CORRECTIONS / Questions à réponse courte : Thème Les êtres vivants dans leur milieu. Notions de milieu et d’écosystème 1. Donner la biotope ? définition Correction d’un 2. Définir un écosystème, donner un exemple ? 3. Définir un être vivant ? 4. Quels sont les types de relation d’un être vivant dans son milieu de vie ? 5. Pour un milieu donné, quelles sont les conditions de répartition des êtres vivants ? 6. Quelles modifications peut-on observer en fonction des saisons sur le biotope ? 7. Comment l’homme peut-il modifier un écosystème ? 8. Dans un même biotope, deux espèces peuvent-elles « s’ignorer » ? 9. Définir la niche écologique ? 10. Quels sont les différents types de relations existant entres des espèces qui se « rencontrent », les définir ? 11. Qu’est qu’une alimentaire ? chaîne 12. Qu’est ce qu’un producteur primaire ? Espace caractérisé par des facteurs climatiques, géographiques, chimiques, physiques, morphologiques, géologiques,... en équilibre constant ou cyclique et occupé par des organismes qui vivent en association spécifique. C'est la composante non vivante (abiotique) de l'écosystème. ou : Milieu biologique, caractérisé par son environnement physicochimique. Il offre des conditions d'habitat relativement stables à une population donnée (animale ou végétale). Un écosystème désigne l'ensemble formé par une association ou communauté d'êtres vivants (ou biocénose), et son environnement géologique, pédologique et atmosphérique (le biotope). C’est l’unité structurale et fonctionnelle de la biosphère. Les éléments constituant un écosystème développent un réseau d'interdépendances permettant le maintien et le développement de la vie. Par exemple la mare. Un être vivant est caractérisé par son cycle de vie : il naît, croît (pour cela se nourrit, respire [fonctions de nutrition]) se reproduit et meurt. Elles sont de deux ordres, les relations avec la composante abiotique du milieu (par exemple le support : rocher…) et d’autre part les relations avec les autres êtres vivants (relations alimentaires) Les facteurs physico-chimiques du milieu, c'est-à-dire température, luminosité, humidité. Ceux-ci peuvent varier en fonction des saisons, mais aussi du moment de la journée (diurne, nocturne). Pour les animaux, comme pour les végétaux, certains ne vivent pas sous la même forme (larves – adultes pour les animaux, graine – bourgeon – organes souterrains pour les végétaux). Pour les animaux adultes, certains sont actifs toute l’année (ils peuvent changer de comportement alimentaire), d’autres migrent ou hibernent. Par la modification des facteurs physico-chimiques du milieu ; la température, la luminosité du lieu, l’humidité (constructions de bâtiments, route… assèchement de marais…) ou bien de la qualité du milieu de vie (air ou eau) par des rejets. Dans la nature, l’indépendance entre deux espèces végétales ou animales n’existe que si elles occupent des niches écologiques différentes (par exemple pour les végétaux : les racines ne sont pas au même niveau, donc n’interfèrent pas). Chaque espèce occupe dans le milieu où elle vit une place définie par ses comportements alimentaire, reproducteur, territorial… C’est ce que les écologues appellent la niche écologique d’un organisme. Compétition et antagonisme : relations qui tendent à l’exclusion de certaines espèces au profit des plus résistantes ou des mieux adaptées. Commensalisme : association facultative qui bénéficie à un des partenaires sans nuire à l’autre. Parasitisme : relation d’exploitation entre deux êtres vivants. Celui qui profite est le parasite, celui dont on profite est l’hôte. Prédation : autre type d’exploitation. Celui qui en bénéficie, le prédateur, recherche une nourriture vivante sous la forme de proies qu’il capture et tue (la différence avec le parasite est que celui-ci ne tue pas sa proie, il en consomme sa matière vivante). Coopération et symbiose se sont des relations d’entraide