HGT - SCG Biologie UAA2 (partie 2) AUTEUR : Pascale Papleux Fiche d’activité 9 L’interdépendance des vivants entre eux et avec leur milieu Enoncé de l’activité Dans l’écosystème « forêt atlantique acidophile », comme c’est le cas de la forêt de Bon-Secours ou dans la plupart des forêts en région wallonne, on peut trouver entre les êtres vivants des relations interspécifiques (prédation, compétition, symbioses comme le parasitisme, le commensalisme, le mutualisme ou la symbiose stricte) et des relations intra spécifiques (compétition, coopération,…). De même, un ou plusieurs facteurs abiotiques peuvent avoir une influence sur l’une ou l’autre espèce. A partir de l’analyse des documents ci-dessous, l’élève a) identifie les êtres vivants dont il est question ainsi que éventuellement les facteurs abiotiques qui interviennent ; b) précise le nom de la relation qui est décrite et l’explicite. Document 1 : Les végétaux présents dans la hêtraie La composition végétale d’une hêtraie dépend de la nature du sol (souvent acide). Mais l’ensoleillement perçu par les plantes herbacées et les arbustes est faible, comparé à celui capté par les grands arbres. Ces deux strates auront donc beaucoup de difficulté à se développer sous une futaie de grands hêtres car ces derniers ont un couvert très dense et ne laissent pas passer beaucoup de lumière jusqu’au sol http://users.skynet.be/boisdeverrewinkel/photos/2010-10-31-010.jpg (page consultée le 9 octobre 2015) 1 Document1 Document 2 : les végétaux pionniers à croissance rapide La forêt « jardinée » est divisée en plusieurs parcelles. Les vieux arbres sont abattus et les zones déboisées seront à nouveau plantée de jeunes arbres cultivés dans des pépinières voisines. Ces jeunes plants sont obtenus par récolte de graines ou de plantules récoltés en forêt. Cependant, ces jeunes plantations sont rapidement envahies par des buissons de ronces, des bouleaux verruqueux, des cerisiers tardifs, …qui sont des végétaux pionniers à croissance rapide Document 3 : le rôle des mousses en forêt (Photo : http://www.notre-planete.info/photos/2733-mousse_foret) (page consultée le 9 octobre 2015) Les mousses jouent un rôle important dans la survie de la forêt. Elles peuvent absorber jusqu’à 20 fois leur volume en eau en cas de fortes pluies, puis elles restituent cette eau au milieu (et donc au sol et aux végétaux voisins) lorsqu’il fera plus sec Document 4 : les chenilles arpenteuses (Photos :http://loscoat.canalblog.com/archives/2007/05/31/5135100.html) (page consultée le 9 octobre 2015) Le mode de locomotion très particulier des chenilles arpenteuses a valu à cette famille de papillons le nom de géomètres. Ces chenilles longues et minces se soulèvent en arc puis s’étire en avant en s’accrochant au rameau. Au repos, ces chenilles se suspendent à une tige, à une feuille, ….avec pour seul appui leurs fausses pattes. Elles se cofondent alors avec le végétal et deviennent invisibles pour les oiseaux qui les guettent sans relâche. Document 5 : le pouillot siffleur (photo : http://fr.wikipedia.org/wiki/Pouillot_siffleur) (page consultée le 9 octobre 2015) L’oiseau typique de la hêtraie est sans conteste le pouillot siffleur. Cet oiseau migrateur passe chez nous la bonne saison. Dès fin avril, son chant puissant résonne dans les hautes futaies et nous annonce son retour de migration depuis l’Afrique tropicale. Il se nourrit essentiellement d’insectes et d’araignées qu’il capture sur les feuilles et les branches d’arbres. Il attrape également des mouches en voletant Document 6 : le Minotaure Typhée (Photo : http://www.e-fabre.com/images/Typhaeus_typhoeus_Gr_Jan_Henderickx.jpg) (page consultée le 9 octobre 2015) 2 Document1 Fouisseur acharné, le minotaure creuse des galeries atteignant souvent un mètre de