Chapitre 2 : La transformation de la matière organique dans le sol
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PARTIE 3 : LE PEUPLEMENT DUN MILIEU Chapitre 1 : Le peuplement du milieu au cours des saisons Discussion sur le devenir pendant l’hiver des végétaux et des animaux vus lors de la sortie au jardin du Palais Royal. Q : Pourquoi y avait-il aussi peu d’animaux dans l’échantillon de sol que l’on a observé en TP ? R : ils sont morts, ou ils hibernent ??? Q : Pourquoi ? et comment alors se fait-il qu’on les retrouve au printemps ? R : parce qu’en hiver, il fait froid et que lorsque les beaux jours reviennent au printemps il fait plus chaud. Au printemps et en été, on peut observer de nombreux animaux et végétaux dans les différents milieux de vie. En hiver, les conditions climatiques changent et certains organismes vivants semblent disparaître. Donc le peuplement d’un milieu change au cours de saisons. Bilan : L’occupation du milieu par les organismes vivants varie au cours des saisons. Certains sont visibles toute l’année, alors que d’autres ne sont plus visibles en hiver. Problème : Comment le peuplement d’un milieu varie-t-il au cours des saisons ? Hypothèse : Les êtres vivants s’adaptent aux conditions saisonnières ???... On va d’abord étudier le peuplement d’un milieu par les animaux. I - L’occupation d’un milieu par les animaux au cours des saisons Problème : Que deviennent les animaux pendant l’hiver ? Q : Comment expliquer que certains animaux ne soient plus visibles dans l’environnement ? Q : Pourquoi ? hypothèse Hypothèse : Ils changent de comportement pendant l’hiver (hibernation, migration…)…??? 1) Des changements de comportements Activité 1 : Observation du comportement des animaux au cours des saisons Objectifs : Livre p. 48 ou vidéo L’exemple du renard : D’après le doc. 2 p. 48, répondre aux questions suivantes : 1) Comparer l’alimentation du renard au cours de l’été et de l’hiver. 2) Conclusion : Expliquer comment le renard passe la mauvaise saison. L’exemple de la marmotte : D’après les doc. 3 et 5 p. 48, répondez aux questions suivantes : 1) Comparer le comportement de la marmotte entre l’été et l’hiver. 2) Expliquer comment la marmotte peut hiberner jusqu’au printemps. 3) Dans le doc. 5, préciser ce qui permet de dire que la marmotte vit au ralenti lors de l’hibernation. 4) Conclusion : Expliquer pourquoi la marmotte change de comportement à la mauvaise saison (causes de son hibernation). Le comportement des hirondelles : Travail en autonomie Au printemps, les premières hirondelles sont là. Elles volent à la recherche de petits insectes. En été, elles construisent leurs nids sous des toits. Quand l’automne arrive, elles se rassemblent sur les fils électriques puis quittent l’Europe, direction l’Afrique ! En effet, leur régime alimentaire est très spécialisé : elles se nourrissent d’insectes qui disparaissent totalement de nos régions en hiver mais qui sont toujours très abondants là-bas. Elles parcourent alors des milliers de kilomètres en quelques semaines jusqu’à leur lieu d’hivernage*. Au début du printemps, elles traversent la mer Méditerranée pour rejoindre leur aire de nidification*. 1) Sur la carte, indiquer le trajet suivi par les hirondelles : - à la fin de l’été - au début du printemps rouge bleu 2) Expliquer pourquoi les hirondelles sont qualifiées d’oiseaux « migrateurs ». 3) Conclusion : Donner une raison permettant d’expliquer la migration des hirondelles. Conclusion : Cocher par une croix le comportement qui correspond à l’animal : Actif toute l’année Quitte temporairement son milieu Inactif en hiver Reste dans son milieu toute l’année X Renard X Marmotte X Hirondelle Définitions : Hibernation : Etat inactif d’un animal dans son milieu de vie durant l’hiver. Migration : Déplacement temporaire d’un animal entre deux milieux de vie. Bilan : Au cours des saisons, les animaux changent de comportement : - certains restent actifs tout au long de l’année mais modifient leur alimentation, - d’autres vivent au ralenti pendant l’hiver : ils hibernent, - et enfin d’autres migrent en hiver : ils quittent leur milieu de vie pour rejoindre des endroits plus riches en nourriture, puis ils reviennent au printemps pour se reproduire. Q : Est-ce que tous les animaux qui ne sont pas visibles en hiver hibernent ou migrent ? R : non ??? Certains animaux changent de forme pour passer la mauvaise saison. 