Vie sous les pierres CM1 J-P Geslin

Madame Humbert, institutrice à l’école
Ferdinand Buisson – Classe de CM1 –
Villiers le Bel.
Monsieur Geslin JeanJean-Pierre, professeur
à l’IUFM du Bourget
… et les enfants du CM1...
avec la participation de Mlle Deunff,
inspectrice générale.
I – Les programmes et le choix du thème * : « La vie sous les pierres ».
*
La circulaire du 17 octobre 1968, concernant l’enseignement de la biologie dans le cycle
d’observation, (6ème-5ème de collège) donnait du mot thème la définition suivante : « Un thème
concerne un ensemble de formes vivantes considérées dans leur environnement ». C’est ce sens
que nous lui donnerons.
Les programmes actuels (en 1999) de l’école primaire,
Acquisition de COMPETENCES
(programmes parus au B.O. en 1991 et concernant le cycle des
approfondissements ou cycle 3).
Acquisition de
CONNAISSANCES
(programmes parus au B.O.
en 1995 et concernant le
cycle 3).
Chapitre intitulé « unité
Sciences et technologie au cycle 3 :
et diversité du monde
« A partir de son environnement naturel (…), et des
vivant » ainsi libellé :
connaissances définies par les programmes, l'élève doit être
* « Développement d’un
capable :
être vivant végétal ou
* de lire un texte à caractère scientifique ou technique adapté au
animal : naissance,
niveau des élèves ;
croissance, âge adulte,
* de se poser des questions et de s'interroger ;
vieillissement, mort ».
* de faire émerger un problème et de le formuler correctement,
* « Les divers modes de
de proposer des solutions raisonnées.
reproduction animale ».
Dans des situations simples, l'élève doit être capable :
*
« Approche écologique à
* d'exprimer par écrit (texte, schéma, graphique) les résultats
partir
de l’environnement
d'observations, d'expériences, d'enquêtes
…
* d'observer et d'analyser avec vigilance les phénomènes proche : rôle et place des
caractéristiques de la vie végétale et animale, notamment les êtres vivants, notions de
chaînes et de réseaux
grandes fonctions biologiques, l'existence d'un cycle de vie
alimentaires ».
commun à tous 1es êtres vivants (naissance, croissance,
vieillissement et mort)
(…)
* d'analyser les relations entre les êtres vivants et leur milieu ;
* de proposer la mise en œuvre des étapes caractéristiques de la
démarche expérimentale et notamment :
concevoir et mettre en œuvre des montages (... ) ;
isoler une variable et mettre en œuvre des expériences
pertinentes (…) ...
constater la nécessité de mesurer et savoir procéder à des
mesures simples ».
* Présenter des résultats et les interpréter.
* D’argumenter et de discuter une preuve.
« La vie sous les pierres » peut donc actuellement être un sujet d’étude abordé au cycle 3.
Le plus souvent ce « thème » est traité au CE2…
« Le corps humain et l’éducation à la santé » d’une part et « Les séismes et éruptions
volcaniques » d’autre part étant plutôt réservés aux CM1 et CM2.
En fait, c’est aux maîtres du cycle III de s’organiser. L’important est d’élaborer une progression
cohérente et fonction des possibilités de l’environnement tout en évitant les redondances.
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
2
II – Les objectifs de notre thème (ici au C.M.1)…
inspirés du B.O. n° 31 du
11/9/1980 qui reste d’actualité pour l’essentiel :
Au cycle des apprentissages fondamentaux, les « activités d'éveil » relevant des sciences
expérimentales (physique, technologie, biologie) ont permis un entraînement à l'observation, à la
comparaison, au classement, une initiation à la mesure et peut-être à la démarche expérimentale.
Cet entraînement doit être développé au cycle des approfondissements.
II s'agit par ces activités d'aider l'enfant à se donner les moyens d'organiser peu à peu, à partir de
problèmes issus de son environnement immédiat, un ensemble de compétences et un système de
connaissances.
A) Les objectifs de compétences :
Développer chez l’enfant une pensée scientifique,
pensée qui suppose une attitude, une méthode et des
concepts :
1- Une attitude (savoir être) : curiosité, esprit critique et
souci de l’objectivité et de la rigueur.
2- Une méthode (savoir faire) :
* Une formulation précise du problème rencontré, de
l’hypothèse proposée, des observations ou des
expérimentations envisagées.
* Savoir observer (l’observation étant une véritable
activité intellectuelle d’investigation organisée en
fonction de questions que l’enfant se pose spontanément
ou qu’il est amené à se poser).
* Savoir mener une expérience dans les cas ou la
réponse au problème posé exige ce mode de Un « gendarme » ou « pyrrhocore »
ou « soldat » (une punaise).
recherche… Ceci toujours dans des situations simples
ne comportant qu’un nombre limité de variables.
* Mesurer chaque fois que nécessaire, à l’occasion d’observations ou d’expériences, en
exécutant correctement l’opération de mesure.
* Analyser, discuter, représenter les
résultats (sous la forme de
tableaux,
graphiques…)
puis
conclure.
* Schématiser chaque fois que
possible (choisir des conventions
pour la construction de schémas,
découvrir la nécessité de normes et
de symboles admis par tous).
* Apprendre à se documenter :
rechercher, recueillir et choisir des documents adaptés au sujet d’étude ; exploiter ces documents
en liaison avec les résultats de l’investigation par observation directe ou expérimentation.
* Préparer, réaliser et exploiter une enquête.
* Exprimer clairement des résultats (textes, schémas, tableaux, graphiques…) et des conclusions.
3- Parvenir à extraire le concept (en particulier : concept du vivant, concept d’adaptation,
concept de convergence de formes ou de comportements).
La démarche pédagogique fera une très large
place à la recherche active des enfants …
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
3
B) Les objectifs spécifiques relevant du domaine de la biologie :
1. - La diversité du vivant.
- Observer et analyser les manifestations de la vie relatives à
des animaux (élevages en classe, animaux en liberté observés
au cours de sorties).
- Décrire et caractériser les comportements et l’organisation
d’êtres vivants :
* à travers les relations qui existent entre eux.
* à travers le milieu dans lequel ils vivent (ici sous les
pierres et dans la terre... ).
* en constatant l'existence de liens entre fonctions et organes
correspondants afin d’aboutir à la notion d'adaptation.
* afin de rechercher, à partir de leur comportement et de
leur organisation, des critères permettant de classer ces êtres
vivants.
- Utiliser des ouvrages simples pour déterminer quelques
espèces courantes du milieu étudié.
2. - L'unité du monde vivant.
- Constater l'existence d'un cycle de vie commun à tous ces
êtres vivants (naissance, croissance, vie adulte, mort) en
suivant l’évolution d'animaux mis en élevage (éclosion,
Une limace
stades larvaires et mues, comportements des adultes, mort).
- Discerner les fonctions communes à tous les êtres vivants
(homme, animaux étudiés ici et antérieurement, végétaux) :
* Fonction de nutrition :
Distinguer ses diverses manifestations (prise alimentaire, peut-être digestion, respiration,
éventuellement transport des aliments par le sang, rejet des déchets).
Analyser la diversité des régimes alimentaires des animaux en élevage.
* Fonction de relation :
Discerner les manifestations sensorielles des animaux et les comportements
correspondants (voir, entendre, sentir, repérer sa nourriture, reconnaître les membres du
groupe, se défendre... ).
Comparer divers modes de déplacement (ramper, courir, marcher…).
Repérer les modalités des relations des êtres vivants avec leur milieu (déplacement,
sensibilité, comportement de défense...).
* Fonction de reproduction :
A partir d'observations faites sur divers élevages, mettre en évidence le rôle du mâle et de
la femelle chez les animaux.
3. - Quelques problèmes relatifs à l'environnement.
- Rechercher des éléments d'organisation d’un milieu simple (approche écologique) :
* Recenser les divers facteurs d’un milieu à l’aide d’exemples concrets puisés dans
l’environnement immédiat des enfants (élevages en classe, observations dans la cour de l'école
et dans un terrain vague servant de lieu de jeux).
