Notions de milieu et d`écosystème

CORRECTIONS / Questions à réponse courte : Thème Les êtres vivants dans leur milieu.
Notions de milieu et
d’écosystème
Correction
1. Donner la définition d’un
biotope ?
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 physico-
chimique. Il offre des conditions d'habitat relativement stables à une
population donnée (animale ou végétale).
2. Définir un écosystème, donner
un exemple ?
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.
3. Définir un être vivant ?
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.
4. Quels sont les types de
relation d’un être vivant dans
son milieu de vie ?
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)
5. Pour un milieu donné, quelles
sont les conditions de
répartition des êtres vivants ?
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).
6. Quelles modifications peut-on
observer en fonction des
saisons sur le biotope ?
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.
7. Comment l’homme peut-il
modifier un écosystème ?
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.
8. Dans un même biotope, deux
espèces peuvent-elles
« s’ignorer » ?
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).
9. Définir la niche écologique ?
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.
10. Quels sont les différents types
de relations existant entres
des espèces qui se
« rencontrent », les définir ?
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)
11. Qu’est qu’une chaîne
alimentaire ?
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.
12. Qu’est ce qu’un producteur
primaire ?
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.

13. Qu’est ce qu’un producteur
secondaire ?
C’est un être vivant qui a besoin de la matière organique d’autres êtres
vivants pour produire sa propre matière organique, il est dit hétérotrophe.
C’est dans la chaîne alimentaire un consommateur.
14. Qu’est ce que le régime
alimentaire d’un animal ?
Il correspond à la nature des aliments consommés par cet animal, végétal
et/ou animal.
15. Qu’est qu’un consommateur
primaire ?
Ils consomment des plantes chlorophylliennes, ce sont, en général, des
herbivores. En milieu terrestre, les consommateurs primaires sont
essentiellement des insectes et des mammifères ; en milieu aquatique, des
crustacés et des mollusques se nourrissant de phytoplancton.
16. Qu’est qu’un consommateur
secondaire ?
Ce sont des carnivores qui subsistent aux dépens des herbivores.
17. Qu’est qu’un consommateur
tertiaire ?
Ils se nourrissent d’autres carnivores, ils peuvent être des prédateurs, des
parasites ou des mangeurs de cadavres (charognards).
18. Donner plusieurs exemples de
régimes alimentaires ?
Végétarien (phytophage) : herbivore, granivore, fructivore (ou frugivore),
nectarivore…
Carnivore (zoophage) : carnivore, charognard (nécrophage)
Omnivore (hétérophage)
19. Le régime alimentaire varie-t-il
dans le temps ?
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
métamorphose, il en est de même chez les mammifères herbivores : le
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
avoir les animaux en fonction
de conditions climatiques
défavorables pour ceux-ci ?
Lorsque les conditions climatiques sont défavorables, certains hibernent
(marmotte, ours) d’autres s’isolent (gastéropodes), d’autres migrent
(hirondelles, cigognes) et d’autre s’adaptent en changeant leur régime
alimentaire (mésange)
21. Pour une chaîne alimentaire
donnée, définir la pyramide
des nombres ?
Chaque rectangle est proportionnel au nombre d’individus que l’on trouve à
un niveau trophique donné.
22. Que peut-on en déduire ?
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
l’autre, cette réduction du nombre d’individus est compensée par une
augmentation de taille qui s’accompagne d’une réduction de la prolificité.
23. Quelles critiques peut-on
formuler sur ce type de
pyramide ?
Dénombrer tous les êtres vivants d’un écosystème ne renseigne que très
partiellement sur son fonctionnement car on accorde une importance égale
à tous les individus quels que soient leur taille et leur poids. Par exemple,
en forêt, on dénombre beaucoup moins d’arbres producteurs que
d’insectes consommateurs !
24. Pour une chaîne alimentaire
donnée, définir la pyramide
des biomasses ?
Chaque rectangle est proportionnel au poids des individus rencontrés à un
niveau trophique donné.
25. Que peut-on en déduire ?
Sa construction visualise la perte de matière considérable qui se produit
d’un niveau à l’autre. Ces pertes apparentes sont très différentes selon les
écosystèmes.
26. Quelles critiques peut-on
formuler sur ce type de
pyramide ?
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
pyramide serait beaucoup moins démesurée.
Cette pyramide donne une importance égale à des tissus dont la
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.
27. Pour une chaîne alimentaire
donnée, définir la pyramide
des énergies ?
Chaque rectangle est proportionnel à l’équivalent en kilojoules de
l’ensemble des individus d’un même niveau trophique. Pour l’établir on
utilise des tables d’équivalence établie pour l’occasion. Un gramme de
matière équivalent à tant de kjoules
28. Que peut-on en déduire ?
Cette représentation traduit la véritable réalité du fonctionnement d’un
écosystème. La figuration des quantités d’énergie accumulées à différents
niveaux visualise le rendement.
29. Quelles critiques peut-on
formuler sur ce type de
pyramide ?
Le bilan énergétique complet est très difficile et coûteux à établir.
30. Quelles conclusions peut-on
tirer de ces deux dernières
représentations ?
A chaque passage d’un niveau trophique à un autre, il y a perte de matière
organique et d’énergie (par la respiration et les fermentations). Ces
dépenses justifient la forme de la pyramide des biomasses.

