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Univers des vivants
Brahim Fadil
Science et technologie 1e secondaire
Chapitre 1: La diversité de la vie
• 1. C’est quoi la vie? Comment la vie est-elle apparue sur la
Terre ?
Théoriquement, on pense que la Terre s’est formée il y a
environ 5 milliards d’années, et les plus anciens fossiles
témoignent de l’existence de bactéries âgée de 3,5 milliards
d’années.
• Les scientifiques supposent que l’apparition de la vie
nécessite des conditions particulières (température aux
voisinages de 30C), et que la première forme de vie sur
Terre a été une cellule simple, capable de se reproduire en
se divisant. Toutefois, ils ne peuvent pas expliquer la
formation de cette première cellule. On ne sait pas non
plus quelle est la part de hasard dans l’apparition de la vie.
Darwin
• Charles Darwin a écrit: "La vie est apparue
dans un petit étang chaud, dans lequel il y
avait un riche bouillon de produits chimiques
organiques, à partir desquels s'est formé le
premier organisme primitif à la suite d'une
longue période d'incubation durant les temps
géologiques".
• 2. Diversité de la vie
• Jusqu’à quel point les êtres vivants diffèrent-ils
les uns des autres?
• 2.1 L’espèce (p. 73)
• Définition: Une espèce est un regroupement
des individus qui ont un aspect semblable et
qui peuvent se reproduire entre eux pour
donner naissance à des descendants féconds
(qui pourront, eux aussi, se reproduire).
• Exemple: quelques espèces des écureuils
Écureuil noir
Écureuil gris
Écureuil roux
Couleur du pelage
Noir
Gris
Brun roux (ventre blanc)
Longueur (adulte)
De 43cm à 54cm
De 43cm à 54cm
De 28cm à 35cm
Gîte (logement)
Arbre creux, nid de
feuilles
Arbre creux, nid de
feuilles
Arbre creux, nid de
feuilles et terrier
Comportement
Sociable
Sociable
Peu sociable, agressif
Longévité
De 6 à 10 ans
De 6 à 10 ans
De 3 à 4 ans
Reproduction
Peut s’accoupler avec
l’écureuil gris et avoir
des petits féconds
Peut s’accoupler avec
l’écureuil noir et avoir
des petits féconds
Ne peut s’accoupler
ni avec l’écureuil gris
ni avec l’écureil noir.
• Conclusion à partir du tableau
Écureuil roux n’est pas du même espèce que
les deux autres écureuils noir et gris car il ne
peut pas s’accoupler avec eux.
De même, les deux écureuils noir et gris sont
du même espèce car ils se ressemblent et ils
peuvent s’accoupler et avoir des petits
féconds.
• Exercice 1: À partir du tableau ci-dessous dit
est-ce que l’âne et la jument sont de la même
espèce ou non?
Âne
Jument
•
Ressemblance
physique
comportement
sociable
sociable
Reproduction
Il peut s’accoupler
avec la jument et
donner naissance à
des mules qui, eux
sont stériles.
Elle peut s’accoupler
avec l’âne et donner
naissance à des mules
qui, eux sont stériles.
Nom scientifique
Equus asinus
Equus caballus
• Réponse:
• Malgré leurs ressemblances, l’âne et la jument
ne sont pas de la même espèce, car même
s’ils peuvent s’accoupler et se reproduire,
leurs petits sont stériles (condition
nécessaire).
• Exercice 2:
• Il existe des milliers de variétés de roses. Les
cultivateurs de rosiers cherchent sans cesse à en
créer de nouvelles. Ils veulent obtenir les fleurs
les plus belles, les plus parfumées, les plus
durables. Cependant, la plupart des roses qu’ils
obtiennent ne peuvent pas se reproduire. Les
cultivateurs se demandent pourquoi? Aide les
cultivateurs à comprendre pourquoi. Donne ton
explication à l’aide de quelques phrases.
• Réponse:
• Nous savons que l’espèce regroupe des êtres
vivants qui ont des caractéristiques
semblables qui peuvent se reproduire et
donner naissance à des petits féconds.
• Donc, malgré leur reproduction, les parents
des roses qui ne peuvent pas se reproduire ne
sont pas de la même espèce.