* Faire une approche qualitative et quantitative des facteurs biologiques (densité de la
population sous les pierres, diversité) et des facteurs physico-chimiques (repérage de
températures préférées, nature du sol... ).
* Mettre en évidence les relations alimentaires dans un milieu donné (chaînes et réseaux
alimentaires : observation directe complétée par une recherche documentaire ou une enquête);
* Analyser les variations d’un milieu au cours du temps.
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
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- Adopter en en comprenant 1a nécessité, une attitude responsable vis-à-vis de l'environnement
(réflexion sur la fragilité des milieux de vie) :
* S’interroger, à partir d’un exemple, sur l'aménagement de l’environnement humain proche
(urbanisation et espaces verts ; consommation et accumulation de déchets).
* Réfléchir à l’action prédominante de l'homme, dans le maintien ou la destruction des
équilibres fondamentaux des milieux.
III- L’introduction du thème :
A) Sortie sauvage :
Madame Humbert propose aux enfants une sortie
dans le terrain vague situé en face de l’école. Il
s’agit ici pour les enfants d’une sortie non
organisée… pour le plaisir.
Arrivés en face, les enfants et la maîtresse explorent
le milieu puis l’enseignante propose : « On pourrait
chercher des animaux »… la chasse commence…
Un enfant soulève une grosse pierre et les élèves
reconnaissent : un ver de terre et une « espèce de
mille-pattes ».
Un animal noir est interprété d’abord comme un
« trilobite » : « c’est un animal préhistorique, j’en ai
vu un sur un livre » … en fait nous sommes en
présence d’un cloporte. L’enfant, face à l’étonnement et au scepticisme de ses camarades, a
recherché par la suite dans des documents et a
constaté lui-même qu’il s’était fourvoyé.
- « Est-ce que c’est pareil sous les autres pierres » ?
Les enfants constatent que le dessous de toutes les
pierres ou presque est colonisé.
Un élève soulève un vieux carton … « C’est plein
de bêtes comme sous les pierres ».
- « Est-ce qu’elles restent toujours là » ?
- « On peut revenir demain »… la proposition est
retenue.
Les enfants remettent les pierres en place.
Un cloporte
B) Retour en classe, discussion :
- « On retournera
demain ».
- « Il faut les
amener en classe ».
- « Il faut un seau et
une pelle ».
- « On peut faire un
tas au milieu de la
classe et les mettre
dessus ».
- « Elles vont se
sauver »…
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
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- « On pourrait utiliser
l’aquarium ».
La classe s’organise peu à peu
pour savoir qui apportera le
matériel nécessaire puis revient aux animaux observés.
- « On a aussi vu des
fourmis ».
- « Si elles refont une fourmilière on ne les verra pas ».
- « Il faut qu’elles aient très
peu
d’espace »…
« On
pourrait coller une vitre tout
près
de
la
vitre
de
l’aquarium »… « Il ne faut
pas que ce soit épais »
(l’espace entre les 2 vitres,
celle rajoutée et celle de
l’aquarium) … « Il faudrait
un aquarium très mince ».
- La maîtresse : « On peut
peut-être en construire un »… « De quoi avons-nous besoin » ?
Nadège et Hélène
Les enfants imaginent un dispositif qu’ils dessinent et perfectionnent progressivement.
Frédérique signale que les fourmis sortent habituellement de la fourmilière pour chercher de la nourriture.
Olivier : « Il faudrait qu’elles puissent sortir » (dans notre élevage).
- « Si on les faisait sortir par un tuyau » ? … « Oui mais elles vont se sauver ».
Frédérique : « J’ai lu que les fourmis, elles ne savent pas nager ».
Les enfants proposent de faire arriver le tuyau dans un récipient contenant de l’eau.
Thierry : « Elles vont se noyer ».
La maîtresse exploite les idées des enfants et après plusieurs propositions, il est décidé de poser une pierre
dans une cuvette : « On pourra mettre la nourriture sur la pierre »… « Et elles pourront boire »... « Mais
pas se sauver ». Les élèves aboutissent au schéma suivant :
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
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Il n’y en a que
pour les fourmis
ici !
Pas mal le
HLM …
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
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C) 2ème sortie :
Les enfants ont cette fois-ci prévu des récipients et capturent les animaux cachés sous les pierres.
Les élèves découvrent une grosse fourmilière sous l’une d’elle avec de nombreuses larves
que les ouvrières s’empressent de transporter à l’abri. Néanmoins, aucun prélèvement de
fourmis n’est effectué, la fourmilière artificielle n’étant alors pas encore terminée en classe.
Nos CM décident de ramener en classe des « gendarmes » ou « soldats » (sortes de punaises
noires et rouges de 1 cm de long que les
biologistes désignent sous le nom de
pyrrhocores) bien que les 2 espèces
concernées ne vivent pas sous les pierres.
Je proteste !
Je vis en groupe sous les
feuilles ou sous les écorces,
parfois dans la mousse…
pas sous les pierres !
Un conseil pédagogique
« Il faut savoir se limiter »
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
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D) L’installation des animaux :
1- Certains enfants installent un terrarium en utilisant la terre et les pierres rapportées. Les
grosses limaces récoltées ont été placées avec les cloportes… dont la population diminuera
singulièrement jusqu’au samedi 29 mai, date à laquelle la classe découvrira avec stupéfaction
une limace (espèce proche des testacelles de la région méditerranéenne ?) dévorant un cloporte !
2- D’autres enfants, sur proposition de la maîtresse, dessinent l’une des espèces récoltées.
Si certains dessins correspondent à une véritable observation, d’autres en sont éloignés et sont
repris ultérieurement : « Regardez les dessins de X et de Y … qui a raison » ?
3- Une autre équipe termine la construction de la fourmilière puis les loupiots envisagent une
3ème sortie afin d’effectuer
son peuplement.
E) 3ème visite du
terrain vague : la
« prise
de
la
fourmilière » :
Rentrés à l’école, les
enfants
ont
éprouvé
beaucoup de difficultés à
glisser les fourmis, leurs
larves et la terre, entre les
2 vitres de la fourmilière
espacées seulement de
quelques centimètres.
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
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F) Le repas des limaces et le perfectionnement de la fourmilière :
Obligées de
manger des
cloportes pour
gagner sa liberté
…
Pouah !
Les enfants constatent que certaines fourmis se noient et que d’autres s’échappent en remontant
sur la surface externe du tube. Afin de pallier ces 2 inconvénients, ils améliorent le dispositif en
faisant arriver le tube dans une bouteille.
Ce sont bien les enfants - et non la maîtresse – qui sont les inventeurs du nouveau montage.
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
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IV – Le recensement des observations et des questions :
Nous nous proposions de procéder à la collecte des
observations et des questions :
- La présence d’élevages dans la classe permettait en effet une
observation continue, observation dynamique se référant à des
comportements, à des fonctions ou à des développements.
Nous comptions proposer aux enfants de rassembler ces
observations sous la forme d’un texte court, précis qui pouvait
constituer le sujet :
* d’une lettre aux correspondants
* d’un panneau d’une exposition des travaux qui serait réalisée au sein de l’école.
Objectif : travail sur la fonction référentielle (message centré sur son contenu).
- Le recensement des questions des élèves devait être suivi d’une relecture et d’une comparaison
de ces questions, d’une critique en commun de leurs formulations puis d’un classement et d’un
regroupement apparition par convergence des véritables problèmes scientifiques.
Afin de leur permettre de développer leur pensée scientifique, ce sont bien les enfants qui
s’attelleraient à la recherche des réponses par :
- observations et expérimentations en 1er lieu.
- dans des documents ou grâce à des enquêtes dans un 2ème temps.
Objectif : lutter contre la tendance souvent observée qui consiste à prendre un livre ou à
interroger le maître avant toute recherche personnelle.
LES QUESTIONS DES ENFANTS
ENFANTS
Concernant la fourmilière :
1. Que mangent les fourmis ?
2. Est-ce qu’il y a une reine ? …
d’autres enfants confirment.
3. Combien d’œufs la reine pond
t-elle en une journée ?
4. Combien de temps les fourmis
restent-elles à l’état de larve ?
5. Comment reconnaît-on les
ouvrières ?
