5.5 La classification

5.1 Les communautés et
les écosystèmes
www.ulg.ac.be/geolsed/sedim/sedimentologie.htm.
5.1.1 Définitions.
• Une espèce: Groupe d’organismes qui peuvent
se reproduire et produire des descendants
féconds.
Ex: Croisement interspécifique: Cheval / âne
• Une population: Groupe d’organisme de la
même espèce qui vivent dans une même région
au même moment.
Ex: les bélugas du St-Laurent
5.1.1 Définitions.
• Un habitat: environnement dans lequel une
espèce vit normalement.
Ex: L’habitat du gros nounours qui fait rêver…
• Une communauté: groupe de populations de
diverses espèces qui interagissent ensemble.
(Synonyme de biocénose)
Ex: L’École…
5.1.1 Définitions.
• Un écosystème: Unité biologique où on met en
relation une communauté et son environnement
abiotique.
Ex: Un aquarium…
5.1.1 Définitions.
http://www.cegep-ste-foy.qc.ca/profs/gbourbonnais/bionya/ecologie/planecolo.htm
5.1.1 Définitions.
• Un écosystème: Unité biologique où on met en
relation une communauté et son environnement
abiotique.
Ex: Un aquarium…
• L’écologie: Étude des relation entre les divers
organismes vivants et leur environnement.
5.1.2 Autotrophe vs Hétérotrophe
• Un organisme autotrophe arrive à synthétiser
des molécules organiques (à base de carbone,
comme des sucres, des protéines…) à partir de
matière inorganique simple (tableau périodique)
et d’énergie. Ces organismes sont des
producteurs
• Un organisme hétérotrophe obtient des
molécules organiques des autres organismes.
Ces organismes sont des consommateurs
Photos
5.1.2 Autotrophe vs Hétérotrophe
• Il existe des organismes qui tirent leur énergie en
décomposant des composés à base de souffre
qui se trouvent au niveau des dorsales
océaniques. Ces « fumeurs noirs » sont souvent
appelés « chimiolithotrophes » ou
« chimiosynthétiques »
Photos
Infos
5.1.3 Rôles trophiques
• Les consommateurs: Organismes qui ingèrent
de la matière organique qui est encore vivante ou
qui a été récemment tuée.
–
–
–
–
Primaires: herbivores
Secondaires: carnivores
Tertiaires: carnivores.
Quaternaires…
• Et les omnivores, comme les ours ou les
humains, où sont-ils?
5.1.3 Rôles trophiques
• Les détritivores: Organismes qui ingèrent de la
matière organique non-vivante (restes
d’organismes morts, excréments, feuilles mortes,
arbres morts…)
– Les détritivores, comme les vers de terre, recyclent
les éléments chimiques et les rendent disponibles
sous une forme qui est utilisable par les végétaux
5.1.3 Rôles trophiques
• Les saprotrophes: Organismes (détritivores) qui
vivent de ou dans de la matière organique non
vivante, qui sécrètent des enzymes digestives
dans celle-ci qui dégradent la matière organiques
et qui absorbent les produits de la digestion.
– Les bactéries (procaryotes chimiohétérotrophes)
– Les archéobactéries
– Les Eumycètes (champignons)
5.1.4 Les chaînes alimentaires
• Une chaîne alimentaire représente le transfert de
la matière organique (nourriture).
• Chaque organisme de la chaîne se nourrit de
l’organisme qui le précède dans la chaîne.
• La relation de transfert est représentée par une
flèche qui pointe dans la direction du
consommateur (représente la direction du
transfert d’énergie)
5.1.4 Les chaînes alimentaires
•
5.1.5 Les réseaux trophiques
• Une chaîne alimentaire est souvent trop simple
pour illustrer les transferts de nourriture dans un
écosystème.
• Plusieurs chaînes alimentaires forment un
réseau alimentaire ou réseau trophique.
5.1.5 Les réseaux trophiques
• Dans un réseau trophique on inclus les
détritivores qui font le lien entre le dernier étage
et les organismes autotrophes qui utilisent
l’énergie du soleil.
5.1.6 Le niveau trophique
• La position occupée par un organisme dans un
réseau trophique détermine son niveau
trophique.