long et au fond desquelles les œufs sont pondus. La femelle s’occupe du jeune, tandis que le mâle apporte incessamment à la galerie des crottes de lapin, de mouton ou de cervidés dont ces animaux se délectent. Document 7 : le coucou gris (Photos : https://fr.vikidia.org/wiki/Coucou_gris, http://www.phototem.com/moteur/zoom.asp?pre=90754&NumPhoto=86690&suiv=86691&motscles=1500) (page consultée le 9 octobre 2015) Le coucou gris est un assez grand oiseau (35 cm de long) qui vit dans les régions boisées et qui hiverne en Afrique tropicale, au sud de l’équateur. Il est facilement repérable grâce à son chant caractéristique qui lui a donné son nom. Le coucou ne construit pas de nid. La femelle pond un œuf dans le nid d’un autre petit passereau (rouge-gorge, moineau,…). Lorsque le jeune coucou nait, sa première réaction est d’éjecte les autres œufs hors du nid. Il se retrouve seul et se fait adopter par les parents de l'autre espèce qui accueillent le nouveau petit comme si c'était le leur, même s'il n'y a aucune ressemblance. Document 8 : Deux chevreuils mesurent leurs forces (photo : http://image-photos.linternaute.com/image_photo/750/2-chevreuils-mesurent-leurs-force-1384046610-1299435.jpg ) (page consultée le 9 octobre 2015) Chez de nombreuses espèces animales, des combats rituels (qui conduisent rarement à des blessures graves) permettent d’établir une hiérarchie entre les individus. Les chevreuils mâles sont appelés des brocards. Les femelles des chevrettes. Les combats entre mâles déterminent les individus dominants. Ces sont eux les premiers qui auront accès à l’eau, à la nourriture et à un partenaire sexuel. De plus, les chevreuils s’approprient un territoire qu’ils marquent par de fortes odeurs et en abimant l’écorce de jeunes arbres (résineux). 3 Document1 Document 9 : Le lierre grimpant (Photos : http://fr.wikipedia.org/wiki/Lierre_grimpant) (page consultée le 9 octobre 2015) Le lierre grimpant est une liane qui s’accroche à tous les supports, et en particulier les troncs d’arbres en forêts. Le lierre n’est pas une plante parasite. Il possède ses propres racines au niveau du sol pour se nourrir. Le lierre dans un arbre sert d'abri et de lieu d'hibernation à une faune nombreuse Les tiges enserrant un arbre peuvent également le protéger d'un feu, du gel, des animaux pouvant endommager son écorce. Le lierre absorbe l'excès d'humidité, et a une action chimique inhibitrice sur les champignons, bactéries ou parasites pouvant s'attaquer à un arbre Document 10 : les lichens Les lichens résultent d’une association entre une algue et un champignon. L’algue possède de la chlorophylle, réalise la photosynthèse et apporte de la nourriture au champignon. Le champignon sert de support à l’algue et lui apporte l’humidité nécessaire. Document 11 : insectes et oiseaux insectivores… http://www.lpretre.com/travaux/foret/ (page consultée le 9 octobre 2015) Le retour des oiseaux migrateurs insectivores dans notre pays est directement en relation avec le « cycle d’abondance des insectes ». De la mi-novembre à la fin février voire la mi-mars, il n’a pas pratiquement d’oiseaux insectivores nicheurs. Les oiseaux qui restent pendant cette période sont dits hivernants et doivent trouver des insectes peu accessibles : œufs, larves, insectes immobiles dans les bourgeons, sur l’écorce, dans les branches et branchettes. Au début de mars apparaîtront les insectivores nicheurs de petite taille, puis, peu à peu, des oiseaux migrateurs de plus grande envergure vont arriver au moment où apparaissent en nombre les grands insectes. D’autre part, on trouve surtout de jeunes oiseaux au nid en mai et juin et beaucoup moins en juillet. Il y a donc exacte coïncidence entre l’époque de nourrissage des jeunes et la présence des insectes les plus nombreux