6. Sont-elles venimeuses ?
7. Aiment-elles le soleil ?
Concernant les cloportes :
a. Pourquoi les cloportes ne sont-ils pas tous
pareils ? Y a-t-il plusieurs races ? Ont-ils tous
″des pinces″ à l'arrière ?
b. Pourquoi se mettent-ils
en boule ?
c. Que mangent-ils ?
d. Pourquoi se mettent-ils sous les pierres et sous
les vieux cartons ?
e. Ont-ils des ennemis outre les limaces ?
f. Ont-ils des moyens de défense ?
g. Pourquoi ont-ils une coquille sur le dos ? …
Et pourquoi ont-ils des ″pinces″ à l’arrière ?
h. Combien ont-ils de pattes ?
i. Combien de temps vivent-ils ?
j. Vivent-ils organisés comme les fourmis ?
k. Que font les cloportes en hiver ?
l. Quelle chaleur préfèrent-ils ?
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V – LA RECHERCHE DES REPONSES :
Cette séquence s’est déroulée en présence de nombreux visiteurs… qu’on en juge :
- Mme Briens, Mlle Sauty, M Rouillé et M Derus, instituteurs.
- Mlle Deunff inspectrice générale des Ecoles Pré-élémentaires et Elémentaires.
- Monsieur Renversez, directeur de l’Ecole Normale de Cergy-Pontoise (E.N. 95) et monsieur
Geslin alors professeur d’Ecole Normale.
- Monsieur Viougeat, inspecteur départemental de l’Education
Nationale et monsieur Galleyrand, conseiller pédagogique de
circonscription.
Madame Humbert propose aux enfants de réfléchir aux méthodes
utilisables pour répondre aux questions posées.
On aboutit à :
* « On peut regarder les bêtes ».
* « On pourrait faire des expériences ».
* « On peut regarder dans des livres ».
VA : L’équipe des cloportes n°1 : questions ″a″, ″b″, ″e″, ″f″, ″g″, ″h″, ″i″, ″j″, k″.
Cette équipe va en fait se concentrer sur les questions a (Pourquoi les cloportes ne sont-ils pas
tous pareils ? Y a-t-il plusieurs races ?
Ont-ils tous ″des pinces ″ à l'arrière ?)
et g (Pourquoi ont-ils une coquille sur
le dos ?
Et pourquoi ont-ils des
″pinces″″ à l’arrière ?).
Les enfants font l’hypothèse suivante :
« Les ″pinces″ à l’arrière des cloportes
n’existent que chez les mâles, elles leur
servent à défendre les femelles… ».
Certains cloportes possèdent en effet des
″uropodes ″ (= 6 ème paire de pattes
abdominales) bien visibles alors que
chez d’autres espèces, ces uropodes ne
sont pas repérables (cf. Armadillidium).
Mme Humbert demande alors comment
ils peuvent être sûrs qu’il s’agit bien de
mâles et de femelles.
« Les femelles peuvent porter des œufs »
A la face inférieure de certains cloportes
(du genre Porcellio … voir page
suivante) les enfants repèrent des taches
blanches qu’ils interprètent comme des
œufs (les taches correspondent en fait
aux ″corps blancs ″ qui sont des organes
respiratoires). Les cloportes en question
Diverses espèces de cloportes.
sont pourvus de ″pinces″.
Conclusion des enfants : « Nous nous
sommes trompés », « les femelles peuvent aussi porter des pinces ».
Commentaire : à partir d’observations dont l’interprétation est erronée, les élèves rejettent leur
hypothèse qui était elle-même erronée… nous étions ici obligés d’intervenir.
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Monsieur Geslin fournit à l’équipe
un document extrait du livre de
zoologie de Messieurs Boué et
Chanton : « Invertébrés » tome I2
que nous reproduisons ci-contre.
Nouvelle conclusion des enfants :
« Il existe plusieurs ″races″ (en fait
espèces) de cloportes ». Le lundi
suivant, les élèves découvriront
une femelle de cloporte pondant
des œufs et assisteront même à
l’éclosion d’un jeune cloporte. La
maîtresse fournira l’information
concernant les ″points blancs″ :
« Ce sont des organes qui servent à
la respiration des cloportes ».
Explication :
Dans sa phrase « les femelles cloportes ne
pondent pas d’œufs » (sous-entendu comme une
poule pond) l’enfant veut dire que les œufs ne
tombent pas sur le sol mais restent accrochés
aux pattes.
A noter qu’ici les pattes ont été comptées. Il en
existe bien 7 paires.
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13
VB : L’équipe des cloportes n°2 : question ″l″ « Quelle chaleur préfèrent les
cloportes ? » devenue après discussion : « Les cloportes préfèrent-ils le froid
ou la chaleur ? »
Les enfants n’ont encore jamais expérimenté en biologie et, dans la situation d’autonomie où
nous les avons volontairement placés, ils n’éprouvent pas le besoin de faire précéder
l’expérimentation de schémas expérimentaux. Ils procèdent, pour construire leur dispositif
expérimental, par tâtonnements successifs.
Premier temps :
Constatant que les glaçons
introduits pour obtenir « du
froid » fondent et constituent
donc une source d’humidité,
les enfants vont modifier leur
dispositif (1ère tentative de
dissociation
des
facteurs
″froid″ et ″humidité″).
2ème temps :
Les enfants s’aperçoivent
qu’ici encore, il n’y a pas
dissociation des facteurs : la
lampe a, à la fois, pour effets
* d’accroître la température
* mais aussi d’augmenter
l’intensité lumineuse.
Par contre, de façon paradoxale, l’équipe 2 n’envisage
même pas (à ce moment) que
l’inclinaison du récipient
puisse avoir une influence sur
le déplacement des cloportes !
Nos chercheurs en herbe
n’utilisent par ailleurs qu’un
seul thermomètre.
3ème temps :
Les enfants placent la lampe
sous le plateau afin qu’elle
chauffe mais ne modifie pas
l’éclairement.
4ème temps :
Le plateau est disposé
horizontalement grâce à un
dictionnaire situé sous le
récipient contenant les
glaçons.
Le dispositif étant enfin accepté par tous, 5 cloportes sont disposés à égale distance des
extrémités du plateau et leur comportement est observé. Il est décidé de renouveler plusieurs
fois l’expérience (voir page 16).
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
14
Matériel et dispositif expérimental :
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15
Compte rendu de l’expérience et résultats :
Les enfants se sont posé un problème un peu déroutant pour nous adultes.
Ils ont tâtonné, procédé à des ajustements sans intervention de l’enseignante et sont
finalement parvenus à la mise en place d’une expérience cohérente…les élèves ont
cherché et trouvé eux-mêmes dans le cadre d’une coopération respectueuse de chacun.
… Et que voici un excellent compte rendu d’expérience, clair et précis.
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
16
VC : L’équipe des cloportes n° 3 : question ″d″ « Pourquoi les cloportes se
mettent-ils sous les pierres et sous les vieux cartons » ?
Supposition (= hypothèse) des enfants : « Les cloportes préfèrent l’humidité. C’est
humide sous les pierres ». A noter l’absence d’hypothèses concernant le facteur
lumière –obscurité et la protection contre les prédateurs.
La recherche d’un dispositif expérimental :
2 dispositifs sont présentés.
Complément : ne pas confondre cloporte et mille-pattes :
- A gauche une cloporte : Armadillidium vulgare. Il vit dans les
maisons, dans les champignonnières et en lisière des bois.
Taille : jusqu’à 20 mm. Il se roule en boule quand il est dérangé.
7 paires de pattes.
- A droite un mille-pattes ou myriapode Glomeris marginata
souvent appelé « Faux cloporte » qui vit dans les feuilles mortes
des bois (surtout de hêtres). Taille : jusqu’à 20 mm. Se roule en
boule lorsqu’il est inquiété. 17 paires de pattes chez la femelle et
19 paires chez le mâle, la dernière en forme de pince.
Dessins (modifiés) extraits des « Petits animaux des bois et des champs »
par G. Mandahl-Barth- Fernand Nathan.
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
17
VD : L’équipe des cloportes n°4 : question ″e″ « Les cloportes ont-ils des ennemis ? »
J’ai 8 pattes…
pas 6 !