• 2.2 Nomenclature binomiale
• La nomenclature binomiale est une technique
adoptée par les scientifiques pour bien différencier
les différentes espèces.
• Cette technique désigne une espèce à l’aide de deux
mots latins écrits en italique.
Le 1e mot indique le genre
Le 2e mot est une épithète
Auquel appartient le vivant
qui vient préciser l’espèce.
Exemple:
Nom scientifique de l’âne:
Equus asinus
Nom scientifique de la jument : Equus caballus
Donc, l’âne et la jument sont du même genre (Equus) mais pas de
la même espèce (asinus ≠ caballus)
• Le genre:
• Un genre est un groupe d’espèces étroitement
apparentées.
• Exemple: le chien et le loup ont un fort degré
de parenté. Ils font partie du même genre
(Canis) mais pas de la même espèce.
• Noms scientifiques
– Loup: Canis lupus
– Chien: Canis familiaris
• Exercice3: Dans le tableau ci-dessous,
combien relevez-vous d’espèces d’érables?
d’espèces de chênes? de genres? combien
relevez-vous d’espèces d’arbres en tout?
Érable à
sucre
Érable rouge Érable a épis Chêne blanc
Chêne rouge
25m à 28 m
22m à 28 m
Moins de 8m 20m à 30m
19m à 25m
Saison de
production
Automne
Printemps
Automne
Automne
Automne
Nom
scientifique
Acer
saccharum
Acer
rubrum
Acer
spicatum
Quercus
alba
Quercus
rubra
Forme des
feuilles
Taille (adulte)
Fruits
• Réponse
• Dans ce tableau, il y a trois espèces d’érables:
Acer saccarum, Acer rubrum et Acer spicatum.
• Il y a deux espèces de chênes: Quercus alba et
Quercus rubra.
• Il y a deux genres: Acer et Quercus.
• Il y a cinq espèces en tout: trois espèces
d’érables et deux espèces de chênes.
Activité de classification des animaux
• 1. Trier, ranger, classer, c’est la même chose ?
• Trier: Trier, c’est regrouper en deux catégories selon un
critère auquel on répond par oui ou par non
• Ranger: C’est mettre en ordre selon un ordre croissant
ou décroissant.
• Classer: Pour Classer, il faut
• d’abord rechercher les caractéristiques communes à la
collection d’êtres vivants que l’on veut classer.
• puis mettre dans une même "boite", c’est-à-dire un
même ensemble ceux qui ont les mêmes
caractéristiques en commun.
• une mite, deux papillons,
une coccinelle, un
hanneton, un scarabée,
un lépisostée, un SaintPierre, un lapin, un chat,
une chauve-souris, un
pigeon, un poulet)
• Essayer de construire un
arbre de classification.
• Maintenant l’activité finie, classer l’homme, le
mammouth et l’ornithorynque dans votre
arbre.
La taxonomie
• 1. Définition
• La taxonomie est la science qui classe les êtres
vivants dans diverses catégories.
• Quelques techniques de classement utilisées par
des scientifiques:
–
–
–
–
–
Ressemblances des individus;
Leurs différences;
Leurs ancêtres
Les fossiles;
ADN (nouvelle technique).
2. Les règnes des vivants
• Les scientifiques ont développé un système de
classification largement répandu qui regroupe
les vivants en cinq règnes suivants: Les
animaux, les végétaux, les champigons, les
protistes et les monères (bactéries)
• Quelles sont donc les caractéristiques de
chaque règne?
2.1 Règne des animaux
Nombre d’espèces
connues
Environ 1 200 000 espèces.
Chaque année, on découvre de nouvelles espèces
Mouvements
La majorité des animaux se déplacent.
Moyens de locomotion: pattes, ailes, nageoires.
Peu d’animaux ne se déplacent pas: éponges, huitres moules (fixés
au sol ou à d’autres supports.
Reproduction
Reproduction sexuée (il y a des mâles et des femelles)
Source d’énergie
Les animaux mangent les autres vivants pour procurer de l’énergie.
Ce sont donc des consommateurs
Cellules
Les animaux sont tous composés de plusieurs cellules. Ils sont
pluricellulaires
2.2 Règne des végétaux
Nombre d’espèces
connues
Environ 300 000 espèces.