Producteurcons. Primairecons. Secondaire…
5.1.6 Le niveau trophique
• Certains organismes peuvent occuper une seule
position dans un réseau trophique (herbivores =
consommateurs primaires) alors que d’autres
peuvent en occuper plusieurs (omnivores =
consommateurs primaires, secondaires,
tertiaires…)
5.1.7 Déduire le niveau trophique (3)
• À partir d’un réseau trophique on doit pouvoir
identifier le niveau des organismes qui y figurent.
En effet il n’est pas toujours possible d’utiliser les
termes comme carnivore ou herbivore. Certains
organismes omnivores sont des opportunistes
qui mangent simplement tout ce qui leur tombe
sous la mais selon l’écosystème où ils se
trouvent ou selon la saison.
5.1.8 Construire un réseau trophique
• Construire un réseau trophique comprenant au
moins dix organismes à partir des informations
appropriées.
• Remise mercredi le 17 septembre. Le travail doit
être fait à l’ordinateur et présenté à l’aide d’une
page titre. (deux élèves choisis au hasard
devront venir présenter leur réseau).
5.1.9 La lumière est la base.
• Près de 100% de l’énergie qui se trouve dans les
réseaux trophiques de la planète est issue du
soleil.
• L’énergie issue du soleil est convertie en
molécules chimiques riches en énergie (sucres,
protéines) à l’aide du processus de la
photosynthèse.
• ? Comment explique-t-on la disparition des
dinosaures?
• ? Qu’est-ce que l’hiver nucléaire?
5.1.10 Le flux de l’énergie
• Une portion importante de l’énergie produite par
les autotrophes est utilisée pour la respiration
cellulaire et est perdue sous forme de chaleur.
• L’énergie entreposée dans les tissus peut être
transmise au prochain niveau trophique.
• Cependant l’assimilation ne se fait jamais à
100% et une partie du matériel ingérée est perdu
sois forme de fèces.
• Ce matériel non-digéré (et son énergie) devient
alors disponible pour les détritivores.
5.1.10 Le flux de l’énergie
• Une partie de l’énergie assimilée par un
organisme est encore une fois soumise à une
perte importante à cause des fonctions
métaboliques (respiration cellulaire) et disparait
sous forme de chaleur. Ex chenille p. 1291.
• La seule partie de l’énergie assimilée par un
organisme qui sera disponible pour le niveau
suivant est l’énergie qui sera entreposée dans
les tissus lors de la croissance (ou de la
reproduction?)
5.1.10 Le flux de l’énergie
5.1.10 Le flux de l’énergie
• Le graphique de la page 1284 illustre bien le flux
d’énergie et de nutriments dans un écosystème.
5.1.10 Le flux de l’énergie
• Le rendement écologique ou l’efficacité
énergétique dépasse rarement 20%
– Insectes: 40%
– Poissons: 10%
– Oiseaux et mammifères: 1-3%
? Peut-on faire un lien entre la rapide disparition de
l’énergie dans un réseau trophique et la crise
alimentaire mondiale…lequel? Voir graphique p.1293
5.1.11 Le flux de l’énergie
• Dans le monde physique que nous connaissons
les lois de la thermodynamiques nous montrent
qu’il y a toujours une perte d’énergie au moment
de la transformation de celle-ci. La plupart du
temps cette perte est sous forme de chaleur.
– Pourquoi l’efficacité énergétique des mammifères et
des oiseaux est elle la lus faible?
– Pourquoi a-t-on besoin d’un radiateur dans une
voiture?
– Pourquoi est-ce que ce n’est pas recommandé de
transformer un sauna en salle d’entraînement?
5.1.12 Le flux de l’énergie
• Pour illustrer la dissipation de l’énergie dans le
système on utilise souvent une « pyramide des
nombres » P. 1292
5.1.12 Le flux de l’énergie
• On explique la forme pyramidale par les pertes
d’énergie dans le système. Les représentations
de biomasse ont sensiblement la même forme.
5.1.13 et 5.14 Le flux de l’énergie et les
saprophages.
• Notez la différence entre le flux de l’énergie dans
un écosystème et le flux des nutriments.