2) Des alternances de formes chez les animaux Activité 2 : Observation des alternances de formes chez les animaux au cours des saisons Objectifs : Livre p. 50 et 51 ou vidéo Exemple de la libellule : 1) Placer dans le tableau, dans l’ordre chronologique, les différentes formes de la libellule au cours de sa vie. Associer à chaque forme son milieu de vie et sa nourriture. Saisons été automne Formes Milieux de vie Nourriture Adulte Terrestre papillons, mouches, moustiques… X X Œufs Aquatique / X X Larve Aquatique nouvel adulte Terrestre petits animaux aquatiques idem printemps X X hiver X 2) Indiquer si ce sont les mêmes individus adultes que l’on retrouve après l’hiver. Non, ce sont de nouveaux individus qui apparaissent au printemps. Les adultes eux meurent en hiver et ce sont leurs descendants que l’on retrouve au printemps dans le milieu. Exemple du papillon machaon : Lire le document Juste préciser qu’il existe d’autres formes : chrysalide, nymphe. 3) Préciser quel est l’intérêt de ces changements de forme. Ces animaux passent l’hiver sous des formes qui résistent aux basses températures et qui changent souvent de milieu. Bilan : Certains animaux comme les insectes présentent des alternances de forme au cours des saisons : après éclosion des œufs, ils passent l’hiver sous forme de larve ou de chrysalide, puis se transforment en adultes au printemps. Ces alternances de formes sont des étapes de leur développement, et s’accompagnent souvent d’un changement de milieux de vie. Définitions : Larve : Jeune animal issu de l’œuf et dont la forme est très différente de l’adulte. Métamorphose : Changement de forme, transformation importante du corps et du mode de vie. Donc les animaux pour passer la mauvaise saison peuvent adapter leur comportement (alimentation, migration et hibernation) ou ils présentent des formes capables de résister aux changements climatiques (larves, chrysalide…). Q : Mais pour les végétaux, comment cela se passe ? Comment passent-ils l’hiver ? car la plupart des fleurs ont disparu des jardins, mais il en réapparaît au printemps suivant…. ? R : …???... Q : Est-ce qu’elles peuvent adapter leur comportement ? hiberner ou migrer ? R : non Q : Alors que peuvent elles faire ? R : passer la mauvaise saison sous une autre forme… C’est ce que nous allons voir maintenant… II - L’occupation d’un milieu par les végétaux au cours des saisons Livre p. 45 ou photo arbre avec fleurs en été et hiver Observation du paysage en été et en hiver : - l’arbre : il perd ses feuilles, il change de forme, et sur les branches il ne reste qu les bourgeons. mais il vit pendant plusieurs années - les fleurs : les plantes qui les portent semblent disparaître, on ne les voit plus… Q : Vivent-elles plusieurs années ou meurent-elles en hiver ? Les végétaux ne gardent pas le même aspect toute l’année. Définitions : Plante annuelle : Plante qui vit moins d’un an et qui passe l’hiver sous forme de graines. Plante vivace : Plante qui vit plusieurs années. Problème : Quels sont les différentes formes des végétaux au cours des saisons ? Hypothèse : Ils passent l’hiver sous d’autres formes : bourgeons, bulbes, graines … ??? On va d’abord voir les plantes qui résistent à l’hiver et donc qui vivent plusieurs années. 