mangé

Chapitre
4.1
Les communautés et les
écosystèmes
Attentes
4.1.1.
Définir les termes espèce, habitat, population, communauté, écosystème et
écologie.
4.1.2.
Distinguer les termes autotrophe et hétérotrophe.
4.1.3.
Distinguer les termes consommateurs, détritivores et saprotrophes.
4.1.4.
Décrire ce que l’on entend par une chaine alimentaire en citant trois exemples,
avec au moins trois liaisons pour chacun (quatre organismes).
4.1.5.
Décrire ce que l’on entend par réseau trophique.
4.1.6.
Définir le terme niveau trophique.
4.1.7.
Déduire le niveau trophique des organismes dans une chaine alimentaire et un
réseau trophique.
4.1.8.
Construire un réseau trophique comprenant un maximum de 10 organismes, à
partir d’informations appropriées.
4.1.9.
Exprimer que la lumière est la source d’énergie initiale pour presque toutes les
communautés.
4.1.10.
Expliquer ce qu’est le flux d’énergie dans une chaine alimentaire.
4.1.11.
Exprimer que les transformations d’énergie ne sont jamais efficaces à 100 %.
4.1.12.
Expliquer les raisons de la forme des pyramides d’énergie.
4.1.13.
Expliquer que l’énergie peut entrer dans un écosystème et le quitter, mais que
les nutriments doivent être recycles.
4.1.14.
Exprimer que les bactéries saprophages et les champignons (décomposeurs)
recyclent les nutriments.
Introduction :
Ce chapitre essaie de clarifier les millions d’organismes trouvés dans le monde. Environ
1.5 millions d’espèces différentes ont été identifiées par les biologistes dont plus de la
moitié sont des insectes. Personne ne sait combien d’espèces existent réellement sur la
planète, mais les approximations tournent autour de 10 millions ou plus.
Le fait de trouver une espèce et de lui donner un nom n’est pas assez pour comprendre
cette espèce. Les biologistes dans les genres de questions qui suivent lorsqu’ils
étudient un organisme vivant.
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






Qu’est-ce qu’il mange?
Comment se reproduisent-ils?
Où préfèrent-ils vivre?
Quelle est son interaction avec les autres espèces?
Quelle est son interaction avec son environnement?
Comment les activités humaines influent sur le mode de vie de l’organisme?
Comment cet organisme est relié aux autres organismes qui lui ressemblent?
Comment cette espèce a-t-elle évoluée dans les derniers millénaires?
Nous allons rechercher comment les scientifiques répondent à ces questions et les
découvertes qu’ils ont faites.
1
Définitions :
Espèce : groupe d’organismes qui peuvent être croisés et produire des descendants
féconds. Les membres de la même espèce ont un code génétique commun.
Habitat : environnement dans lequel une espèce vit normalement ou la localisation d’un
organisme vivant. Exemples : branches d’arbres, falaise, bord de mer, ou même le gros
intestin qui est l’habitat de certaines bactéries et parasites.
Population : groupe d’organismes de la même espèce qui vivent dans la même région
au même moment.
Communauté : groupe de populations qui vivent et interagissent dans une même
région. Exemples : la communauté du sol d’une forêt; la communauté des poissons
dans une rivière.
Écosystème : La communauté et son environnement abiotique. L’idée est similaire à
l’habitat mais ici on réfère à l’endroit où un groupe de population interagissent versus où
les espèces vivent. Exemples : Forêt, étang, océan.
Écologie : L’étude des relations entre les divers organismes vivants et entre les
organismes et leur environnement.
Pour comprendre le concept des descendants féconds, considérer quand 2 espèces
différents mais similaires se reproduisent et produisent des enfants. Par exemple, une
jument et un âne peuvent s’accoupler et produire une mule. Cependant, les mules ne
peuvent s’accoupler pour produire d’autres mules. Puisque les enfants (mules) ne sont
pas fertiles, aucune nouvelles espèces a été crée. Ainsi, la mule est appelé une hybride
interespèce. Lorsqu’un lion et une tigresse s’accouplent, on obtient un hybride ligre.
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Le terme environnement qui se retrouve dans trois des définitions ci-dessus, s’applique
à tous ce qui entoure l’organisme. L’environnement peut être séparé en quatre parties :




L’hydrosphère (eau)
L’atmosphère (gaz)
La Lithosphère (roches)
La biosphère (tous les organismes vivants)
Les trois premiers sont des composantes abiotiques (non-vivants) de l’environnement et
le dernier est une composante biotique.
Exemples de composantes biotiques
Plantes, animaux, bactéries,
champignons, …
Exemples de composantes abiotiques
Lumière, chaleur, minéraux, oxygène,
humidité, …
Pouvez-vous distinguer les composantes biotiques et abiotiques dans cette
image?
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Distinguer les termes autotrophe et hétérotrophe.
Un mouton qui mange de l’herbe est un exemple d’hétérotrophe qui mange un
autotrophe.
