Partie I: Notre environnement. I) Observons notre environnement

Partie I: Notre environnement.
I) Observons notre environnement proche:
Un environnement est l'ensemble des éléments qui nous entourent.
Un environnement doit être délimité avant d'être étudié, sinon, il est sans limite et peut
s'assimiler à l'Univers.
Nous allons donc définir un environnement que nous allons étudier:
L'environnement collège.
Pour étudier notre environnement collège, il faut connaître ce qui le compose :Partie I: Poubelles, bancs, arbres, tables, escaliers en fer, eau, béton, grillage, terre, graviers, herbe, lumière, humains, air, oiseaux, fleurs, plumes, feuilles mortes, fruits, nids, bois, appareils électroniques, nourriture, pollen, verre, excréments d'oiseaux (fientes), lézards, souris, moustiques.
Classez ces éléments de notre environnement en 3Partie I: catégories maximum.
Vivant
Non­vivant
Fabriqué par l'Homme
Oiseau
arbre
bois
Humain
fientes
fruits
plumes
pollen fleurs
herbes
Feuilles mortes
Terre
gravier
air
lumière
Eau
Grillage
béton
appareils électroniquesPartie
I: Nous considérerons que les éléments fabriqués par l'Homme font aussi partie du non­
vivant.
1)
Les composantes de notre environnement:
Faune: Ensemble des animaux.
Flore: Ensemble des végétaux.
(6 G3 03/09/2015 – 6 G1/G2 07/09/2015).
Notre environnement est composé :
­ D'êtres vivants, divisés en deux groupes, les végétaux et les animaux.
­ Des éléments non­vivants se divisant en deux groupes: Les éléments minéraux (air, eau, les roches etc...), et les éléments provenant des activités humaines.
(6G4 03/09/2015).
Définitions:
Vivant: Toute chose capable de se nourrir, se reproduire et se développer. Nous inclurons dans le vivant, toutes les productions qui en sont issues (plumes, feuilles mortes...).
Non­vivant: Ce sont les composantes minérales de l'environnement, ainsi que les éléments provenant des activités humaines.
Pour étudier l'environnement collège, on pense qu'il faut aller observer la faune et la flore à des endroits précis, où l'on pense trouver des êtres vivants différents.
(6 G3/G4 10/09/2015 – 6 G1/G2 14/09/2015).
Sortie d'observation de l'environnement collège.
Station
Vivant
Non­vivant
Température Éclairement Humidité
1
Mousse, lézard, branches, araignées, fourmis, criquet (peu), plumes, feuilles, fleurs, arbre, herbe, fruits, escargots, papillon, moustique, fientes.
Pierres, terre, air, grillage, béton, plastique, eau, carton, papiers, fer, capsules de bière, mégots.
26°C
6 W/m²
++
2
Gendarmes (beaucoup), fourmis, herbes sèches, plumes, araignées, criquets (beaucoup), feuilles, papillons, fientes, fleurs Terre très sèche, air, eau, fer, tuyaux plastiques, soleil, béton, papiers, cailloux, mégots.
29°C
40 W/m²
+
(peu), chenille, escargots morts.
Poubelles, bancs, arbres, tables, escaliers
en fer, eau, béton, grillage, terre, graviers,
herbe, lumière, humains, air, oiseaux, fleurs, plumes, feuilles mortes, fruits, nids, bois, appareils électroniques, nourriture, pollen, verre, excréments d'oiseaux (fientes), lézards, souris, moustiques.
3
Champignons, plantes fleuries, araignées, mousse, feuilles, bois, libellules, arbres, herbes vertes, punaises, escargots.
Terre, pierres, grillage, mégots, béton, air, eau, fer, déchets, goudron.
4
Tamaris, laurier sauce, Terre, pierres, air, romarin, laurier rose, béton, eau.
genêt, sauge, cyprès, nids de guêpes, pissenlits, frelons, aludres.