VE :
Moi aussi…
8 pattes !
L’équipe
des fourmis n° 1 :
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18
« Que mangent les fourmis ? Aiment-elles le soleil ? »
1. « Que mangent les fourmis ? »
Quelques jours auparavant, les enfants avaient placé différents aliments possibles dans la
bouteille reliée à la fourmilière (voir page 10).
Ils constatent que le morceau de sucre présente des trous, qu’il a été rongé et que la pomme
comme le gâteau ont été entaillés.
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
19
2. « Aiment-elles le soleil ? »
L’équipe utilise, comme substitut du soleil, une lampe de
poche dirigée :
* soit sur des fourmis isolées,
* soit sur les parois en verre de la fourmilière.
Dans les 2 cas, ils observent des réactions de fuite et
concluent : « Les fourmis n’aiment pas le soleil ».
La fourmi à aiguillon (Myrmica laevinodis) mesure 3,5
à 7 mm. Elle est commune en toutes régions. Elle
construit souvent son nid sous les pierres.
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20
VI – AUTRES POSSIBILITES :
A) TRAVAIL SUR LE CONCEPT DE CLASSIFICATION :
Il s’agit ici, à partir d’une collection hétérogène d’animaux trouvés sous les pierres d’inventer
une classification. Le choix des critères est laissé aux enfants.
Nous avons constaté que les élèves de CM et de 5ème se référaient à 2 types de repères :
* dans un 1er temps la présence ou l’absence de pattes.
ANIMAUX SANS PATTES
* dans un 2 ème temps, la présence ou l’absence d’anneaux ou le nombre de pattes.
Des anneaux
vers annelés
« Queue » aplatie lombric
Pas d’anneaux
Vers minuscules
vers non
annelés +
limaces
Forme d’escargot sans coquille
3 paires de
pattes
locomotrices
(portées par le
thorax)
insectes
ANIMAUX AVEC PATTES
« Queue » non aplatie
4 paires de
pattes
locomotrices
arachnides
7 paires de
pattes
locomotrices
cloportes
Plus de 7 paires
de pattes (de 10
à 180)
mille-pattes
ou myriapodes
Pas d’antennes
Des antennes
les autres insectes
Corps divisé en 2 parties
araignées + pseudoscorpions +scorpions
Corps formant une masse
unique acariens
Une furca (= « pince ») à
l’arrière
Pas de furca (= « pince ») à
l’arrière
1 paire de pattes par anneau
2 paires de pattes par anneau
1 à 2 cm Enchytrée.
3 à 4 cm « ver de terre des forêts ».
10 à 15 cm ver de terre commun =
Allophophora (voir page suivante).
Lombric brun (3 à 5 cm) ou
lombric rose (7 à 15 cm).
Maximum quelques mm nématodes.
Limaces. Cf. en particulier la « limace délicate » : Malacolimax tenellus (2 cm, incolore)
qui se nourrit de mycélium de champignons.
Pattes antérieures dirigées vers l’avant, corps
blanc Protoures.
Sautent comme des puces grâce à 1 organe
de saut sous l’abdomen collemboles
Très longues antennes et 2 filaments ou une
pince à l’arrière Diploures
Très longues antennes et 3 filaments à
l’arrière Thysanoures.
Ne possèdent pas toutes les caractéristiques
précédentes Fourmis (voir pages 25-26) et
perce-oreilles (voir pages 27-28).
Pas de pince et un long filament à l’arrière
Palpigrades.
Pas de pinces, pas de filament à l’arrière araignées.
Des pinces et pas de dard
Pseudo-scorpions
Des pinces et un dard
Scorpions.
Très nombreuses espèces.
2 à 5 mm Trichoniscus
+ de 5 mm Philoscia + Oniscus +
Porcellios (voir pages 12 et 13).
Amardillidiums.
15 paires de pattes courtes Lithobies.
15 paires de pattes très longues Scutigères
21 à 23 paires de pattes Scolopendres.
30 à 180 paires de pattes Géophiles.
Corps renflé Gloméris.
Corps très allongé Iules.
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
21
B) TRAVAIL SUR LE CONCEPT DE DETERMINATION :
L’observation continue des animaux et la description de leurs comportements font rapidement
apparaître la nécessité de nommer les espèces inconnues.
Ici, l’enfant doit exploiter des documents établis par des adultes, documents que l’on nomme des
faunes. La détermination est intéressante car elle oblige l’élève à observer, comparer, puis à
prendre une décision.
On peut employer des clés fonctionnant sur le principe du tableau de la page précédente (qui
regroupe les animaux que l'on peut rencontrer sous les pierres). L’enfant s’oriente comme un
promeneur qui rencontrant successivement sur sa route des carrefours doit, à chaque fois,
décider de son chemin.
On peut aussi
utiliser des
ouvrages
constitués de
planches en
cou-leurs
regroupant les
animaux selon
la classification
des scientifiques
et comportant
un texte relatif à
chaque espèce.
Salut les
copains !
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
22
Bonjour !
Je m’appelle Lumbricus terrestris et je suis un délégué
du syndicat des vers paysans. Je suis venu, ventre à terre, vous
raconter ce que des scientifiques sans scrupules ont osé faire à
mes compagnons et à moi-même.
Ils nous ont séparés en deux groupes sans même nous demander notre avis…
* Dix d’entre nous ont été douchés avec une éponge remplie d’eau… Jusque là ce n’était
pas désagréable. Hector en redemandait.
* Les dix autres ont été séchés dans des mouchoirs en papier. C’était beaucoup moins
plaisant d’être roulés de gauche à droite.
Ensuite, ils nous ont mis en prison… nous installant dans L’eau de chaux devient
deux boîtes transparentes totalement fermées : les secs dans la blanchâtre
lorsqu’elle
première et les humides dans l’autre. Dans chaque prison, il y est mise en présence de
avait un petit bocal contenant de l’eau de chaux… J’ai cru que gaz carbonique (encore
c’était une baignoire. Je n’avais pas mis trois anneaux dedans appelé
dioxyde
de
que je me retrouvais avec un eczéma !
carbone).
Nous sommes ainsi restés enfermés huit heures sans même un
peu de terre pour notre nourriture. Quelle angoisse ! Si nous avions eu des yeux, nous ne
les aurions pas fermé de la nuit.
Le matin, ils nous ont libérés sans même une explication.
Ceux qui avaient été essuyés étaient au bord de
l’asphyxie et il paraît que l’eau de chaux était bien claire.
Nous, nous étions nettement plus en forme et l’eau de
chaux avait changé de couleur : elle était devenue blanche.
Expliquez vite pourquoi, sinon votre professeur est capable de recommencer toute
l’expérience.
Je me sauve… voilà une taupe affamée !
Signé : un ver de terre laboureur.
1. D’après ce texte, que mangent les vers de terre et par qui sont-ils mangés ?
2. Réalise un schéma avec des légendes présentant l’expérience réalisée.
3. Comment expliques-tu les résultats de cette expérience ?
1.
Mangent :
2. 1er lot :
Sont mangés par :
2ème lot :
3.
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
23
VI I– INFORMATIONS POUR LES MAITRES :
A) LES CLOPORTES :
Les cloportes sont des
animaux invertébrés à
corps segmenté (les segments postérieurs sont
moins larges) et à pattes
articulées : on dit qu’ils
appartiennent à l’embranchement des ARTHROPODES.
La présence de 2 paires
d’antennes et la structure
de leurs pattes les rattache
à la classe des
crustacés… il existe donc
des crustacés terrestres…
Leurs yeux sont nonpédonculés, leur corps est
comprimé dorso-ventralement et leurs 7 paires de
pattes locomotrices sont
toutes semblables (ce qui
fait ranger les cloportes
dans l’ordre des isopodes
de ISO = égal et PODOS
= patte).
Face inférieure d’un cloporte mâle du genre Porcellio.
Taille : 1 à 2 cmEn France : 170 espèces réunies en 54 genres.
NUTRITION :
Les cloportes sont végétariens et se nourrissent de débris de feuilles et de bois pourri. En
élevage, on peut leur fournir des fragments de carottes et de pommes de terre.