1) Cas des plantes vivaces Activité 3 : Observation des alternances de formes chez les plantes vivaces Objectifs : Exemple d’un arbre : (Livre p. 46) Dissection d’un bourgeon : préparer les coupes matériel : bourgeon et pinces consignes pour manipuler : effeuiller un bourgeon petit à petit observation à la loupe binoculaire 1. Légender le croquis du bourgeon avec les mots suivants : futures feuilles – bourre - écailles protectrices brunes - rameau miniature Pour chaque légende, le trait entre le mot et l’élément à nommer doit être horizontal et la flèche doit être dirigée vers l’élément. Les termes de légende sont écrits au crayon de papier en minuscules. 2. Indiquer le titre sous le croquis et le souligner. Préciser le grossissement à côté du titre. bourre futures feuilles écailles protectrices brunes rameau miniature Coupe longitudinale d’un bourgeon (x 10) Les arbres qui perdent leurs feuilles en automne passent la mauvaise saison sous forme de bourgeons. Ces bourgeons au printemps libèrent un nouveau rameau avec de nouvelles feuilles. Définitions : Bourre : Matière ayant l’aspect du coton qui protège les futures feuilles du froid. Bourgeon : Petite pousse sur une tige ou un rameau qui contient un rameau miniature avec les futures feuilles. Exemple de l’oignon : (Livre p. 44) Observation d’un bulbe d’oignon : préparer les coupes matériel : bulbes germés et non germés et pinces observation à l’œil nu 1. Légender le croquis du bulbe avec les mots suivants : enveloppe externe – feuille charnue – bourgeon - racine bourgeon L’oignon, la tulipe ou la jacinthe qui sont des plantes vivaces, passent l’hiver sous la forme d’un bulbe qui est un organe souterrain contenant des réserves. Définitions : Bulbe : Organe d’une plante vivace, riche en réserves et situé au dessous de la surface du sol. Exemple du rhizome d’iris : Travail en autonomie bourgeon 1. Légender le croquis du bulbe avec les mots suivants : rhizome - bourgeon - racine rhizome racine Un rhizome d’iris 2. Nommer la partie du rhizome qui donnera une nouvelle tige feuillée. ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… L’iris passe aussi la mauvaise saison grâce à un organe souterrain : le rhizome. Définitions : Rhizome : Tige souterraine qui porte des bourgeons et des racines. Bilan : Les végétaux occupent différemment le milieu au cours des saisons : - les plantes vivaces vivent plusieurs années en changeant de forme : elles persistent en hiver sous forme de bourgeons ou d’organes souterrains, comme les bulbes ou les rhizomes. On a vu comment les plantes vivaces résistaient à l’hiver. Q : Comment les autres plantes, celles qui ne résistent pas à l’hiver = les annuelles, passent-elles l’hiver ? R : sous forme de graines ???? 2) Cas des plantes annuelles Au printemps et en été, les plantes annuelles sont fleuries dans les jardins. Lorsque les fleurs se fanent, le fruit contenant les graines se forment. Les graines passent l’hiver dans le sol et au retour du printemps, les graines germent et forment de nouvelles plantes. Définitions : Germination : Transformation d’une graine en une nouvelle plante. Q : Pourquoi c’est au printemps que les graines germent ? Que se passe-t-il alors ? R : les conditions climatiques changent : il fait plus beau et moins froid… Q : Qu’est-ce qui permet la germination des graines au printemps ? Activité 4 : Mise en évidence des conditions de germination des graines Travail en autonomie Objectifs : La démarche expérimentale Constat : Après l’hiver, c’est au printemps que les graines germent et que l’on peut voir les premières plantules sortir de terre. 1. Formuler le problème scientifique que l’on peut se poser suite à ce constat. Problème : Quelles sont les conditions de germination des graines ? (Qu’est-ce qui permet la germination des graines au printemps ?) Q : Quels sont les facteurs qui influencent la germination des graines aux printemps ? 2. Formuler une hypothèse qui réponde à ce problème et que l’on puisse tester par une expérience. Hypothèse : On suppose que la température a une influence sur la germination des graines. 