Il en reste plus de 200 000 à classifier
Mouvements
Les végétaux ne se déplacent pas. Ils sont fixés au sol. Cependant,
peuvent avoir les mouvements lents.
Leurs feuilles, tiges et fleurs réagissent à la lumière.
Leurs racines réagissent à la gravité, à l’eau et aux sels minéraux.
Reproduction
Quelques végétaux se reproduisent de façon sexuée (il y a des
mâles et des femelles) et d’autres peuvent se reproduire sans mâle
ni femelle. C’est une reproduction asexuée.
Source d’énergie
La plupart des végétaux consomment la matière inorganique (non
vivante): lumière, eau et sels minéraux. D’autres n’utilisent pas la
lumière.
Ils contiennent presque toujours la chlorophylle, pigment qui
donne la couleur verte aux feuilles.
Ils servent de nourriture aux herbivores. Ce sont donc les
producteurs.
Cellules
Les végétaux sont tous composés de plusieurs cellules. Ils sont
pluricellulaires.
Particularité
Ils fabriquent l’oxygène nécessaire à respiration animale
2.3 Règne des champignons
Nombre d’espèces
connues
Environ 150 000 espèces.
Mouvements
Les champignons ne se déplacent pas
Reproduction
Ils peuvent se reproduire de façon sexuée ou asexuée.
Source d’énergie
Les champignons se nourrissent d’autres vivants ou de la matière
qui provient d’autres vivants.
Ils sont appelés décomposeurs puisqu’ils recyclent la matière qui
provient des vivants.
Ils n’ont pas de chlorophylle et ils n’utilisent pas l’énergie solaire.
Cellules
Certains champignons sont pluricellulaires (comme ceux que l’on
mange). D’autres sont unicellulaires (levures)
Particularité ou
utilité
-Les levures sont utilisées pour fabriquer le pain, vin et bière.
-certaines moisissures servent à la fabrication des antibiotiques et
des fromages.
-D’autres champignons peuvent causer des maladies.
2.4 Règne des protistes
Nombre d’espèces
connues
Environ 31 000espèces.
Chaque année, on découvre de nouvelles espèces
Mouvements
La majorité des protistes peuvent se déplacer comme des animaux.
Moyens de locomotion: cils, queues ou autres appendices
spéciaux.
D’autres restent fixés commes végétaux et des champignons
Reproduction
Reproduction asexuée: ils se séparent en deux. Il n’y a ni mâle ni
femelle.
Source d’énergie
Certains utilisent l’énergie solaire comme les végétaux, d’autres se
nourrissent des vivants comme des animaux et d’autres se
nourrissent de la matière provenant d’autres vivant, ils sont donc
des décomposeurs.
Cellules
Les protistes sont tous composés d’une seule cellule. Ils sont
unicellulaire.
Particularité
Les protistes vivent en milieu humide ou aquatique, dans les
mares, les lacs, les rivières et les océans. Certains protistes sont
responsables de maladies graves comme la malaria.
2.5 Règne des monères
Nombre d’espèces
connues
Environ 5000 espèces.
Les bactéries sont des monères
Mouvements
Certains monères peuvent se déplacer, d’autres non. .
Ils sont présents partout, dans l’air, le sol, l’eau, la peau, etc.
Reproduction
Reproduction asexuée. Ils se séparent en deux.
Source d’énergie
Les monères tirent leur énergie des autres vivants ou de la matière
qui provient d’autres vivants. Ils sont donc des décomposeurs.
Cellules
Ils sont unicellulaires. Leur cellule n’a pas de noyau.
Particularité
Certains monères provoquent des maladies, d’autres sont utiles.
Certaines bactéries sont utilisées pour fabriquer le yagourt.
3.Les autres niveaux de classification
• Puisqu’il y a beaucoup d’espèces dans chaque
règne, les scientifiques ont poussé le
classement encore plus loin. Ils ont séparé les
règnes en embranchements, les
branchements en classes, les classes en
ordres, les ordres en familles, les familles en
genres, les genres en espèces.
• 3.1 Règne (rappel)
Tous les êtres vivants peuvent appartenir aux
cinq règnes suivants: animaux, végétaux,
champignons, les protistes et les monères.