DEPLACEMENTS ET ORIENTATION :
Les cloportes utilisent leurs 7 paires de pattes thoraciques pour se déplacer.
Leurs pattes abdominales interviennent dans la respiration et dans la reproduction (cf. organes
copulateurs ou gonopodes du mâle).
Les cloportes peuvent se rouler en boule de manière plus ou moins parfaite, ceux du genre
Armadillidium y réussissant mieux que les autres.
Certains cloportes effectuent des migrations verticales au cours de l’année. C’est le cas du
« cloporte des caves », Porcellio scaber qui passe souvent l’été sous les pierres ou les feuilles
mortes et qui monte à l’automne dans les arbres entre 1,50 et 2 mètres de hauteur s’abritant sous
l’écorce et dans les fentes de celle-ci. Il peut aussi coloniser nos caves d’où son nom mais se
rencontre aussi dans des nids de guêpes et d’oiseaux.
L’orientation s’effectue grâce aux 2 paires d’antennes et aux yeux.
REPRODUCTION :
La plupart du temps, les sexes sont séparés. Il y a accouplement. Sous nos climats, le cloporte
des caves se reproduit d’avril à juin.
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
24
Chez Trichoniscus provisorius = Trichoniscus elisabethae, les mâles et les femelles sont en
nombres égaux dans les régions chaudes de l’Europe et le Midi de la France. Dans le Nord, les
mâles sont absents et les femelles donnent naissance à une descendance sans accouplement
(parthénogenèse). Si on place expérimentalement des femelles parthénogénétiques avec des
mâles, les femelles refusent de s’accoupler.
Les œufs sont portés par la femelle dans
une poche incubatrice située du côté
ventral et délimitée par des prolongements
de la base des pattes locomotrices. Ces
prolongements ou oostégites régressent
entre 2 pontes.
A l’éclosion, les jeunes ne diffèrent des
adultes que par leur petite taille et
l’absence de leur dernière paire de pattes
locomotrices … ils ont 6 paires de pattes.
CROISSANCE :
La croissance des jeunes s’effectue grâce à
des mues. La cuticule se fend TRANSVERSALEMENT au milieu du corps
(différence avec les insectes).
Il y a d’abord perte de la partie arrière de
cette cuticule puis, de 12 heures à quelques
jours plus tard, perte de la moitié avant.
MILIEU DE VIE ET RESPIRATION :
Les cloportes fréquentent les milieux
sombres et humides. La respiration
s’effectue au niveau des pattes non
Cloporte en train de dévorer sa mue.
locomotrices ou pattes abdominales. Ces
appendices sont constitués d’un axe portant
une rame externe ou exopodite et d’une rame interne ou endopodite. Ce sont les exopodites qui
ont un rôle respiratoire. Chez le Porcellio, cette fonction s’effectue surtout au niveau des
exopodites des pattes abdominales 1 et 2 : ce sont les « corps blancs ». L’humidité facilite la
fonction respiratoire.
ENNEMIS :
Araignées, scorpions, lithobies, (et nous l’avons découvert, certaines
limaces).
Quelques cloportes sécrètent un liquide âcre qui éloigne les millepattes et les fourmis.
ESPECES LES PLUS FREQUENTES :
- Porcellio scaber ou cloporte des caves.
- Oniscus asellus ou cloporte des murailles qui vit sous les pierres,
les morceaux de bois et les feuilles.
Autrefois, on utilisait certaines espèces de cloportes pour
fabriquer un sirop diurétique.
Docteur es
pharmacie.
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
25
B) LES FOURMIS :
Les fourmis appartiennent au même ordre d’insectes que les abeilles : les Hyménoptères.
On a recensé 7600 espèces de fourmis dont 180 vivent en Europe occidentale.
Dans une fourmilière on trouve une ou plusieurs reines, des ouvrières dont le nombre varie selon
l’espèce et la période de l’année (10 000 à 500 000 chez les fourmis rousses ou Formica rufa) et
de 100 à 200 mâles.
Les ouvrières.
Ce sont de petites femelles stériles et dépourvues
d’ailes qui vivent généralement de trois à quatre
mois pendant la belle saison mais qui, chez
certaines espèces, atteignent 3 ou 4 ans.
Elles assurent :
* la construction, la réparation et l’agrandissement
de la fourmilière. L’outil principal est constitué par
les mandibules. Une fourmi peut traîner jusqu’à 60
fois son propre poids.
* elles humectent les œufs, lèchent et nourrissent les
larves et aident les nymphes à sortir de leur cocon en
sectionnant la soie.
Fourmis brunes avec leurs nymphes.
* elles prennent soins des reines, les nourrissent en
Photographie Jacques Six.
dégorgeant de la nourriture dans leur bouche, les
nettoient, les caressent et même souvent les portent.
* elles assurent la défense de la fourmilière. Il existe une phéromone (substance chimique de
communication) d'alarme, sécrétée par les « glandes mandibulaires », qui permet aux fourmis de
se mobiliser pour faire face à un danger.
Certaines espèces sont porteuses d’un aiguillon ou dard situé à l’extrémité de leur abdomen et en
relation avec une glande à venin. C’est le cas de Myrmica laevinodis ou « fourmi à aiguillon »
qui vit sous les pierres ou dans les souches et dont les ouvrières mesurent de 3,5 à 5 mm. A noter
que les mâles sont dépourvus de dard chez les espèces à aiguillon.
Chez d’autres espèces comme les fourmis rousses, le dard est atrophié : la fourmi mord sa
victime puis inonde la plaie d’un venin à base d’acide formique.
* elles assurent le ravitaillement en recherchant de la nourriture à l'extérieur de la fourmilière :
certaines espèces sont carnivores (insectes dont de nombreuses chenilles, araignées, animaux
morts…) d’autres végétariennes (fruits sucrés, nectar des fleurs, sève des arbres, graines de
céréales…) mais la plupart ont un régime mixte.
Les aliments solides dépecés par les mandibules sont dévorés par les adultes ou déposés sur
le ventre des larves.
Les aliments liquides (nectar par exemple) sont
Le coléoptère Lomechusa strumosa
rapportés dans le jabot et régurgités si la fourmi
vit dans les fourmilières. Il se
est sollicitée par celles restées à la fourmilière.
nourrit de larves des fourmis et de la
Cet échange de nourriture entre individus de la
régurgitation du contenu du jabot
même société est nommé trophallaxie.
des ouvrières.
Les pucerons, lorsque leur abdomen est stimulé
La raison de son acceptation ?
par les antennes des fourmis, expulsent une
Il donne aux fourmis une substance
gouttelette sucrée par l’anus : « le miellat »,
qui agit comme une drogue. Les
aussitôt léché par les ouvrières. Se transformant
ouvrières, complètement
en éleveuses, elles peuvent les transporter et les
dépendantes en arrivent à délaisser
grouper sur les plantes dont ils sucent la sève.
les larves… ce qui peut
A noter que les fourmis passent la saison froide en
compromettre la survie de la
état d’engourdissement.
colonie.
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
26
Organes des sens et orientation :
Les fourmis s'orientent, elles aussi, par rapport au soleil : leur route fait un angle constant avec la
direction du soleil.
Les antennes, nettoyées constamment, ont un rôle olfactif et permettent de suivre les pistes
jalonnées de sécrétions par la « glande de Dufour » qui produit une « phéromone de guidage ».
La vue est très variable selon les espèces mais les fourmis distinguent les couleurs. Les
ouvrières sont pourvues de 2 yeux composés alors que les reines et les mâles possèdent en sus 3
ocelles (mot masculin) disposés en triangle.
Le sens gustatif des fourmis est situé au niveau de la langue, elles distinguent les saveurs acides
et sucrées. Les organes tactiles sont constitués par des poils répartis sur tout le corps et
particulièrement abondants sur les antennes et les extrémités des pattes. Les vibrations peuvent
être détectées mais il n’existe pas un sens de l’ouïe tel que nous le connaissons.
Cycle de vie :
Dans une même fourmilière, il peut coexister plusieurs reines, parfois 20 ou 30 (absence de
rivalité) et quelques dizaines à centaines de mâles.