– L’énergie vient du soleil (99,999%) et on en perd de
plus en plus à mesure qu’on se déplace dans le
réseau trophique. (eau dans une passoire)
– Les nutriments sont recyclés dans les écosystèmes
par les décomposeurs. La quantité est stable dans un
écosystème qui n’est pas soumis à un
bouleversement majeur. (eau dans un bol)
Questions pratiques
5.5 La classification
5.5.1 Système binomial de nomenclature.
• Binomial = combinaison de deux noms
• Introduit par Carl von Linné (1707-1778) qui a
formalisé différentes règles existantes.
• Utilise le latin, une langue morte (stable!)
• Le binôme se compose d’un nom de genre
(nom générique) suivi d’un nom d’espèce (nom
spécifique).
• Le nom scientifique se compose des deux
termes.
5.5.1 Système binomial de nomenclature.
• Exemple: Homo sapiens Linné, 1758.
– Homo est le genre (Italique avec majuscule)
– sapiens désigne l’espèce (Italique sans majuscule)
• Psst! sapiens signifie «intelligent, raisonnable,
sage, prudent..» -sans commentaire!• Linné identifie le nom du naturaliste qui a décrit
l’espèce.
• 1758 est l’année de publication/validation.
5.5.1 Système binomial de nomenclature.
• Le binôme peut devenir un trinôme afin de
préciser une variété ou une race.
• Ex: Panthera leo désigne tous les lions alors
que Panthera leo persica désigne une variété
indigène à la Perse.
5.5.2 Hiérarchie des taxons.
Règne (Regnum)
Embranchement, ou Phylum ( Phylum)
Classe (Classis)
Ordre (Ordo)
Famille (Familia)
Genre (Genus)
Espèce (Species)
C’est le modèle classique et simple…
5.5.2 Hiérarchie des taxons.
• Évolution des règnes…
5.5.2 Hiérarchie des taxons.
Campbell p. 571
5.5.2 Hiérarchie des taxons.
• On utilise présentement une classification basée
sur trois domaines:
– Les Bactéries
– Les Archéobactéries
– Les Eucaryotes
• Ces trois domaines sont comme des « super
règnes,» une 8e division taxonomique majeure.
• Campbell pp 572-573.
5.5.2 Hiérarchie des taxons.
• Réflexion: Robert Whittaker a proposé la
classification basée sur 5 règne en 1969.
Pendant plus de 20 ans cette classification
a dominée le monde de la biologie…
Maintenant tout est remis en cause, quelles
en sont les principales raison selon toi?
5.5.2 Hiérarchie des taxons.
• Mini recherche: Cherche un exemple de classification
complète pour deux organismes situés dans deux
règnes différents.
• Ex:
Taxonomie
Loup gris
Datier
Règne
Animaux
Plantes
Embranchement
Chordés
Angiospermophytes
Classe
Mammifères
Monocotylédones
Ordre
Carnivores
Palmiers
Famille
Canidae
Arecaceae
Genre
Canis
Phoenix
Espèce
lupus
dactylifera
5.5.4 Embranchements d’animaux.
• Travail préparatoire: Utilise ton manuel
(chapitres 33 et 34) pour trouver des
caractéristiques simples qui te permettraient
d’identifier des représentants des
embranchements suivants:
Les porifères
Les annélides
Les cnidaires
Les mollusques
Les plathelminthes Les arthopodes
5.5.4 Embranchements d’animaux.
Embranchement Bouche/
Symétrie
Skelette
Autres caractéristiques externes
Aucune
Spicules internes
(comme des
aiguilles de
calcaire)
Pores à la surface pour assurer la
circulation de l’eau afin d’améliorer le
rendement de filtration. Formes très
variées
Vivent attachés au substrat
anus
Porifères –
Les éponges
Ni l’un ni
l’autre
5.5.4 Embranchements d’animaux.
Embranchement Bouche/
Symétrie
Skelette
Autres caractéristiques externes
Radiale
Mou mais
certains coraux
sécrètent du
CaCO3
Tentacules autour de la bouche.
Possèdent des nématocystes. Peuvent
se reproduire par bourgeonnement.
Une ouverture du syst. Digestif.
anus
Cnidaires –
Les méduses, mes
anémones et le
corail
Bouche
et anus
5.5.4 Embranchements d’animaux.
Embranchement Bouche/
Symétrie
Skelette
Autres caractéristiques externes
Bilatérale
Vers mous, pas
de squelette
Corps plat et mince en forme de
ruban. Pas de segments, desystème
respiratoire ou circulatoire.