Autotrophe : organisme qui synthétise ses molécules organiques à partir de substances
inorganiques simples. Ce processus implique la photosynthèse. En d’autre mots, ils
utilisent l’énergie lumineuse du soleil, et en la combinant avec des substances
inorganiques pour former de l’énergie chimique sous forme de composés organiques.
Puisque les autotrophes produisent de la nourriture qui est utilisé par d’autres
organismes, ce sont donc des producteurs.
Quelques exemples :
 Cyanobactérie
 Algues
 Herbes
 Arbres.
Hétérotrophe : organisme qui obtient des molécules organiques des autres organismes.
C’est un organisme qui ne peut faire sa propre nourriture. Il obtient son énergie
chimique d’un autotrophe ou d’un autre hétérotrophe. Puisqu’ils dépendent d’autres
pour leur nourriture, ils sont des consommateurs. Ils consomment de la matière
organique qui est vivante ou récemment mortes.
Quelques exemples :
 Zooplancton
 Poisson
 Mouton
 Insectes.
Distinguer les termes consommateurs, détritivores et saprotrophes.
Consommateur : organisme qui ingère de la matière organique qui est encore vivante
ou qui a été récemment tuée.
Si les détritivores et les saprotrophes n’existaient pas, les déchets s’accumuleraient,
Détritivore : organisme qui ingère de la matière organique non vivante. Ceux-ci
mangent les feuilles mortes, fèces, carcasses. Les vers de terre, les cloportes et les
bousiers (dung beetle) sont des détritivores qui se trouvent dans la communauté du sol.
Plusieurs des espèces se nourrissant sur le fond des rivières, lacs et océans sont des
détritivores.
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Saprotrophe : organisme qui vit de ou dans de la matière organique non vivante, qui
secrète des enzymes digestives dans celle-ci et qui absorbe les produits de la digestion.
Ils jouent un rôle important dans la décomposition de la matière organique morte. Les
champignons et les bactéries qui sont des saprotrophes sont appelés des
décomposeurs puisque leur rôle est de briser les déchets.
Décrire ce que l’on entend par une chaine alimentaire en citant trois exemples,
avec au moins trois liaisons pour chacun (quatre organismes).
Seuls de vrais exemples provenant d’écosystèmes naturels doivent être utilises.
Lorsqu’on étudie les habitudes alimentaires, il est bon d’indiqué quels
organismes mangent quels autres en utilisant des flèches.
A→ B indique que A est mangé par B (autrement dit, la flèche indique le sens
du flux d’énergie). Chaque chaine alimentaire devra comprendre un producteur
et des consommateurs, mais pas de décomposeurs.
Chaine Alimentaire Marine
Phytoplancton
Krill
Méduse
Tortue de mer
Chaine Alimentaire Terrestre
Blé
Sauterelle
Grenouille
Serpent
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Chaine Alimentaire Forestière
Chêne rouge
Mulot
Vipère
Faucon
Des noms généraux comme ‘’arbre ‘’ ou ‘’ poisson ‘’ ne doivent pas être utilises.
Décrire ce que l’on entend par réseau trophique.
Très peu d’animaux se nourrissent qu’une seule espèce d’organisme ou ont un
seul prédateur. Donc, une chaine alimentaire ne montre qu’une seule relation
entre les organismes. Un réseau trophique comprend toutes les relations mais
pour des raisons de complexité, on montre souvent des parties du réseau.
Définir le terme niveau trophique.
Le niveau trophique représente la position de l’organisme dans la chaine
alimentaire. Les producteurs (Plantes) sont au premier niveau. Les
consommateurs primaires sont au 2ème niveau.
Niveau Trophique
T5
T4
T3
T2
T1
Consommateur quaternaire
Consommateur tertiaire
Consommateur secondaire
Consommateur primaire
Producteur
NOTE :
Malgré que les consommateurs primaires sont des mangeurs de plantes et que
les consommateurs secondaires mangent de la chair, les termes herbivores et
carnivores ne doivent être utilisés seulement pour identifier la diète de
l’organisme pas son niveau trophique.
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Afin que les chaines alimentaires fonctionnent, on doit avoir une grande quantité
de producteurs et de moins en moins de membres dans les autres niveaux
trophiques. Par exemple, dans une journée typique d’alimentation, un hareng
peut manger des milliers de copépodes, un phoque peut manger des dizaines de
harengs mais un requin peut manger un seul phoque.
Trois niveaux trophiques ici : Producteur,
consommateur primaire et consommateur
secondaire.
Déduire le niveau trophique des organismes dans une chaine alimentaire et un
réseau trophique.
Les élèves doivent savoir placer un organisme au niveau de producteur, de
consommateur primaire, de consommateur secondaire et ainsi de suite car les
termes herbivore et carnivore ne peuvent pas toujours être utilises.