27°C
0,3 W/m²
+++
27°C
40 W/m²
+
Définitions :
Paramètres physiques du milieu (conditions du milieu): La température (mesurée en degrés Celsius °C), l'éclairement (mesuré en Watts par mètre carré W/M2, ou parfois en Lux) et l'humidité (mesurée en % d'humidité) sont les paramètres physiques du milieu.
Paramètre
: élément d'un environnement qui peut varier (changer).
Nous voyons que l'environnement collège est constitué d'une multitude de milieux dans
lesquels la température, la luminosité et l'humidité sont différents.
On peut penser que ces différences peuvent avoir un impact sur les animaux ou les végétaux que l'on va y trouver, en effet, la mousse par exemple, ne semble pousser que dans des endroits humides !
2) La répartition des êtres vivants dans le milieu :
Hypothèse :
On peut penser que la répartition des êtres vivants varie en fonction des paramètres physiques du milieu (température, luminosité et humidité).
Camille pense que pour vérifier l'hypothèse, il faut mettre l'animal que l'on choisi pour les expériences, ici, le cloporte, dans une boite, puis changer les paramètres physiques de ce milieu.
On dit que l'on modifie un paramètre par manipulation composant l'expérience.
(6 G3­G4 17/09/2015 – 6G1 21/09/2015).
Dans le cas présent, on modifiera la température, puis la luminosité et enfin l'humidité, donc nous ferons 3 expériences !
Les résultats de ces modifications doivent être comparés à un montage, appelé montage
témoin, qui représente les conditions normales, c'est la référence de l'expérience.
Montage témoin :
Température: 15°C
15°C
Humidité : 20%
20%
Eclairement : 1000 lux
1000 lux
Température: 15°C
Humidité : 20%
Eclairement : 1000 lux
25°C
20%
1000 lux
25°C
90%
1000 lux
25°C
20%
1000 lux
25°C
20%
50 lux
25°C
20%
1000 lux
Cette expérience nous montre que les cloportes préfèrent les milieux frais, sombres et humides.
On peut donc affirmer que les conditions du milieu (ou paramètres physiques du milieu) influent sur (modifient) la répartition des êtres vivants.
L'observation d'un champ de fleurs cultivées nous montre que l'Homme modifie les conditions de l'environnement (arrosage, engrais...) de telle manière qu'une seule espèce végétale pousse.
L'Homme modifie donc le milieu et par conséquent la répartition des êtres vivants.
L'observation de certains environnements nous montre que des êtres vivants y vivent, mais seulement à certains moments de l'année.
Comment peut­on expliquer cela?
CHAPITRE II :
Reproduction et peuplement des milieux
(6 G4 24/09/2015).
Hypothèse 1 : Lucie pense que ces animaux que l'on peut voir l'été hibernent l'hiver.
Hypothèse 2 : Lucie pense que certains animaux se déplacent, ils migrent, pour trouver
de meilleures conditions de vie.
(6 G3 24/09/2015 – 6G1/G2 28/09/2015).
Dans les Alpes, on observe souvent des marmottes en été, mais celles­ci disparaissent en
hiver.
On peut donc penser que c'est l'alternance des saisons qui est à l'origine de cela.
I) Les changements de comportement des animaux au cours des saisons:
1) L'hibernation :
(6 G4 01/10/2015).
Courbe de l'évolution de la masse de la marmotte.
1) Que montre la courbe ?
Cette courbe nous montre l'évolution de la masse corporelle de la marmotte, en Kg, en fonction des saisons.
2) Description :
Nous voyons qu'elle est composée de 3 phases, une augmentation de la masse, du printemps à l'automne, une diminution de l'automne au printemps suivant, puis une nouvelle augmentation à partir du printemps.
3) Interprétation :
On peut penser que les augmentations de poids qui se produisent à la belle saison, sont liées à une nourriture abondante.