mutuelle où les deux partenaires tirent bénéfice du rapprochement. On appelle coopération une simple contribution mutuelle non spécifique (ex : insectes et plantes à fleurs), symbiose une association spécifique indispensable aux deux associés (ex : lichen) C’est la succession d’êtres vivants, producteurs, consommateurs liés entres-eux par les besoins nutritifs. On passe d’un maillon au suivant par la relation : est mangé par. Le premier maillon de toute chaîne alimentaire est un végétal chlorophyllien. C’est un être vivant qui produit sa matière organique à partir de matière minérale (du sol : nitrates, phosphates, sels minéraux, eau, de l’air : dioxyde de carbone) et de la lumière (photosynthèse), il est dit autotrophe. C’est un être vivant qui a besoin de la matière organique d’autres êtres 13. Qu’est ce qu’un producteur vivants pour produire sa propre matière organique, il est dit hétérotrophe. secondaire ? C’est dans la chaîne alimentaire un consommateur. 14. Qu’est ce que le régime Il correspond à la nature des aliments consommés par cet animal, végétal alimentaire d’un animal ? et/ou animal. Ils consomment des plantes chlorophylliennes, ce sont, en général, des 15. Qu’est qu’un consommateur herbivores. En milieu terrestre, les consommateurs primaires sont primaire ? essentiellement des insectes et des mammifères ; en milieu aquatique, des crustacés et des mollusques se nourrissant de phytoplancton. 16. Qu’est qu’un consommateur Ce sont des carnivores qui subsistent aux dépens des herbivores. secondaire ? 17. Qu’est qu’un consommateur Ils se nourrissent d’autres carnivores, ils peuvent être des prédateurs, des tertiaire ? parasites ou des mangeurs de cadavres (charognards). Végétarien (phytophage) : herbivore, granivore, fructivore (ou frugivore), 18. Donner plusieurs exemples de nectarivore… Carnivore (zoophage) : carnivore, charognard (nécrophage) régimes alimentaires ? Omnivore (hétérophage) Le régime alimentaire d’un animal peut varier d’une part entre le stade du jeune et de l’adulte (état larvaire – état adulte : cas des animaux qui se 19. Le régime alimentaire varie-t-il métamorphose, il en est de même chez les mammifères herbivores : le dans le temps ? jeune est allaité, il est donc carnivore). D’autre part, pour certains animaux, le régime alimentaire varie en fonction des saisons et de la disponibilité de la nourriture (renard, mésange charbonnière...) 20. Quelles stratégies peuvent Lorsque les conditions climatiques sont défavorables, certains hibernent avoir les animaux en fonction (marmotte, ours) d’autres s’isolent (gastéropodes), d’autres migrent de conditions climatiques (hirondelles, cigognes) et d’autre s’adaptent en changeant leur régime défavorables pour ceux-ci ? alimentaire (mésange) 21. Pour une chaîne alimentaire Chaque rectangle est proportionnel au nombre d’individus que l’on trouve à donnée, définir la pyramide un niveau trophique donné. des nombres ? Quand on s’élève dans une chaîne alimentaire, on constate que les individus sont de moins en moins nombreux d’un maillon de la chaîne à 22. Que peut-on en déduire ? l’autre, cette réduction du nombre d’individus est compensée par une augmentation de taille qui s’accompagne d’une réduction de la prolificité. Dénombrer tous les êtres vivants d’un écosystème ne renseigne que très 23. Quelles critiques peut-on partiellement sur son fonctionnement car on accorde une importance égale formuler sur ce type de à tous les individus quels que soient leur taille et leur poids. Par exemple, pyramide ? en forêt, on dénombre beaucoup moins d’arbres producteurs que d’insectes consommateurs ! 