Chaque règne est subdivisé en plusieurs
embranchements.
Exemple: Le loup gris (canis Lupus) appartient
au règne des animaux.
• 3.2 Embranchement
Dans le règne animal, il y a plusieurs
embranchements dont:
– Les mollusques (comme les pieuvres, les
moules,...);
– Les vers à anneaux (comme les vers de terre,...);
– Les cordés (comme les loups, les poissons, les
humains,...);
Chaque embranchement est subdivisé en plusieurs
classes.
Exemple: Les cordés ont un tube nerveux dorsal
(comme la moelle épinière).
• 3.3 Classe
Dans le branchement des cordés, il y a plusieurs
classes dont:
–
–
–
–
–
Les amphibiens (comme les grenouilles);
Les reptiles (comme les grenouilles);
Les oiseaux;
Les mammifères.
La classe des mammifères regroupe tous les animaux
qui allaitent leurs petits.
Chaque classe est subdivisée en plusieurs ordres.
Remarque: Les mammifères ont des poils et
allaitent leurs petits.
• 3.4 Ordre
La classe des mammifères est répartie en
plusieurs ordres dont:
– Les chauves-souris;
– Les primates (signes et humains);
– Les rongeurs ( comme les castors et les rats);
– Les carnivores (se nourrissent de viande).
Chaque ordre est subdivisé en familles
• 3.5 Famille
L’ordre des carnivores est subdivisé en plusieurs
familles telles que:
– La famille des félidés qui rassemble des
mammifères qui ont des griffes rétractiles (qui
peuvent se retirer intérieurement) comme les
lions et les chats.
– La famille des canidés rassemble des mammifères
qui n’ont pas de griffes rétractiles comme les
loups, les chiens et les coyotes.
Chaque famille est subdivisée en plusieurs genres.
• 3.6 Genre
– Le genre est un regroupement de plusieurs
espèces voisines ou qui ont un lien de parenté.
– La famille des canidés compte, entre autres, le
genre Canis et le genre Vulpes (renards).
Chaque genre et subdivisé en espèces.
• 3.7 Espèce
Une espèce regroupe des individus qui ont un
aspect semblable et qui peuvent se reproduire
entre eux pour donner naissance à des
descendants féconds.
4. Les populations
• 4.1 définition de la population
• Une population est l’ensemble des individus
d’une même espèce qui vivent dans un territoire
géographique déterminé.
• Exemples:
• La population des caribous de la rivière George
(Nord du Québec) est de 385000 têtes.
• La population des habitants du Canada est de
31 000 000 habitants.
4.2 Facteurs qui peuvent influencer la taille d’une population
• Facteurs favorisant la taille d’une population
• L’immigration : des individus arrivent d’une autre
population (d’un autre territoire);
• Des naissances;
• Facteurs diminuant la taille d’une population
• L’émigration: des individus quittent le territoire de
la population vers un autres territoire;
• Des décès.
• Rôle du milieu
• Le climat du milieu:
• Réchauffement du climat
• Exemple: Réchauffement du climat au pôle
Nord
Pas de formation des banquises
Ours polaires ne peuvent plus
chasser
diminution des ours et
augmentation des phoques.
• Rôle du milieu (suite)
• Milieu riche en nourriture:
• Avantages:
• Augmentations de la population des
prédateurs;
• Inconvénients:
• Diminution de la population des proies;
• Propagation des maladies.
6. Habitat et niche écologique
• 6.1 Définition
• La niche écologique est l'ensemble des conditions et des
ressources abiotiques et biotiques nécessaires au maintien
d'une population. On peut dire aussi c’est la façon particulière
qu’a une espèce d’utiliser les ressources de l’habitat pour
survivre et se reproduire.
Elle détermine le rôle d'un individu dans son milieu. Les
vivants peuvent être producteurs, consommateurs ou
décomposeurs.
• L’habitat est le milieu où vit une espèce particulière. Chaque
espèce ne peut survivre que dans le milieu auquel elle est
adaptée.
