Partie : Reproduction Au sein d une population, de nouveaux individus apparaissent régulièrement par reproduction. Quelles sont les modalités de la reproduction chez les êtres vivants? Comment l environnement influence-t-il la dynamique des populations? Chapitre : La reproduction sexuée Les pêcheurs récoltent chaque année plusieurs dizaines de tonnes d oursins sur le littoral méditerranéen. S ils n ont pas disparu du fond des mers, c est grâce au mécanisme de la reproduction sexuée. Comment s effectue la reproduction sexuée chez l oursin? Activité 1 : La reproduction sexuée chez l oursin Oursin mâle Oursin femelle Couleur de la substance émise Blanche Orange Nom de la cellule reproductrice Spermatozoïde Ovule Nombre de cellules reproductrices Millions Centaines Forme de la cellule reproductrice Tête ovale + queue (flagelle) Rond Mobilité des cellules reproductrices Oui Non 2. Les spermatozoïdes se dirigent vers la goutte contenant les ovules. Les spermatozoïdes entourent l ovule et un seul pénètre à l intérieur ce qui entraîne la formation d une enveloppe de fécondation autour de ce qui est désormais la cellule-œuf.
Reproduction sexuée : formation de nouveaux organismes faisant intervenir des éléments sexués, c est-àdire mâle et femelle. Fécondation : fusion (union) d une cellule reproductrice mâle avec une cellule reproductrice femelle. La reproduction sexuée chez les plantes à fleurs Bilan Chez les plantes à fleurs, les grains de pollen renfermant les cellules reproductrices mâles produites par les étamines d une fleur assurent la fécondation d un ovule situé dans le pistil d une autre fleur. C est ainsi que se forme la graine contenant la cellule-œuf puis l embryon, le tout renfermé dans un fruit.
Quelles sont les modalités de la reproduction en fonction des milieux de vie? Activité 2 : Modalités de la reproduction sexuée en fonction du milieu de vie A partir de l observation de la vidéo «La sexualité du vivant», indique comment s effectue la fécondation chez les espèces animales. Critères de réussite : J ai classé les espèces rencontrées en fonction du type de fécondation réalisée. J ai établi une relation entre le milieu de vie et le type de fécondation. L3.3 1. Fécondation externe Grenouille Oursin Etoile de mer Fécondation interne Flamant rose Fou de bassan Loup Ours Eléphant Tortue 2. les animaux aquatiques ont une fécondation externe alors que les animaux terrestres ont une fécondation interne. Les modalités de la reproduction change en fonction du milieu de vie. En général, les animaux aquatiques réalisent une fécondation externe alors que les animaux terrestres et les plantes à fleurs ont une fécondation interne. Dans l eau, les espèces ovipares (ex : omble) ont une fécondité très importante mais les œufs abandonnés dans le milieu présentent de nombreuses pertes. Les espèces survivent néanmoins. Sur terre, la fécondité est plus faible, mais la protection des petits favorise la survie des embryons et donc le maintien de l espèce.
Fécondité : nombre d œufs ou de petits par femelle. Embryon : issu du développement de la cellule-œuf, il se développe dans un œuf chez les espèces ovipares ou dans l organisme maternel chez les espèces vivipares. Correction DM Hirondelle Sanglier Omble Milieu de vie terrestre terrestre aquatique Type de fécondation interne interne Externe Fécondité 3 à 6 œufs 10 petits 100 à 5000 œufs par ponte Lieu de développement embryon Ovipare Vivipare ovipare Protection Nourrit pendant 3 semaines allaitement Aucun Pertes 8 % 30 à 50 % 95 %
Activité 3 : Mécanismes favorisant la reproduction sexuée Acquis : La reproduction sexuée nécessite une fécondation (interne ou externe) à l origine de la cellule-œuf, première cellule du nouvel individu. Quels mécanismes favorisent la réussite de la reproduction sexuée? 1. A partir de l observation de la vidéo, précise comment les grains de pollen renfermant les gamètes mâles rejoignent le pistil contenant les ovules des autres fleurs. Des grains de pollen de la fleur de Lys sont déposés au fond de 2 boîtes de Pétri (A et B) contenant un milieu de culture composé d eau sucrée. Une tranche d ovaire de pistil de Lys est déposée au centre de la boîte B. Après quelques heures on peut observer les résultats à la loupe (voir ci-contre). Résultats d expériences chez le Lys. 2. Décris et compare les résultats d expériences sur les grains de pollen chez le lis. 3. Donne alors la propriété mise en évidence qui permet de faciliter la reproduction sexuée chez les plantes à fleurs. Expériences sur des gamètes d oursin. 4. Exploite les expériences 1 et 2 pour montrer que les ovules de l oursin attirent les spermatozoïdes. 5. A partir de l expérience 3, explique comment les ovules attirent les spermatozoïdes. 6. A partir de la vidéo, indique quel comportement animal peut favoriser la reproduction sexuée.