et les plus gros, qu’il s’agisse aussi bien d’insectes mobiles que de chenilles. De plus, la fin de la saison de reproduction coïncide avec le déclin brutal du nombre des insectes et araignées en juillet. De façon encore plus précise, les liens entre la forêt, insecte et oiseau, ont été déterminés en observant pendant quelques années, par exemple, les dates moyennes de ponte des mésanges, les dates d’apparition des feuilles de chêne, le « pic » de population des chenilles dans le chêne et la date moyenne du maximum de nourrissage des jeunes oiseaux. On constate alors que ces différents phénomènes sont en corrélation plus ou moins bonne certaines années. Toutefois, des retours de froid peuvent perturber ces liaisons, car ces phénomènes sont en relation avec la température de l’air 4 Document1 Document 12 : La sitelle Torchepot http://www.oiseaux.net/oiseaux/sittelle.torchepot.html (page consultée le 9 octobre 2015) La sittelle torchepot est capable de parcourir les troncs d'arbres et les branches dans un sens ou dans l'autre, même avec la tête en bas. Elle bouge obliquement, se suspendant grâce à la patte supérieure, et se propulsant avec l'autre. Elle n'utilise pas la queue comme les pics, mais ses longues griffes. Pour se nourrir d'un gland ou d'une noisette, elle l'emporte sur une branche où elle la cale dans une crevasse de l'écorce, et elle la taillade pour l'ouvrir avec de vigoureux et bruyants coups de bec. Document 13 : Le putois, un mustélidé La présence des fossés humides attire un petit carnivore, le putois. Comme les autres membres de la famille des mustélidés (fouine, hermine, belette,..), il joue un rôle important dans l’équilibre biologique. Il se nourrit d’insectes, de grenouilles, de petits mammifères (surmulot et rat musqué). Document 14 : Les fleurs dans la chênaie atlantique (photo : http://www.coolturehunter.it/wp-content/uploads/2013/03/28.jpg ) (page consultée le 9 octobre 2015) Dans la chênaie, le printemps pare le sol de merveilleux tapis floraux. Avant que les arbres n’acquièrent leur feuillage, beaucoup de plantes croissent, fleurissent, accumulent des matières de réserve dans leurs parties souterraines et ne subsistent en été que sous la forme d’une tige porteuses de fruits. Au soleil d’avril, ce sont les fleurs blanches de l’anémone Sylvie et les étoiles jaunes des ficaires fausse-renoncules. En mai, ce sont les clochettes bleues de la jacinthe des bois qui prennent le relais. Par endroits, elles sont extrêmement serrées et forment de grandes nappes bleues. La jacinthe n’existe que dans la partie ouest de la Belgique et est liée à un climat caractérisé par des hivers doux et pluvieux. Elle trouve son optimum sur les sols légèrement acides. 5 Document1 Développements attendus principalement visés À partir de documents (photographies, vidéos, ...), retrouver et caractériser, dans un écosystème donné (A4): des relations inter-spécifiques entre les êtres vivants ; des relations intra-spécifiques entre les êtres vivants ; des relations entre les êtres vivants et leur biotope . À partir d’un écosystème particulier, l’élève identifie et justifie : une ou plusieurs relations inter-spécifiques ; une ou plusieurs relations intra-spécifiques ; l’influence d’un ou de plusieurs facteurs abiotiques sur l’une ou l’autre espèce. Par le biais d’une approche expérimentale, analyser un écosystème simple et expliquer comment l’écosystème tend vers un état d’équilibre (T1). L’élève retrouve les principales relations qui existent dans un écosystème donné (par exemple : la haie, la mare, le chêne, l’aquarium). Il identifie et précise les principaux réseaux trophiques et explique comment, grâce à ces différentes relations, les êtres vivants sont en équilibre dynamique avec leur milieu de vie. 6 Document1