• Exemples d’habitat
– Le quartier ou tu habites est ton habitat, car c’est la que tu trouves ta
maison, des magasins pour t’approvisionner, des endroits pour te
divertir, ton école pour développer tes connaissances, les maisons de
tes amis, etc.
– Les animaux vivent également dans un habitat qui répond à leurs
besoins pour survivre:
• Ils trouvent de l’eau;
• Ils trouvent d’autres vivants pour se nourrir (végétaux ou
animaux);
• Ils rencontrent les animaux de la même espèce pour s’accoupler et
se reproduire;
• Ils trouvent un abri;
• Un climat auquel ils sont adaptés;
• Rôle des espèces
• Dans les habitats naturels, chaque espèce a un
rôle à jouer. On dit que chaque espèce occupe
sa niche écologique.
• Plusieurs espèces peuvent partager un même
habitat, mais chacune a une niche écologique
différente.
6.2 Chaine alimentaire
• La chaîne alimentaire est l'ensemble des êtres vivants qui se
nourrissent les uns des autres. C'est à partir de cette chaîne
que l'équilibre de l'écosystème s'établit.
• Cette chaine illustre comment l’énergie circule d’un organisme
à l’autre.
• Exemple 1: une plante consomme l’énergie solaire, pour
fabriquer sa nourriture et du sucre, ensuite, par exemple, un
bœuf consomme cette plante pour stocker de l’énergie sous
forme du gras, un être humain mange à son tour ce bœuf et
absorbe son énergie. Si on veut aller plus loin, après la mort
de l’être humain, les bactéries le décomposent et les sels
minéraux contenus dans son corps retournent à la terre.
• Exemple2
Soit les espèces suivant: un ver de terre, de
l’herbe, un merle d’Amérique, une sauterelle,
un chat domestique.
Former une chaine alimentaire à l’aide de ces
espèces.
De l’herbe
une sauterelle
un merle
d’Amérique
un chat domestique
un ver de terre.
• 6.2. 1 Les producteurs
• Les producteurs occupent toujours la
première place dans une chaine alimentaire.
• Les plantes sont à la base des transferts
d’énergie. On les appelle des producteurs, car
elles produisent de la nourriture à partir de
l’énergie solaire, de l’eau, des minéraux et du
gaz carbonique. Ce processus s’appelle la
photosynthèse.
• 6.2.2 Les consommateurs
• Les animaux sont qualifiés de consommateurs
parce qu’ils absorbent la nourriture fabriquée
par les producteurs.
• Lorsqu’un animal (herbivore) consomme
directement un producteur, on dit qu’il est
consommateur d’ordre 1.
• Lorsqu’un animal (carnivore) consomme un
consommateur d’ordre 1, il est qualifié de
consommateur d’ordre 2. Etc.
• 6.2.3 Les décomposeurs
• Lorsque les vivants meurent, leurs débris ou
leur cadavre sont pris en charge par les
décomposeurs qui les transforment en petites
particules.
• Après la décomposition, des substances de
base comme le carbone, l’azote, et les
minéraux se retrouvent dans la terre et sont à
nouveau disponibles pour d’autres
producteurs.
Récapitulation
Type d’organisme et niveau
trophique de chacun
Rôle
Exemple
Les producteurs
Ils produisent la matière
organique
Les plantes
Les consommateurs
•Consommateur d’ordre 1: Les
herbivores
•Ils consomment les producteurs.
•Lièvre
•Consommateur d’ordre 2
•Ils consomment des herbivores.
•Lynx
•Consommateur d’ordre 3
•Ils consomment d’autres
carnivores.
•Ils consomment des producteurs
et des consommateurs
•Loup
•Ils consomment des cadavres
d’animaux
•Vautours, insectes
Ils recyclent la matière végétale et
animale
Champignons, bactéries,
protistes et certains
animaux.
•Omnivores
•Ours, humains.
•Nécrophages
Les décomposeurs
Exercices
• Ex1
• Voici 4 photos:
• Loutre
Tournesol Mouche
Truite
• Quelle chaine alimentaire peut-on construire à
partir de ces 4 organismes vivants? Quel est le
niveau trophique de chacun de ces
organismes vivants?
• Ex2: combien de chaines alimentaires
possibles pouvez-vous dégager de ce réseau
alimentaire? Identifiez-les.