1. Les grains de pollen rejoignent le pistil par l intermédiaire du vent ou des insectes. 2. Les grains de pollen de la boîte A germent dans toutes les directions alors que les grains de pollen de la boîte B germent tous en direction de la tranche d ovaire du pistil. 3. L attraction chimique du tube pollinique du grain de pollen en germination vers les ovules du pistil favorise la reproduction sexuée. 4. Les spermatozoïdes de l expérience 2 restent dans leur goutte de départ alors que les spermatozoïdes de l expérience 1 quitte leur goutte initiale pour rejoindre la goutte contenant les ovules. Les spermatozoïdes sont donc attirés par les ovules. 5. Les spermatozoïdes dans l expérience 3 quittent leur goutte initiale pour se diriger vers la goutte contenant les molécules fabriquées par les ovules. Les ovules attirent donc les spermatozoïdes en libérant ces molécules chimiques attractrices. 6. Certains comportements comme la parade nuptiale chez les oiseaux, le brame chez le cerf favorisent le rapprochement des partenaires sexuels et donc la réussite de la reproduction sexuée. La reproduction peut être facilitée par différents mécanismes : - pollinisation par le vent ou les insectes assure le dépôt du pollen sur le pistil contenant l ovule ; - attraction chimique des gamètes (ex : oursin, germination du grain de pollen vers l ovule chez les plantes à fleurs) ; - comportements conduisant au rapprochement des partenaires sexuels.
Chapitre : La reproduction asexuée Dans certains environnements, les modalités de la reproduction sexuée ne sont pas avantageuses pour les organismes. Certains êtres vivants ont la capacité de se reproduire à l identique (reproduction asexuée) pour survivre, coloniser rapidement un territoire Quelles sont les modalités de la reproduction asexuée? En plus de la RS, certaines plantes à fleurs se reproduisent par reproduction asexuée à l aide d organes particuliers (stolons, rhizomes, bulbilles ). Ce mode de reproduction permet de produire rapidement de nouveaux individus et d envahir le milieu. Reproduction asexuée : capacité d un individu à donner naissance à un ou plusieurs descendants qui lui sont identiques. Chez certaines espèces animales, une reproduction asexuée par simple division cellulaire est possible (ex : paramécie, amibe ).
Chapitre : Dynamique des populations Pour se maintenir dans leur environnement, les êtres vivants ont recours à la reproduction sexuée et/ou asexuée. L environnement a-t-il une influence sur la réussite de la reproduction sexuée et donc sur la dynamique des populations? Activité 4 : Influence de l alimentation sur la reproduction sexuée Est-ce que l environnement influence la reproduction des êtres vivants? Le cerf est le plus grand mammifère de France. Il vit dans les zones boisées et se nourrit de végétaux (herbes, feuilles, fruits). Un cerf adulte consomme chaque jour 10 à 15 kg de végétation. Document 1 : Photographie de cerf adulte. Document 2 : Capacité des biches à se reproduire en fonction de leur masse. La maturité sexuelle des femelles arrive entre 18 et 30 mois quand elles atteignent une masse corporelle de 60 kg. Consigne : A partir de l étude des documents, indique si les ressources du milieu de vie ont une influence sur la reproduction sexuée. Critères de réussite : J ai décris l évolution de la probabilité pour une biche d avoir des petits en fonction de sa masse. J ai établis une relation entre la disponibilité des ressources alimentaires, la masse de l animal et la reproduction de la biche. L1.2 S1.2 De 35 à 55kg, la probabilité d avoir des petits augmente avec la masse de l animal (de 0% à 98%). A partir de 55kg, la probabilité d avoir des petits reste stable (proche de 100%). On peut donc affirmer que la disponibilité des ressources alimentaires va influer sur la réussite de la reproduction sexuée (probabilité d avoir des petits) et donc avoir un rôle sur la survie de l espèce. La disponibilité des ressources alimentaires conditionne la réussite de la reproduction sexuée et donc la survie des individus. Le milieu a donc une influence sur la dynamique des populations.