Une ouverture du syst. Digestif.
anus
Plathelmin
thes– Les vers
plats
Ont les
deux
5.5.4 Embranchements d’animaux.
Embranchement
Bouche/
anus
Symétrie
Skellette
Autres caractéristiques externes
Mollusques
Ont les
deux
Bilatérale
La plupart ont
un exosquelette
fait de CaCo3
(coquille)
- Possèdent un corps mou et un pied
musculeux qui dans plusieurs cas
sécrète une coquille protectrice.
- Possèdent un système
cardiovasculaire ouvert, un système
digestif (2 ouvertures) et des rein
rudimentaires.
Les gastéropodes,
les bivalves, les
céphalopodes et les
polyplacophores
5.5.4 Embranchements d’animaux.
Embranchement
Bouche/
anus
Symétrie
Skellette
Autres caractéristiques externes
Annelides
Ont les
deux
Bilatérale
La cavité
corporelle
contient du
fluide sous
pression
- Ont une apparence segmentée.
-Souvent présence de petits poils
-Ganglions cérébraux forment un
cerveau rudimentaire.
-Le sang contient de l’hémoglobine.
-Vivent en eau douce, salée et dans
les sols humides.
Les vers annelés
(ex: ver de terre)
5.5.4 Embranchements d’animaux.
Embranchement
Bouche/
anus
Symétrie
Skellette
Autres caractéristiques externes
Arthropodes
Ont les
deux
Bilatérale
Un
exosquellette
rigide (chitine).
Pendant la
croissance
l’animal doit
changer son
exosquellette
régulièrement.
- Leur corps est segmenté (tête et
thorax ou céphalothorax, abdomen
et appendices)
-Système cardiovasculaire ouvert
-Organes sensoriels développés.
-Système respiratoire embryonnaire
(branchies ou trachées).
Les crustacés, les
araignées, et les
insectes
(Près d’un million
d’espèces!)
5.5.3 Embranchements de plantes.
Embranchement
Reproduction
Autres caractéristiques externes
Bryophytes
-Production de spores dans
des capsules qui vont
germer et donner de
nouvelles mousses.
Pas de racines mais certaines espèces
ont des tiges et des feuilles
rudimentaires. Les structures qui
ressemblent aux racines
rudimentaires sont des rhizoïdes.
Les mousses et les
hépatiques. (Les plantes
sans système vasculaire)
5.5.3 Embranchements de plantes.
Embranchement
Ptéridophytes
Les plantes vasculaires
sans graine. (Les
lycopodes , les prèles et
les fougères)
Reproduction
Autres caractéristiques externes
-Production de spores dans
un sporange qui vont
germer pour donner un
prothale (organisme à la
forme intermédiaire) qui va à
son tour produire des
gamètes males et femelles
qui en se croisant vont
donner une nouvelle
fougère.
La vascularisation permet d’atteindre
des tailles plus grandes, permet de
supporter des feuille véritables et
nécessite la présence de racines pour
s’ancrer au substrat.
Il est possible pour une plante de
procéder à l’autofécondation.
5.5.3 Embranchements de plantes.
Embranchement
Reproduction
Autres caractéristiques externes
Les
gymnospermes
-Production de cônes males
et femelles. Les
gamétophytes mâles
produisent du polen alors
que les gamétophytes
femelles produisent les
graines. La fécondation de la
graine engendre la
production d’un nouvel
individu semblable aux
parents.
-La production de pollen sous-entend
le besoin d’agents de pollinisation
comme le vent ou certains animaux.
-Les graines offrent une protection
supplémentaire et surtout offre une
réserve de nourriture à l’embryon.
Les plantes à graines
nues. Les représentants
les plus nombreux sont
les connifères.
5.5.3 Embranchements de plantes.
Embranchement
Reproduction
Autres caractéristiques externes
Les
angiospermes
-Production de fleurs qui
produisent des gamètes
mâles (par les étamines) et
des gamètes femelles (par
les carpelles).
-
-Le fruit est un ovaire mature qui
représente une protection
supplémentaire, une réserve de
nourriture et surtout contribue à la
dispersion des graines.
-Les plantes les plus récentes
évolutivement et qui dominent
aujourd’hui la plupart des
écosystèmes terrestres.
Les plantes à fleur et à
fruit.