Notions de milieu et d`écosystème

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.