Activité 5 : Influence de l Homme et des relations interspécifiques sur la reproduction sexuée. Acquis : les êtres vivants se reproduisent par reproduction sexuée et/ou asexuée. Est-ce que l environnement influence la reproduction des êtres vivants? Article de presse, île de la Réunion : «Le tuit-tuit de la Réunion est le passereau forestier endémique de l île le plus menacé. Entre les années 1990 et 2003, le nombre de mâles chanteurs a diminué de 20% : il n y a plus que 18 couples, alors que 125 couples seraient nécessaires pour maintenir en vie une population. L aire de répartition (localisée sur 14 km² dans le nord de l île) a diminué de 15%.» On peut donc s interroger sur les causes de cette menace et sur les moyens à mettre en œuvre pour sauver cette espèce. Consigne général : A l aide des documents, explique pourquoi cette espèce est menacée et comment l Homme agit pour la préserver. Vous construirez votre réponse sous la forme d un texte dans lequel des données chiffrées figureront (pourcentage de réussite du plan de conservation ). L1.2 Le tuit-tuit est menacé principalement par le rat noir qui est une espèce arboricole. Ce prédateur visite les nids du tuit-tuit et influence ainsi la réussite de la reproduction. En effet, dans la zone 1 où 25 nids ont été visités, la réussite de la reproduction est de 0% alors que dans la zone 3 où seulement 7 nids ont été visités, on observe une réussite de la reproduction de 70%. La présence de ce prédateur est favorisée par la présence des déchets laissés par les randonneurs. Pour préserver cette espèce, l Homme a établi un plan de conservation qui consiste à piéger et empoisonner le rat noir. Après une campagne de lutte, on constate : - Dans les zones avec contrôle des prédateurs : 4/5 *100 = 80% de réussite de reproduction - Dans les zones sans contrôle des prédateurs : 2/6*100= 33.3% de réussite de reproduction. L intervention de l Homme a donc été favorable pour la préservation de l espèce puisque dans les zones soumises au plan de lutte 80% des tuit-tuit se sont reproduits contre seulement 33% dans les zones sans contrôle. Les relations interspécifiques (ex : prédation) et les actions de l Homme ont une influence sur la réussite de la reproduction sexuée et donc la survie des individus. Le milieu a donc une influence sur la dynamique des populations.
FICHE DE REVISION N 3 LEXIQUE : Reproduction sexuée : formation de nouveaux organismes faisant intervenir des éléments sexués, c est-à-dire mâle et femelle. Fécondation : fusion (union) d une cellule reproductrice mâle avec une cellule reproductrice femelle. Fécondité : nombre d œufs ou de petits par femelle. Embryon : issu du développement de la cellule-œuf, il se développe dans un œuf chez les espèces ovipares ou dans l organisme maternel chez les espèces vivipares. Reproduction asexuée : capacité d un individu à donner naissance à un ou plusieurs descendants qui lui sont identiques. A la fin du chapitre je sais : Je réalise une étude pratique d une reproduction sexuée (ex : TP oursin) pour mettre en évidence les modalités de la reproduction sexuée chez les animaux. Je connais les modalités de la reproduction sexuée chez les plantes à fleurs. Je construis un tableau révélant les modalités de la reproduction sexuée en fonction des pressions exercées par le milieu (aquatique et terrestre). Je sais identifier des modes de reproduction asexuée. Je décris un graphique pour mettre en évidence l influence de la disponibilité des ressources alimentaires sur la reproduction sexuée. Je mets en relation les informations et réalise un paragraphe argumenté pour montrer l influence de l Homme et des relations interspécifiques (prédation) sur la reproduction sexuée d une espèce.