sur la plage et manipulés par les élèves mais, à défaut, les planches téléchargeables sont suffisantes. Vous pourrez commencer par proposer aux élèves la planche photographique non légendée et chercher les caractères communs puis vous devrez soit faire légender ce 1 er document soit proposer la planche légendée dite planche anatomique. Documents fournis : Planche : animaux du littoral Planche anatomique Tableau des caractères communs L examen des documents permet de remplir le tableau : bigorneau pétoncle crabe moule anémone patelle éponge 1. une bouche 2. squelette dur à l extérieur 3. coquille 4. coquille en deux parties 5. une paire de tentacules
Que nous apprend chaque caractère? Le caractère 1 «Une bouche» permet de regrouper crabe, bigorneau, pétoncle, moule, patelle et anémone en un même ensemble : le groupe A. Le caractère 2 «Squelette dur à l extérieur» permet de regrouper crabe, bigorneau, pétoncle, moule et patelle en un sous-ensemble du groupe A : le groupe B. Le caractère 3 «Coquille» permet de regrouper bigorneau, pétoncle, moule et patelle en un sous-ensemble du groupe B : le groupe C. Le caractères 4 «Coquille en 2 parties» permet regrouper pétoncle et moule en un autre sous- ensemble du groupe C : le groupe D. Le caractère 5 «Une paire de tentacules» permet de regrouper bigorneau et patelle en un autre sous- ensemble du groupe C : le groupe E On obtient donc : Groupe A Groupe B Groupe C Groupe D Groupe E Le même résultat peut être représenté sous la forme d un arbre :
L apparition des caractères correspond à l existence d un ancêtre commun. Ce mode de représentation a pour intérêt de reconstituer le cours historique de l évolution de ces organismes. Que nous apprend-t-il? Groupe A : anémone, bigorneau, crabe, pétoncle, moule et patelle partagent un ancêtre commun (A1) ayant le caractère 1 (une bouche). Groupe B : bigorneau, patelle, crabe, pétoncle et moule partagent un ancêtre commun (A2) ayant le caractère 2 (Squelette dur à l extérieur). Groupe C : pétoncle, bigorneau, patelle et moule partagent un ancêtre commun (A3) ayant le caractère 3 (Coquille). Groupe D : pétoncle et moule partagent un ancêtre commun (A4) ayant le caractère 4 (Coquilles en deux parties). Groupe E : bigorneau et patelle partagent un ancêtre commun (A5) ayant le caractère 5 (Une paire de tentacules). Faisons une classification, c'est-à-dire donnons un nom à chacun des groupes identifiés : Le groupe A correspond aux Eumétazoaires ou Animaux «vrais». Le groupe B correspond aux Protostomiens (nom à ne pas utiliser devant les élèves, ne pas nommer ce groupe en classe est plus judicieux). Le groupe C correspond aux Mollusques Le groupe D correspond aux Bivalves. Le groupe E correspond aux Gastéropodes On pourrait rajouter un groupe F incluant l éponge et toutes les autres espèces, correspondant aux Métazoaires, terme complexe que l on peut facilement remplacer ici par Animaux. Mais, un caractère commun à toutes ces espèces et facilement visible est très difficile à utiliser en primaire (les caractères justifiant ce groupe sont à la fois moléculaires et cellulaires). Il est tout à fait possible, et scientifiquement approprié dans le cadre de cet exercice, de ne pas nommer ce groupe F et d appeler simplement Animaux le groupe A. ATTENTION, l ensemble des espèces étudiées ici NE forment PAS le groupe des «Invertébrés». En effet, ce terme est à bannir des classifications modernes dans la mesure où il est construit sur ce que les organismes n ont pas (des vertèbres). Si nous rajoutions un vertébré (une sole, par exemple) sur l arbre de cet exercice, il se placerait ainsi :
La position de la sole est justifiée par le fait que sole, crabe, pétoncle, moule, patelle et bigorneau possèdent une gauche et une droite, mais pas l éponge et l anémone. Sur l arbre précédent, vous pouvez remarquer que le groupe des «Invertébrés» ne comprend pas tous les descendants d un même ancêtre, il est donc à éviter, éradiquer même, dans une activité scientifique. Que nous apprend ce classement sur l évolution de ces espèces? Toutes ces espèces sont apparentées et les caractères présents chez celles-ci témoignent de leur niveau de parenté dans l évolution. L éponge partage un ancêtre commun très éloigné (= très ancien) avec les autres espèces étudiées ici.la diversification des Gastéropodes ou des Bivalves est postérieure à l apparition des Mollusques. La diversification des Mollusques est postérieure à l apparition des Eumétazoaires. Il est donc possible par une analyse simple des attributs des organismes, de construire une classification rigoureuse des organismes et de reconstituer les grandes étapes de l évolution d un groupe d êtres vivants. Bruno CHANET, François LUSIGNAN, décembre 2005.