31. Définir un réseau trophique ?
Un réseau trophique est un groupe d’être vivants qui dépendent les uns
des autres pour leur nutrition.
32. Expliquer, en vous appuyant
sur un exemple pourquoi
certains êtres vivants peuvent
se trouver à plusieurs niveaux
différents dans un réseau
trophique ?
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.
33. Comment l’Homme intervient-il
sur son milieu ?
L’Homme influe directement ou indirectement sur le peuplement selon ses
choix d’aménagement, ses besoins alimentaires, industriels ou de loisirs.
34. Donner des exemples où
l’Homme est intervenu
directement sur l’équilibre d’un
écosystème ?
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)
35. Expliquer comment l’utilisation
de substances toxiques agit
dans une chaîne alimentaire
donnée ?
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.
36. Donner un exemple où
l’Homme est intervenu
indirectement sur l’équilibre
d’un écosystème ?
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
dans cette île, dans les années 1980, pour protéger les prairies où
elle pousse, le pâturage des moutons et même l’accès pédestre
ont été interdits. De ce fait, les ronces, les fougères et les genêts
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 ?
Ils proviennent en partie (phosphates, nitrates) de la dégradation de la
matière organique (litière, animaux morts, excréments).
38. Quel est le rôle des êtres
vivants du sol ?
Ils assurent dégradation et la transformation de la matière organique en
matière minérale, ils sont appelés décomposeurs.
39. Quelles caractéristiques
possèdent les chaînes
alimentaires du sol ?
- Le point d’entrée de la chaîne alimentaire est soit végétale (litière) soit
animale (cadavre, excréments).
- La dernière étape consiste en la reminéralisation du sol.
- Si la dégradation est rapide on a obtention de matière minérale sinon
on a une étape supplémentaire par une phase d’humus.
40. Que se passe-t-il lorsque le
phénomène de minéralisation
ne parvient pas à son terme ?
Suivant l’état de dégradation et les conditions de milieu, on aura soit de la
tourbe, soit du charbon, soit du pétrole.
41. Donner la constitution d’un
sol ?
Le sol est constitué de deux type d’éléments, éléments provenant de
l’altération de la roche mère (à savoir : argile, limon, sable, cailloux),
d’éléments provenant de la minéralisation de la matière vivante par les
décomposeurs (faune du sol) et les transformateurs (bactéries du sol).
42. Comment se présente un sol
lorsque l’on creuse une
tranchée ?
Le sol se présente sous forme d’horizons (4 en général)
- la litière composée de feuilles branches débris végétaux cadavres
d’animaux excréments
- couche plus ou moins épaisse d’humus
- le sol proprement dit
- la roche mère.
43. Comment définir un sol ?
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
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.
44. Comment évolue un sol ?
Un sol évolue sous l’action conjuguée ou séparée de trois types de
facteurs :
- pédologiques,
- climatique,
- biotiques.