Ce n’est qu’au bout de quelques années, qu’une ou deux fois par an, les nymphes donnent
naissance à une génération de fourmis, mâles et femelles, dotées de 4 ailes membraneuses. Les
mâles naissent au début de l’été à partir d’œufs non fécondés alors que les ouvrières et les reines
sont, elles, issues d’œufs fécondés. Ces individus ailés s'envolent pour un vol nuptial nommé
« essaimage » qui se déroule généralement entre 15 et 17 heures. L'accouplement a lieu à terre,
au retour de ce vol. La reine arrache ses ailes après le vol nuptial alors que les mâles
conserveront leurs ailes toute leur courte vie (ils meurent quelques semaines après l’essaimage).
Chaque femelle survivante, fécondée par plusieurs mâles :
* fonde seule une nouvelle société dont elle sera la reine. Les ouvrières issues des premiers œufs
la nourrissent alors.
* s’introduit dans une fourmilière de la même espèce
ou parfois d’une espèce voisine. C’est ainsi que la
fourmi rousse (Formica rufa) pénètre dans un nid de
Formica rufa ou dans un nid de Formica fusca (dans
ce 2ème cas, il y a généralement combat avec la reine
en titre).
La reine peut vivre 10 à 12 ans (maximum 20 ans) et,
en période active, pond un œuf de moins d’1 mm
toutes les deux minutes.
Au bout de quelques jours, l’œuf donne naissance à
une larve sans yeux ni pattes qui après 4 à 5 mues est
à l’origine d’une nymphe enfermée dans un cocon,
d’où sortira un adulte. Le développement de l’œuf à
l’adulte exige 3 à 4 semaines.
Les fourmis sont donc des insectes à métamorphoses
complètes ou insectes holométaboles.
Milieux de vie : sous les pierres, on trouve :
* La fourmi jaune ou Lasius flavus (2 à 9 mm).
* La fourmi brune ou Lasius niger (4 à 10 mm).
* La fourmi rouge ou Myrmica rubida (5 à 9 mm)
Attention … ne pas confondre la fourmi brune
(Lasius niger) avec
* la fourmi noire Lasius fuliginosus (4 à 6 mm) qui
construit son nid dans les arbres creux.
* la fourmi rousse ou Formica rufa (4 à 9 mm) dont les très grandes fourmilières forment des
dômes constitués de brindilles et d’aiguilles de conifères.
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
27
C) LES FORFICULES OU PERCE-OREILLES :
Les forficules (de
forfex = ciseau) sont
des insectes que l’on
recon-naît aisément
grâce à la présence
d’une pince ou
« forceps » localisée à
l’extrémité de l’abdomen.
Cette pince correspond
à une modification de
la furca présente chez
de très nombreuses
espèces d’insectes.
On ne sait pas très
bien quelle est l’origine
du nom « perceoreille » :
* forme de la pince
ressemblant à celle
autrefois utilisée pour
percer le lobe des
oreilles des enfants ?
* souvenir d’un forficule qui aurait
pénétré dans l’oreille d’une personne endormie et aurait perforé son tympan ?
Les forficules se regroupent fréquemment sous les pierres sans pour autant présenter des
mœurs sociales.
ELEVAGE :
Placer les animaux dans un terrarium contenant du sable humide (ils aiment l’humidité) de la
mousse et des pierres. On prévoira une zone obscurcie par un cache noir ces insectes préférant
l’obscurité et ne sortant généralement que la nuit.
NUTRITION :
Les forficules sont pourvus de pièces buccales broyeuses et sont omnivores :
* on en trouve souvent à l’intérieur des pêches et des abricots et entre les grains des grappes de
raisin. Nombreux, les perce-oreilles peuvent causer des dégâts aux vergers.
* ils s’attaquent aussi à des vers, des petits escargots, des pucerons et des fourmis.
La nourriture est repérée grâce aux antennes, relativement longues, qui jouent un rôle olfactif et à
2 yeux composés médiocres surtout adaptés à la vision nocturne.
Il existe des ocelles chez quelques espèces.
Les forceps peuvent être utilisés pour saisir de petites proies et les maintenir. Ils peuvent aussi
intervenir dans la défense et le perce-oreille peut pincer quand on l’attrape.
LOCOMOTION :
L’animal marche et court sur 6 pattes insérées sur le thorax, reposant à chaque instant soit sur la
patte avant gauche, médiane droite et arrière gauche soit sur la patte avant D, médiane G et
arrière D. Ces pattes sont toutes identiques et formées de 5 articles (hanche = coxa + trochanter +
cuisse = fémur + jambe = tibia + tarse à 3 articles terminé par un coussinet entouré de 2 griffes).
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
28
De nombreuses espèces ont perdu leurs ailes au cours de l’évolution (on dit qu’il s’agit de
formes aptères). C’est le cas de Chelidurella acanthopygia qui vit dans les arbres et les arbustes
et hiverne dans la mousse et les feuilles.
Forficula auricularia est une espèce ailée dont le vol est rare. Les ailes antérieures sont courtes et
transformées en élytres. Au repos, elles recouvrent et protègent les ailes postérieures
membraneuses et repliées selon un double système : d’abord en éventail puis transversalement.
L’insecte emploie souvent son forceps pour les ranger.
REPRODUCTION :
Les sexes peuvent être distingués d’après la forme des
forceps. Ils sont plus grands et plus arqués chez les
mâles. De plus, chez Forficula auricularia, il existe 2
types de mâles : les uns dits « minor » à petits forceps,
les autres dits « major » à grands forceps.
L’accouplement a lieu en juin-juillet. Il se déroule
« queue à queue » et dure de quelques secondes à
plusieurs dizaines de minutes.
L’orifice mâle est localisé – comme chez tous les
insectes - au niveau du 9ème segment abdominal. Le
sperme est introduit, à l’aide d’appendices modifiés du
mâle : les gonopodes, au niveau de l’orifice femelle
situé au niveau du 8 ème segment abdominal.
La ponte a lieu en 2 fois : la 1ère à la fin de l’hiver et la
2 ème à l’automne suivant. A chaque fois, une 40 aine
d’œufs blancs de 1 mm de diamètre sont pondus dans
un trou que la femelle a elle-même creusé dans le sol.
Comme chez les insectes sociaux, la femelle prend soin de ses œufs qui sont léchés, nettoyés et
déplacés pendant toute la durée de l’incubation (sans doute afin de les protéger de l’installation
des moisissures). Les œufs abandonnés à eux-mêmes n’éclosent pas.
L’éclosion a lieu 5 semaines après la ponte et est facilitée par le fait que la mère mange en partie
l’enveloppe, le reste étant dévoré par les jeunes.
La mère se nourrit également des œufs non-éclos et les jeunes anormaux ou malades.
Ceux qui ne présentent pas d’anomalie viennent se blottir sous son corps « comme des
poussins ». Si l’un des jeunes s’éloigne, la mère le ramène à sa place en le portant entre ses
mandibules.
Fréquemment, la femelle, qui ne s’est pas nourri pendant toute la durée de l’incubation, meurt
d’inanition. Elle est alors dévorée par ses petits forficules.
CROISSANCE :
Le jeune, lors de l’éclosion, présente le même aspect que l’adulte mais en diffère par la taille,
l’absence de pièces génitales externes, l’immaturité des gonades et l’absence d’ailes. Par contre,
il possède déjà une pince.
La croissance s’effectue grâce à des mues (5 ou 6). Il n’existe pas de nymphe : on dit que les
dermaptères sont des insectes à métamorphoses incomplètes = des hétérométaboles (par
opposition aux insectes qui présentent un stade nymphal : les holométaboles).
Forficule :
Œuf → J1  J2  J3… Jn
Stades et mues
juvéniles

Imago = adulte qui ne mue plus, a des
ailes et a atteint la maturité génitale.
Mue
imaginale
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
29
D) DES INSECTES PRIMITIFS DEPOURVUS D’AILES : LES APTERYGOTES.
Ils représentent 3200 espèces, généralement de petites tailles, qui à la naissance
ressemblent aux adultes et qui sont dépourvus d’ailes toute leur vie. Il n’existe pas de
métamorphose - on dit que le développement est amétabole - et ces insectes présentent la
particularité de grandir toute leur existence grâce à des mues.