3. Indiquer quelle serait la conséquence vérifiable si cette hypothèse est juste. Conséquence vérifiable (= résultat attendu) : Si la température a une influence sur la germination des graines, seules les graines placées dans les bonnes conditions de température vont pouvoir germer. Exemple de la lentille : Q : Comment va-t-on procéder pour tester ces hypothèse ? R : … ??? faire chercher le protocole 4. Proposer un protocole expérimental pour tester cette hypothèse. Protocole expérimental : On dépose des graines de lentilles dans 2 boîtes de Pétri dont le fond est recouvert de coton. - Expérience A : on place la boîte à 20°C et on arrose régulièrement - Expérience B : on place la boîte à 5°C et on arrose régulièrement 5. Expliquer à quoi sert la deuxième expérience. Préciser comment on appelle cette expérience. C’est l’expérience qui sert de référence ; elle permet de comparer les résultats. On l’appelle l’expérience témoin. On a en plus réalisé une troisième expérience : on dépose des graines de lentilles dans une boîte de Pétri dont le fond est recouvert de coton et on la place à 20°C sans l’arroser (Expérience C). 6. Formuler l’hypothèse que cette expérience permet de tester. On suppose que l’humidité joue un rôle dans la germination des graines. Résultats obtenus : Expérience A Expérience B Expérience C Conditions expérimentales Eau Température X 20°C X 5°C 20°C Germination des graines oui non non 7. Représenter les résultats obtenus sous forme de schémas. 8. Indiquer si les deux hypothèses sont vérifiées et conclure sur les conditions de germination des graines. Conclusion : Les deux hypothèses sont vérifiées car les graines de lentilles ont besoin d’eau et d’une température assez élevée (20°C) pour pouvoir germer. Bilan : Les plantes annuelles, meurent à la mauvaise saison, mais laissent leurs graines dans le milieu. Les graines ont besoin d’humidité et de chaleur pour germer : ce sont des conditions printanières. Les végétaux ne gardent pas le même aspect toute l’année les végétaux annuels se reproduisent et meurent avant l’hiver Ces plantes se développent entièrement en une saison. Elles se reproduisent en été et leurs graines vont survivre à l’hiver et ne germent qu’au printemps suivant. Expériences de germination Les graines ont besoin d’humidité et de chaleur (des conditions printanières) pour germer Des végétaux passent l’hiver sous une forme souterraine résistante De nombreux végétaux accumulent l’été des réserves alimentaires dans un organe spécialisé souterrain. L’hiver, il ne reste que cet organe qui, au printemps, fournira la nourriture nécessaire au développement de la tige et des premières feuilles. Ces organes de réserves sont: - les rhizomes (tiges souterraines des iris, des fougères...) - les bulbes ( Oignons) - les tubercules (pommes de terre) Les végétaux vivaces passent l'hiver en vie ralentie Arbres et arbustes se mettent en vie ralentie jusqu’au printemps, ce qui diminue leur besoin de nourriture. Ils perdent parfois leurs organes fragiles (feuilles caduques) et stoppent leur croissance. Des bourgeons protègent les organes fragiles Les bourgeons sont des rameaux feuilles miniatures. Les feuilles externes sont épaisses, cireuses et protègent l’ensemble. L’hiver, ils restent en vie ralentie et s’activent au printemps. Plutôt pour le contrôle Livre p. 44 et 45 ou photos Travail en autonomie 1) Cocher par une croix l’occupation du milieu qui correspond à chaque végétal : Plante vivace Disparaît de la surface en hiver Visible à la surface toute l’année X Coquelicot Jacinthe Arbre Plante annuelle X X Bilan : Les végétaux occupent différemment le milieu au cours des saisons : - les plantes vivaces vivent plusieurs années en changeant de forme : elles persistent en hiver sous forme de bourgeons ou d’organes souterrains. - les plantes annuelles, meurent à la mauvaise saison, mais laissent leurs graines dans le milieu.