Comme on a vu précédemment, la chaine alimentaire commence avec un
producteur. Regardons la chaine qui suit :
Algue → Larve de moustique → larve de libellules → Poisson → Raton laveur
Ceci est un exemple d’un écosystème de la rivière. Afin de déterminer le niveau
trophique de chaque organisme, on commence par le producteur – c’est le seul
organisme de la chaine qui fait la photosynthèse : l’algue.
Le 2ème niveau trophique, le consommateur primaire est déterminé par celui qui
mange le producteur : la larve de moustique. Et ainsi de suite. Les prédateurs
de haut niveau sont des animaux comme les oiseaux de proie, les ours, requins
et les humains.
Certaines chaines alimentaires ont 6 niveaux trophiques mais la majorité en ont
4. Le nombre de niveau est limité par la quantité d’énergie qui entre dans
7
l’écosystème. Puisque beaucoup d’énergie est perdue à chaque niveau, un
niveau d’énergie bas au début diminuera le nombre de niveau.
Les niveaux trophiques existent aussi dans les réseaux trophiques mais ils ont
plus complexes.
Construire un réseau trophique comprenant un maximum de 10 organismes, à
partir d’informations appropriées.
Exercice : Vous devriez être capable de construire un réseau trophique à partir
des figures 501, 502, 503 du manuel de Biologie (Ibid Press) ou à partir
d’informations de l’internet et du manuel Campbell fig 54.14
Exprimer que la lumière est la source d’énergie initiale pour presque toutes les
communautés.
Le premier niveau de toutes les communautés sont les producteurs ou
organismes autotrophes. Par exemple, les plantes font la photosynthèse, donc il
utilise l’énergie de la lumière pour fixer le carbone et produire des molécules
organiques (glucose) à partir de molécules inorganiques (O2) via la fixation du
carbone.
Chaque organisme dans la communauté peut ensuite utiliser ces molécules
comme source d’énergie.
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Expliquer ce qu’est le flux d’énergie dans une chaine alimentaire.
Les pertes d’énergie entre les niveaux trophiques incluent la matière non
consommée ou non assimilée, et la perte de chaleur due à la respiration
cellulaire.
Les organismes utilisent l’énergie pour se procurer des aliments de même que
durant l’ingestion et la digestion des aliments. Exemple : Si vous avez une
assiette de nourriture devant, vous avez besoin d’énergie pour pouvoir l’amener
à votre bouche, la mastiquer et la digérer.
Les organismes utilisent l’énergie pour respirer, se déplacer et garder au chaud.
Donc on estime que 10% de l’énergie ingérer par un organisme est disponible
comme énergie pour un organisme au niveau tropique suivant. 90% est utilisé
par l’organisme lui-même.
Voir le schéma Figure 55.11, page 1414 – Campbell (ou page 77 figure 506 –
Ibid Press)
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Expliquer les raisons de la forme des pyramides d’énergie.
Une pyramide d’énergie montre le flux d’énergie passant d’un niveau trophique à
l’autre dans une communauté. Les unîtes des pyramides représentent donc
l’énergie par unité de surface par unité de temps, par exemple : kJ m−2 an−1.
Expliquer que l’énergie peut entrer dans un écosystème et le quitter, mais que les
nutriments doivent être recyclés.
Exprimer que les bactéries saprophages et les champignons (décomposeurs)
recyclent les nutriments.
Site internet intéressant
http://www.cegep-stefoy.qc.ca/profs/gbourbonnais/pascal/nya/ecologie/planecolo.htm
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Exercice No 1:
Distinguez entre habitat et écosystème?
Exercice No 2:
Regardez ces chaines alimentaires. Déterminez le niveau trophique de chaque
organisme?
a) Écosystème des prairies :
Herbe – Sauterelles -- crapaud -- serpent -- faucon
b) Écosystème des rivières :
Algue -- larve d’éphémères -- truite -- Martin-pêcheur
c) Écosystème marin :
Diatomées -- copépodes -- hareng -- phoque -- requin
Exercice No 3 :
À partir de l’information suivante, créer un réseau trophique.







Herbe est mangé par les lapins, sauterelles et les souris;
Lapins sont mangés par les faucons;
Sauterelles sont mangées par les crapauds, souris et couleuvres;
Souris sont mangées par les faucons;
Les crapauds sont mangés par les couleuvres à nez plat;
Les couleuvres à nez plat sont mangées par les faucons;
Les couleuvres sont mangées par les faucons.
Exercice No 4 :
À partir du réseau trophique du numéro 3, déterminez le niveau trophique du
crapaud.
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Bibliographie :
N/A. Biology. Australia. IBID Press. 2008
Damon, Alan, et al. Higher Level Biology. London, England. Pearson Education
Limited. 2007.
Allot, Andrew. Biology for the IB diploma – Standard and higher level. New
York. IB Study Guides. Oxford University Press. 2007.
WALPOLE, Brenda et al. Biology for the IB Diploma. New York, Cambridge
University Press, 2011, 602p.
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