On distingue 4 ordres :
* Les protoures (170
espèces dans le monde)
sont dépourvus d’antennes
mais la 1ère paire de pattes,
disposée en arceau, est
dirigée vers l’avant. Elle
vient les suppléer par ses
poils sensoriels tout en
conti-nuant parfois à être
employées
dans
la
locomotion. Il n’existe pas
d’yeux composés.
L’abdomen comporte 12
segments (mais le jeune
naît avec seulement 9
Face dorsale et face ventrale d’Acerentomon doderoi.
segments), l’extrémité étant
Dessins extraits du « Beaumont et Cassier », « Biologie animale » tome 2.
dépourvue de cerques.
Editions Dunod université.
Les protoures sont dépigmentés (= blancs) leur
taille est comprise entre 1 et 2 mm.
Ils vivent dans des lieux très
humides : la litière des feuilles,
l’humus, les débris végétaux et
quelquefois sous les pierres. Les
mouvements sont lents mais il
s’agit d’insectes carnivores qui
piquent puis sucent leurs proies
(pièces buccales piqueuses). Les
sexes sont séparés.
* Les thysanoures (700 espèces
dans le monde) qui portent de très
longues antennes et qui peuvent,
selon les espèces, être pourvus ou
non d’yeux composés. Le corps est
couvert de poils aplatis ressemblant
à des écailles qui leur donnent un
aspect chatoyant (cf. le « poisson
d’argent » ou Lepisma saccharina
qui vit dans les maisons).
11 segments abdominaux terminés
par 3 longs filaments. Taille maximum : de quelques millimètres à 2
cm.
Un thysanoure : thermobia domestica.
Photographie : Bucciarelli, « Grande encyclopédie ALPHA des
sciences et des techniques » : zoologie tome 2.
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
30
Agiles, les thysanoures vivent dans les endroits humides, sous les pierres, sous les écorces et
dans le bois pourri, sous les feuilles, dans le sol. Certains habitent dans les maisons, d’autres
dans les cavernes, les fourmilières, les termitières…
Ils disposent de pièces buccales broyeuses et sont végétariens (grains de pollen, lichens, débris
végétaux). Les prédateurs de thysanoures sont des araignées et des coléoptères (staphylins,
carabes).
Le mâle se livre à une parade sexuelle devant la femelle. Il dispose ensuite des fils de soie sur
lesquels il dépose des gouttes de sperme. La femelle récolte les gouttelettes. D’autres espèces
présentent un accouplement. On connaît des cas de parthénogenèse.
* Les collemboles ou
podurelles (près de 2000
espèces dans le monde).
Ils sont munis
d’antennes courtes. Les
pièces buccales, broyeuses
ou
suceuses,
sont
dissimulées dans une cavité
à l’intérieur de la tête (on
dit que l’insecte est
2 formes de collemboles : corps allongé et à segments nets ou
entotrophe). 8 yeux simples
corps globuleux et à segmentation floue.
groupés de chaque côté.
Extrait de « Biologie 5 ème » par Astolfi, Borgel, Faure et Ginsburger.
Il existe des formes
Librairie Belin.
pigmentées (noires, bleues,
violettes, jaunes) et des
formes dépigmentées. La taille varie de ¼ de mm à 8 mm. Le corps peut être allongé et à
segments nets ou globuleux et à segmentation floue.
Les collemboles sont très nombreux (jusqu’à 100 000 à 500 000 par m2) dans les lieux humides :
sous les pierres, les feuilles mortes, les écorces, sur ou dans l’humus, dans les nids, les terriers,
les fourmilières et les termitières et même sur les glaciers et la neige dans les régions polaires.
Certains vivent à la surface des eaux (Sminthurus).
La
plupart
des
espèces sont végétariennes
(spores, grains de pollen,
filaments de champignons
= mycéliums, mousses,
lichens, poudre verte sur
les arbres = algues unicellulaires, bactéries) mais
quelques-unes
sont
carnivores.
Leur tégument mou
les transforme en proies
faciles pour les millepattes, araignées, pseudoscorpions, coléoptères (staCollembole vu de profil.
phylins et carabes) et
surtout acariens.
Photographie extraite de « Textes et documents pour la classe »
n° 174 du 4/11/1976 : « les collemboles ».
La défense est assurée par
un liquide répugnatoire.
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
31
Bien qu’il n’y ait pas d’accouplement, le mode de reproduction fait généralement appel
aux 2 sexes (le mâle plante sur le support un spermatophore : pédoncule muni à son extrémité
d’une goutte de sperme enfermée dans une fine membrane).
Il existe des populations constituées uniquement de femelles qui se reproduisent par
parthénogenèse (Onychiurus).
L’abdomen des collemboles, à 6 segments, présente la particularité d’être pourvu de 3 paires
d’appendices :
Le 1er supporte un tube ventral qui permettrait à l’insecte de se fixer au substrat et/ou
d’absorber des liquides et qui est formé par la coalescence de 2 appendices.
Le 3ème soutient une sorte de crochet : le rétinacle = hamula résultant également de la fusion
de 2 appendices.
Le 4ème dispose d’un organe de saut : la furca, ramenée sous l’abdomen, et qui est maintenue
par le rétinacle. La contraction des muscles de la furca la décroche et elle se détend provoquant
un saut non dirigé.
* Les diploures (600 espèces dans le
monde).
Ils possèdent de longues antennes
mais yeux composés et ocelles sont
absents… ce sont donc des animaux
aveugles. Décolorés et aplatis, ils
dépassent rarement 1 cm mais leur taille
varie de 4 mm à 5 cm. Les 11 segments
abdominaux formés dès l’éclosion. A
l’arrière, les cerques longs ressemblent à
des antennes (Campodea) mais peuvent,
chez certaines espèces, être transformées
en pinces ou forceps (Japyx).
Les diploures vivent dans les lieux
humides, sous les pierres, sous les arbres
abat-tus, les feuilles mortes et dans le sol.
Ils sont pourvus de pièces buccales
broyeuses
et
sont
généralement
Diploure du genre Campodea.
végétariens (mycéliums) ou omnivores
Photographie : Bucciarelli
mais les Japyx sont carnassiers et
capturent leurs proies avec leurs forceps puis la maintienne devant leur tête, abdomen recourbé.
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
32
D) LES ACARIENS :
Les
arachnides
(animaux
pourvus de 4 paires de pattes
locomotrices mais ne possédant pas
d’antennes) peuvent avoir :
* le corps divisé en 2 parties :
céphalothorax + abdomen (araignées à
abdomen non segmenté + pseudoscorpions, scorpions et palpigrades à
abdomen segmenté).
* le corps constitué d’une masse unique
(opilions à pattes très longues et
abdomen segmenté + acariens à pattes
courtes et abdomen non segmenté même
s’il peut exister un sillon dorsal).
Les acariens (50000 espèces
décrites) … acarien vient de akari = « qui
n’est pas divisé ».
Ils mesurent de 0,1 mm à 3 mm et sont généralement vivement colorés en rouge, en brun
ou en jaune. Les yeux, en nombre variable, peuvent être absents. Les pièces buccales forment en
général un appareil piqueur et suceur que l’on nomme le rostre. Les chélicères qui sont les
homologues des antennes (a2) des crustacés peuvent être transformés en stylets perforants et
entrer dans la constitution du rostre. Les pédipalpes qui sont les homologues des mandibules des
insectes et des pinces des pseudo-scorpions et scorpions sont ici généralement très courts. Ils
peuvent être préhensiles ou uniquement sensoriels.
Au cours du déplacement, la première paire de pattes ne fait qu’explorer le terrain.
Seules les 2ème et 3ème paires de pattes sont locomotrices. Chez les nymphes et les adultes, la 4ème
paire de pattes semble traîner sur le sol lors de la course.
Les acariens sont très nombreux (de 100 000 à 500 000 par m2 en sol forestier) et vivent souvent
dans les lieux humides et sombres (mousses, feuilles mortes, humus, sous les écorces des arbres
et sous les pierres…).