A l'inverse, durant l'hiver, nous voyons que la marmotte perd beaucoup de poids, on peut donc penser que la nourriture se fait rare, et qu'elle ne se nourrit plus.
Pour mieux comprendre le fonctionnement de la marmotte surtout en hiver, on analyse
la courbe suivante:
(6G3 15/10/2015).
Activité : Commentez la courbe ci­dessus, en vous aidant de la méthode de commentaire de courbe.
(6G1 ­ G2 12/10/2015).
Cette courbe nous montre l'évolution de la température du corps de la marmotte, en °C, en fonction du temps en mois.
Description:
Cette courbe est composée de 5 phases: Une stable à 5°C jusqu'en Avril, puis une forte augmentation en Mai, jusqu'à 36°C, suivie d'une phase de stabilité jusqu'en Août. En Septembre, on observe une forte baisse à 5°C, suivie d'une phase stable à cette température.
Analyse:
Nous voyons que la marmotte baisse énormément sa température durant ses périodes de vie ralentie (hibernation). C'est la période où elle perd beaucoup de poids, on peut donc penser qu'elle a besoin d'énergie pour produire de la chaleur, ce qui nécessiterai de manger.
Sa température ne revient à la normale qu'au moment de sa vie active, qui correspond à
la belle saison où la nourriture est abondante.
(6 G1 ­ G2 02/11/2015 – G4 – 04/11/2015).
L'étude de la vie de la marmotte durant une année, nous révèle qu'elle perd la moitié de
son poids durant l'hibernation, mais surtout qu'elle survit pendant ce temps, grâce aux réserves de graisses qu'elle a constitué durant l'été.
La marmotte consomme cette graisse durant sa vie ralentie, et doit l'économiser pour tenir 7 mois, c'est pour cela qu'elle réduit son activité physique au minimum, tout comme sa température.
(6 G3 04/11/2015).
[ La marmotte utilise deux types de terriers en hiver et en été : Le terrier d'été est une simple galerie de secours, peu profonde, alors que le terrier d'hiver est profond, organisé en loges, et bouché par des herbes et de la
terre, de manière à se protéger du froid et des prédateurs. Schéma. ]
Nous allons étudier maintenant d'autres comportements d'animaux liés aux modifications de l'environnement durant l'année: La migration.
En effet, nous connaissons des oiseaux, les grives, qui ne sont présentes chez nous qu'en
période de froid, nous allons donc étudier un oiseau bien connu pour être présent par périodes chez nous: La cigogne.
2) La migration :
Migration: Déplacement annuel d'un animal entre deux milieux de vie très éloignés.
Pour connaître les raisons de la migration des cigognes, il faut connaître son mode de vie.
On la trouve en Allemagne en été, période à laquelle on trouve facilement des mulots, des serpents et des vers de terre, qui sont la base de son alimentation.
(6G1 09/11/2015).
En hiver, ces animaux se cachent pour se mettre à l'abri du froid, la cigogne se trouve donc fort dépourvue...
C'est justement à cette période qu'elle commence sa migration, on peut donc penser que c'est pour se nourrir, et non à cause du froid que la cigogne migre.
(6 G2 09/11/2015 – 6G3 12/11/2015).
Pour savoir où se rendent les cigognes, et par quel chemin, il est nécessaire de leur fixer
une balise GPS (Global Positioning System), dont les données seront collectées et analysées pour obtenir le résultat suivant :
Coller la carte du déplacement de Max et Walter.
Nous avons suivi le trajet de deux cigognes, Max et Walter.
Nous voyons que les deux cigognes n'empruntent pas le même trajet, toutefois, elles se dirigent vers un environnement plus chaud (ici, l'Afrique du Nord).
On perd le signal de Walter le 20/09, de plus nous voyons que le signal se déplace vers le Nord­Est depuis le 13/09, alors qu'il devrait se déplacer vers le Sud­Ouest.
(6 G4 12/11/2015).