24. Pour une chaîne alimentaire Chaque rectangle est proportionnel au poids des individus rencontrés à un donnée, définir la pyramide niveau trophique donné. des biomasses ? Sa construction visualise la perte de matière considérable qui se produit 25. Que peut-on en déduire ? d’un niveau à l’autre. Ces pertes apparentes sont très différentes selon les écosystèmes. Réalisée pour une forêt, elle va prouver que les végétaux y représentent une masse démesurée par rapport à ses consommateurs qui ne risquent pas de les épuiser. Réalisée au niveau d’une prairie, la base de cette 26. Quelles critiques peut-on pyramide serait beaucoup moins démesurée. formuler sur ce type de Cette pyramide donne une importance égale à des tissus dont la pyramide ? composition chimique et la valeur énergétique ne sont pas identiques. De plus, il faut un siècle pour faire un arbre forestier adulte et quelques mois pour fabriquer un brin d’herbe. Chaque rectangle est proportionnel à l’équivalent en kilojoules de 27. Pour une chaîne alimentaire l’ensemble des individus d’un même niveau trophique. Pour l’établir on donnée, définir la pyramide utilise des tables d’équivalence établie pour l’occasion. Un gramme de des énergies ? matière équivalent à tant de kjoules Cette représentation traduit la véritable réalité du fonctionnement d’un 28. Que peut-on en déduire ? écosystème. La figuration des quantités d’énergie accumulées à différents niveaux visualise le rendement. 29. Quelles critiques peut-on formuler sur ce type de Le bilan énergétique complet est très difficile et coûteux à établir. pyramide ? 30. Quelles conclusions peut-on A chaque passage d’un niveau trophique à un autre, il y a perte de matière tirer de ces deux dernières organique et d’énergie (par la respiration et les fermentations). Ces représentations ? dépenses justifient la forme de la pyramide des biomasses. 31. Définir un réseau trophique ? 32. Expliquer, en vous appuyant sur un exemple pourquoi certains êtres vivants peuvent se trouver à plusieurs niveaux différents dans un réseau trophique ? 33. Comment l’Homme intervient-il sur son milieu ? 34. Donner des exemples où l’Homme est intervenu directement sur l’équilibre d’un écosystème ? 35. Expliquer comment l’utilisation de substances toxiques agit dans une chaîne alimentaire donnée ? Un réseau trophique est un groupe d’être vivants qui dépendent les uns des autres pour leur nutrition. Exemple dans la mare : débris végétaux petites larves têtard triton héron planorbe héron On peut constater que le héron est en consommateur secondaire et quaternaire, ceci est dû à la variété de son régime alimentaire, il ne mange pas qu’un type d’animaux (il est carnivore). Cela est encore plus évident avec un animal hétérophage, qui peut se trouver en C1 comme en C2, C3… par exemple l’Homme. L’Homme influe directement ou indirectement sur le peuplement selon ses choix d’aménagement, ses besoins alimentaires, industriels ou de loisirs. Par ajout d’une espèce étrangère : - Importation de lapins en Australie (1859) 24 couples relâchés, 80 ans plus tard, on en tue plus de 140 millions par an (le lapin n’a pas de prédateur). Pour stopper la progression l’Homme introduit le renard, mais celui-ci au lieu de chasser les lapins, chasse un animal indigène qui est peu prolifique ; le Wombat. Finalement l’Homme introduit une maladie (la première issue du génie génétique car maladie du seigle) la myxomatose qui détruit presque toute la population de lapin - Introduction dans le nord de la France du rat musqué pour sa fourrure (1925 – 1930). Des individus s’enfuient des élevages et à l’heure actuelle ont colonisé les trois quarts du territoire où il dégrade les berges des ruisseaux, les cultures céréalières et de betterave. Ces rats n’ont que très peu de prédateurs. - Rejet (d’origine inconnu !) au niveau du musée océanographique de Monaco d’une algue exotique ; la caulerpe (caulerpa taxifolia). Elle a envahie rapidement la mer Méditerranée car n’est pas mangé par les poissons indigènes. Elle étouffe les autres végétaux servant de refuge aux poissons (frayères…). Par l’utilisation de substances toxiques : - Rejets de sel de mercure (provenant de mines d’argent) au Japon (Minamata) les