On distingue :
* des formes libres végétariennes ou
détritivores : oribates qui mangent des
bactéries, des grains de pollen, des débris
végétaux… Ils représentent jusqu’à 90 %
de la microfaune forestière. Ils peuvent
se replier sur eux-mêmes selon la
charnière visible en position dorsale.
* des formes libres carnassières : les
gamasides qui se nourrissent de petits
vers comme les nématodes ( vers nonannelés, jusqu’à 30 millions au m2) et les
enchytréides (sortes de mini-lombrics),
de collemboles et de mille-pattes
polyxènes (voir suite)…
Extrait de « Biologie 5 ème » par Astolfi, Borgel, Faure et
* des formes parasites dont certaines se
Ginsburger. Librairie Belin.
font transporter par des limaces, des
opilions ou des insectes (comme les fourmis, les bousiers, les abeilles ou les frelons).
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
33
Les ixodes, formes parasites des vertébrés
sont appelées « tiques ».
Certaines espèces d’acariens s’attaquent à
l’homme (Demodex à l’origine des « points noirs »
ou comédons du visage,
Sarcoptes scabiei cause de la gale, le rouget
ou aoûtat qui provoque de vives démangeaisons à
la fin de l’été est la larve du thrombidion qui
mange des pucerons à l’état adulte …).
Reproduction des acariens :
Chez les acariens, les sexes sont séparés. Chez de
nombreuses formes libres, le mâle dépose, en
l’absence de la femelle, un spermatophore sur le
sol. La femelle viendra le prélever et l’introduire
dans ses voies génitales. Parfois, le mâle introduit
le spermatophore dans l’orifice génital femelle.
Quelques espèces pratiquent un accouplement. La
parthénogenèse n’est pas rare.
Les larves ne possèdent que 3 paires de pattes mais
les nymphes en présentent 4 paires comme les
adultes. Le passage d’un stade à l’autre s’effectue
par des mues.
Une tique : femelle d'Ixodes ricinus
gorgée de sang.
www.lesnympheas.org/tiques.htm.
Demodex folliculorum
www.polesine.com/pagine/salute/altre/a002.htm.
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
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D) LES MILLE-PATTES OU MYRIAPODES :
Les myriapodes ou mille-pattes (10 000 espèces) étant pourvus d’une cuticule externe et de pattes
articulées sont rangés, comme les insectes et les crustacés, dans l’embranchement des arthropodes. Ils
constituent une classe hétérogène que les spécialistes ont divisé en 4 ordres distincts :
Taille de 1 à 5 cm, colorés en général.
Nombre de pattes supérieur ou égal à 15.
Taille de 1 à 2 mm, blanchâtres.
Nombre de pattes inférieur ou égal à 12.
Ordre des
Chilopodes :
Ordre des
Diplopodes :
Ordre des
Symphiles :
Ordre des
Pauropodes :
Taille : 3 à 5 cm. Maximum :
26 cm. 2500 espèces.
Taille : 1 à 2 cm en général.
7000 espèces.
Taille : 1 à 2 mm.
120 espèces.
Taille : 1 à 2 mm.
400 espèces.
Longues antennes (400
articles chez la scutigère).
Antennes relativement courtes
et généralement courbées.
Longues antennes.
Antennes courtes et
triramées.
1 paire de pattes par anneau.
2 paires de pattes par anneau.
1 paire de pattes par segment… attention, pas de
concordance entre plaques dorsales et segments.
15 à 180 paires de pattes.
Déplacement rapide (plus
que chez les Diplopodes).
17 à 140 paires de
pattes.
Les lithobies (brunes ou
jaunes) ont 15 paires de
pattes.
Les scutigères (jaunâtres)
ont 15 paires de très longues
pattes.
Les scolopendres 5 à 9 cm
(couleur fauve) ont 21 à 23
paires de pattes.
Les géophiles : 2 à 6 cm de
couleur jaune ont 30 à 180
paires de pattes.
Les polyxènes, poilus
contrairement aux suivants,
gris ou brunâtres, 2 mm.
Les gloméris ressemblent à des
cloportes noirs et brillants de 1
à 2 cm. 17 à 21 paires de pattes
chez la femelle, 19 à 23 chez
les mâle.
Les polydesmes : 2 à 3 cm,
brun-rosâtre ont le corps aplati.
31 paires de pattes.
Les iules : 2 à 5 cm à corps
gris avec reflets métalliques,
allongé et cylindrique.
La 1ère paire de pattes du
tronc est modifiée en
crochets = pattes-mâchoires
= maxillipèdes = forcipules
équipées de glandes à venin.
Pas de forcipules.
Ils sont végétariens.
Inquiétés, ils se roulent en
spirale ou en boule.
Ils sont carnivores, la
scutigère est un chasseur de
mouches.
Ils sont hygrophiles et
Ils se rencontrent dans tous les
lucifuges. Ils vivent sous les
endroits humides (sous les
pierres, dans les feuilles
pierres, écorces, dans le bois
mortes, la mousse et les
pourri, dans les feuilles mortes,
vieilles souches, sous les
dans la mousse et l’humus …)
écorces et dans les boiseries. Les polyxènes habitent surtout
sous les écorces des platanes.
On en trouve aussi dans les
grottes et les nids.
Les polydesmes et les iules
peuvent aussi se rencontrer
dans les nids et terriers.
12 paires de pattes,
démarche vive.
9 à 10 paires de pattes,
généralement agiles.
Pas de forcipules.
Ils sont végétariens
et s’attaquent aux
cultures de maïs.
Des filières à
l’extrémité
postérieure du corps.
Pas de forcipules.
Sous les pierres,
dans les feuilles
mortes et dans la
terre humide.
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
Se nourrissent de débris
animaux et végétaux
fluidifiés.
Pas de filières.
Dans les endroits humides,
sous les pierres, les feuilles
mortes et les troncs
d’arbres morts (bois
pourri). Dans la mousse.
Dans le sol à quelques cm
de profondeur.
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Voici 6 mille-pattes :
Colore en rouge les carnassiers et en vert les végétariens.
Mille-pattes
Mange
Lithobie
Limaces, petits insectes.
Scutigère
Mouches et petits papillons.
Scolopendre
Vers, insectes et araignées
Géophile
Lombrics, larves d’insectes, lithobies.
Polyxène
Végétaux en décomposition.
Gloméris
Feuilles en décomposition et mycéliums
de champignons.
Polydesme
Feuilles (surtout de hêtre et d’aulne) en
décomposition.
Iule
Fruits tendres tombés à terre ou se
développant sur le sol (fraises).
Cultures de betteraves et de pommes de
terre. Débris végétaux en décomposition. Insectes morts.
Symphiles
Pauropodes
Algues microscopiques et mycéliums
de champignons. S’attaquent aussi aux
cultures de maïs et de betterave.
La mue chez un lithobie.
La mue est en bas et l’animal qui
s’en extrait est en haut. Il s’est
comprimé au 1/3 de sa longueur
pour se dégager.
Photographie J. Burton-BruceColeman Ltd.
Débris animaux et végétaux liquéfiés.
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
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Les mille-pattes sont la proie
des batraciens, des oiseaux et des
petits mammifères.
Les iules sont épargnés par
tous les oiseaux sauf les
étourneaux. Mais ceux-ci les
apprécient particulièrement… Les
iules constituent ainsi 50 % de
leur alimentation en mai-juin et 25
% au moins durant le reste de
l’année.
Les mille-pattes diplopodes
produisent
des
substances
répulsives qui les protègent :
alcaloïdes chez les gloméris,
quinones chez les iules, acide
cyanhydrique
chez
les polydesmes…
Scolopendre dévorant une grande sauterelle verte femelle
(du genre Tettigonia). Photographie F. Sauer-Z.F.A.
Les mille-pattes
chilopodes utilisent
pour se défendre la
morsure
de leurs
forcipules et l’injection de leur venin
dont la composition
varie d’une espèce à
l’autre. On sait que la
scolopendre
est
immunisée contre son
propre venin. Les
géophiles fabriquent
de plus, comme les
diplopodes,
une
substance répulsive :
l’acide cyanhydrique.
Polyxène
Jean-Pierre Geslin, professeur à l’IUFM du Bourget
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