On peut donc penser que Walter est tombé à l'eau, puis son corps, et donc la balise, ont dérivé en suivant les courants.
La migration est donc un moyen pour certains animaux ayant des capacités de déplacement importantes, de rester dans un milieu favorable.
II)
Les changements de forme des animaux au cours des saisons :
Certains animaux semblent disparaître durant l'hiver mais réapparaissent à la belle saison.
En effet, les libellules meurent à la fin de l'été, pourtant on en retrouve autant le printemps suivant.
(6G1 ).
Problème:
Comment peut­on expliquer la disparition des libellules, puis leur réapparition?
Hypothèse:
Luka pense que la libellule est présente en hiver, mais sous une forme qu'on ne voit pas : Sous forme d'œufs.
(6 G3)
Nous allons observer une libellule au cours de sa vie pour déterminer si notre hypothèse est
bonne.
Schéma de la libellule (voir fiche « Comment réaliser un schéma »).
Règles à suivre pour réaliser un schéma :
­ Un schéma doit être réalisé au crayon.
­ Le trait doit être léger pour pouvoir être facilement gommé.
­ La règle doit être utilisée pour les flèches des légendes.
­ Les flèches ne doivent JAMAIS se croiser.
­ Les légendes doivent être superposées à DROITE et à GAUCHE du schéma, sans jamais le toucher.
–
Il doit y avoir un titre en haut, correspondant à ce qui est représenté, du type « Schéma de ... ».
–
Mandibule
Tête.
Patte
Thorax
Aile
Abdomen
Appareil
reproducteur
Au printemps, on observe des libellules adultes qui se nourrissent d'insectes (on dit qu'elles sont carnivores), et qui s'accouplent sur des tiges de plantes aquatiques.
(6 G2 30/11/2015).
Elle pond ensuite des œufs dans les mares ou les étangs.
De ces œufs sortent des larves sans ailes et qui vivent dans l'eau (on dit qu'elles sont aquatiques).
Les larves ne ressemblent pas à l'adulte et ne vivent pas dans le même milieu.
Après quelques mois, la larve a suffisamment grandi, elle sort de l'eau, se met sur une tige et sort de sa peau actuelle. On appelle ce moment la métamorphose puisque c'est une libellule adulte, possédant des ailes et vivant dans l'air, qui naît.
Définitions:
larve: Jeune individu issu d'un œuf et différent de l'adulte par son aspect et son mode de vie.
Métamorphose: Ensemble de transformations qui permettent le passage de la larve à l'adulte.
(6 G3 03/12/2015).
Remarque :
La libellule change donc de forme et de milieu au cours de sa vie, ce qui permet à l'adulte de ne pas concurrencer les larves pour la nourriture.
De plus le fait de vivre dans l'eau permet à la larve de subir des variations de température moins grandes.
(6 G4 03/12/2015).
L'observation d'une photographie d'une forêt au printemps nous montre différents types
de végétaux, on dit que la forêt est constituée de 3 strates (couches) de végétaux:
– La strate herbacée (herbes).
– La strate arbustive (arbustes).
– La strate arborée (arbres).
Toutes ces strates sont vertes, et la strate herbacée présente même des fleurs.
Le même endroit est pris en photo durant l'hiver, et l'on note un certain nombre de différences:
– La strate herbacée a quasiment disparu.
– Les arbustes et la majorité des arbres ont perdu leurs feuilles.
Remarque:
On dit des arbres qui gardent leur feuillage qu'ils sont persistants, ceux qui perdent leur feuillage sont dits caduques.
Problème: Comment peut on expliquer le fait que certains végétaux disparaissent pendant l'hiver, et réapparaissent l'année suivante (au printemps)?
Hypothèse: Les conditions du milieu ne leur conviennent plus, donc ils trouvent des moyens , comme les animaux, de se protéger des conditions défavorables. On peut donc penser qu'ils changent de forme, puisqu'ils ne peuvent pas se déplacer.
(6G3 10/12/2015).