Hommes présentent des maladies en fonction de la quantité de poisson mangé (le produit ne s’élimine pas dans l’organisme). - Utilisation d’insecticides dans les cultures ou près de zones urbanisées : L’utilisation de la dieldrine sur des lacs nord américains afin d’éliminer les moustiques qui s’y reproduisaient. On observa une forte mortalité de grèbes, sur une population d’un millier de couples il n’en restait plus qu’une vingtaine en quelques semaines. (autre exemple le DDT) Bien que la concentration de la substance toxique dans l’eau ne soit très faible : - Dans le cas du mercure : inférieure à 0,1 ppb (particule par billion), au fur et à mesure que l’on progresse dans la chaîne alimentaire, cette concentration augmente (la substance se concentre car elle n’est pas éliminée de l’organisme). Phytoplancton (10 – 100 ppb) Zooplancton (100 – 500 ppb) poissons microphages (0,1 – 1 ppm) poissons carnivores (4 ppm) Chez l’homme on a un effet à partir de 50 ppm Hg (mesure effectuée sur les cheveux !) - Dans le cas de la dieldrine : eau (0,015 mg/kg), algues (5 mg/kg), poissons végétariens (42 mg/kg), poissons carnivores (336 mg/kg), grèbes (2700 mg/kg). La dose toxique est de 2 g/kg. En voulant protéger des espèces, l’Homme est susceptible d’obtenir l’effet inverse à son but : - Protection de la narcisse des Glénan : Cette narcisse n’existe que 36. Donner un exemple où dans cette île, dans les années 1980, pour protéger les prairies où l’Homme est intervenu elle pousse, le pâturage des moutons et même l’accès pédestre indirectement sur l’équilibre ont été interdits. De ce fait, les ronces, les fougères et les genêts d’un écosystème ? ont proliféré. En quatre ans le nombre de narcisses avait été divisé par trois (on fauche les prairies en automne, cela a suffit pour que les narcisses prolifèrent à nouveau). 37. D’où proviennent les sels minéraux qui servent aux végétaux chlorophylliens ? 38. Quel est le rôle des êtres vivants du sol ? 39. 40. 41. 42. 43. 44. Ils proviennent en partie (phosphates, nitrates) de la dégradation de la matière organique (litière, animaux morts, excréments). Ils assurent dégradation et la transformation de la matière organique en matière minérale, ils sont appelés décomposeurs. - Le point d’entrée de la chaîne alimentaire est soit végétale (litière) soit animale (cadavre, excréments). Quelles caractéristiques possèdent les chaînes - La dernière étape consiste en la reminéralisation du sol. alimentaires du sol ? - Si la dégradation est rapide on a obtention de matière minérale sinon on a une étape supplémentaire par une phase d’humus. Que se passe-t-il lorsque le Suivant l’état de dégradation et les conditions de milieu, on aura soit de la phénomène de minéralisation tourbe, soit du charbon, soit du pétrole. ne parvient pas à son terme ? Le sol est constitué de deux type d’éléments, éléments provenant de Donner la constitution d’un l’altération de la roche mère (à savoir : argile, limon, sable, cailloux), sol ? d’éléments provenant de la minéralisation de la matière vivante par les décomposeurs (faune du sol) et les transformateurs (bactéries du sol). Le sol se présente sous forme d’horizons (4 en général) - la litière composée de feuilles branches débris végétaux cadavres Comment se présente un sol d’animaux excréments lorsque l’on creuse une - couche plus ou moins épaisse d’humus tranchée ? - le sol proprement dit - la roche mère. Un sol une interface qui met en relation 1. des éléments provenant de l’altération de la roche mère 2. des éléments issus de la minéralisation de la matière vivante Comment définir un sol ? Ces relations - sont sous la dépendance des facteurs du milieu (eau température air) - sont fonction du temps : sous nos climat il se forme environ 1 cm de sol par cent ans. Un sol évolue sous l’action conjuguée ou séparée de trois types de facteurs : - pédologiques, Comment évolue un sol ? - climatique, - biotiques.