Jeu des papillons - e

BIOLOGIE
Scienceinfuse • Antenne de formation et de promotion du secteur sciences & technologies
rue des Wallons 72 L6.02.01 • 1348 Louvain-la-Neuve
Jeu des papillons
Activité développée par Pascale Papleux en collaboration
avec le Professeur Renate Wesselingh

Scienceinfuse
JEU DES PAPILLONS - 2
BIOLOGIE
Vous pouvez prendre contact au 010/47 39 75 ou par mail à l’adresse [e-mail]
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Introduction
Ce jeu tente d’illustrer (de modéliser), de manière simple, quelques mécanismes qui interviennent dans
la théorie néodarwinnienne ou théorie de l’évolution. Il va permettre aux élèves de vivre une simulation
d’expérience concernant l’évolution d’une espèce.
Vous trouverez dans ce dossier :
• le livret élève complété ;
• des pistes pour une exploitation didactique du jeu ;
• la che reproduction (reprenant les règles à appliquer lors du lancer de dé) ;
• la liste de ressources disponibles à Scienceinfuse an de développer le thème de l ‘évolution.
Un kit reprenant l’ensemble du matériel permettant de réaliser le jeu en classe est disponible à
Scienceinfuse. Ce kit comprend :
• 4 morceaux de tissu identiques représentant un milieu naturel (milieu euri très chamarré)
• 4 boites contenant des populations de papillons de diérentes couleurs (au moins 3 couleurs sem-
blables à celles du milieu et 2 couleurs totalement diérentes à celles du milieu)
• 4 dés
• Des pinces à insectes
• Un dossier enseignant et un livret élève

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JEU DES PAPILLONS - 3
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Livret élève complété
Introduction
Une population de papillons appartenant à l’espèce « papillons blancs » a quitté son milieu habituel et a mi-
gré vers un nouvel environnement. Peut-on prévoir comment cette population va évoluer ?
Formulez une ou des hypothèse(s):
· L’évolution d’une population sous l’eet du hasard et des contraintes environnementales peut aboutir à la
disparition de la population et éventuellement de l’espèce à laquelle elle appartient.
· Inversement deux populations peuvent s’individualiser au sein d’une même espèce jusqu’à former deux es-
pèces distinctes par un processus nommé spéciation.
Comment dénit-on une espèce?
Une espèce est une population ou un ensemble de populations dont les individus peuvent eectivement ou
potentiellement se reproduire entre eux et engendrer une descendance viable et féconde, dans des conditions
naturelles.
Comment dénit-on une population?
Ensemble d’individus appartenant à une même espèce, mais qui ont subi un isolement reproductif (se repro-
duisent entre eux au sein d’un territoire donné, par exemple)
Mise en place et déroulement
Chaque équipe reçoit un morceau de tissu, une population de papillons de diérentes tailles et dié-
rentes couleurs (boîte) ainsi qu’une pince à insecte, un dé et une règle du jeu.
Un des joueurs joue le rôle de prédateur ; il s’éloigne de la table de jeu. Les autres joueurs répartissent
les papillons blancs (5 grands, 8 moyens et 5 petits) sur le morceau de tissu déployé sur la table.
A tour de rôle, les joueurs choisissent, parmi les papillons restants sur le tissu, un individu avec lequel il
désire se reproduire. Le joueur lance alors le dé et, en fonction du chire, il obtiendra un ou des descen-
dants (voir che « reproduction, n du dossier»). Il les place sur le tissu de façon stratégique. Lorsque
tous les joueurs ont placé leurs papillons, le meneur renvoie les prédateurs pour chasser des papillons.
Pour ce faire, les prédateurs s’approchent des tables le dos tourné et quand le meneur donne le signal ils
prennent un à un, sur le tissu, les papillons qu’ils repèrent. La prédation dure 10 secondes.
A la n de la partie, l’équipe fait le compte des papillons restant sur le jeu et en prend note, puis range le
matériel en triant correctement les papillons dans la boite.
Activité réalisée par Pascale Papleux

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Questions avant le commencement du jeu
Que modélise le morceau de tissu ?
Il représente le milieu naturel ou l’écosystème. Les espèces sont profondément inuencées par leur milieu na-
turel.
Quel rôle tient « le lancer du dé » ?
Celui du hasard et du caractère aléatoire de la transmission des caractères lors de la reproduction sexuée.
On constate une diversité au sein de la population de départ (taille). Cette diversité est-elle un avantage
ou un inconvénient pour la survie de la population dans un milieu donné ?
Un avantage, car cela évite la disparition complète de l’espèce (par exemple, les papillons les plus grands sont
plus vite repérés que les papillons de taille plus modeste).
Résultats
Remplissez le tableau ci-dessous en comptant le nombre de papillons restants sur le morceau de tissu.
En ce qui concerne la taille, il reste, en général, plus de petits papillons.
En ce qui concerne la couleur, il reste, en général, plus de papillons de couleur favorable (blanc, vert, rose) que
de papillons de couleur défavorable (jaune, orange, mauve).
Activité réalisée par Pascale Papleux
Petits Moyens Grands
Orange
Jaune
Blanc
Rose/rouge
Vert
Mauve

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Analyse des résultats
Pour un même milieu, au départ d’une population identique, obtient-on les mêmes résultats dans
chaque équipe?
Non. Cela est du à l’inuence du hasard (apparition au niveau génétique de nouveaux caractères) et à des
causes fortuites (dues aux contraintes environnementales et à la sélection naturelle)
Quelles pourraient être les causes des diérents phénotypes (couleur et taille) présents à la n du jeu?
L’apparition de nouveaux caractères se produit par mutation ou remaniement chromosomique recombinai-
son génétique) au niveau des cellules germinales. Ces changements se font de manière aléatoire.
Exemples :
• mutations ponctuelles (substitution, insertion, délétion de nucléotides), mais beaucoup de ces muta-
tions sont neutres.
• éléments mobiles (morceaux d’ADN qui changent de place dans le génome par excision/insertion, ou
séquence d’ADN transcrite en ARN qui est ensuite retranscrite en ADN et insérée en un autre endroit).
• duplication de gènes préexistants suivis des mutations ponctuelles des duplicata.
• petites mutations au niveau des gènes homéotiques (ou gènes du développement ou gènes archi-
tectes).
Ces modications ne se déroulent que pour un individu et pas pour l’espèce entière. Il faut l’action de la sélec-
tion naturelle pour que ce nouveau caractère se répande dans la population au cours des générations suc-
cessives.
Pourquoi certains phénotypes sont-ils, en n de partie, plus présents que d’autres ?
Certaines mutations entrainent l’apparition d’un phénotype favorable. C’est-à-dire un phénotype qui va per-
mettre à l’individu d’être sélectionné positivement par l’environnement. Dans le cas de notre exemple, les
papillons de petite taille ou ayant une couleur leur permettant de se camouer dans l’environnement subi-
ront moins de pression de prédation. Dès lors, leur reproduction sera plus importante.
Quelle action le prédateur exerce-t-il sur la population de papillons ?
Il pratique une sélection qui détermine les individus les plus adaptés (individus qui possèdent les caractères
qui favorisent la survie et donc la reproduction).
Quelles sont les dicultés et les facilités rencontrées par le prédateur pour assurer ce rôle ?
Si le papillon est de couleur totalement diérente de celle de son environnement, il est facilement repérable et
est très vite éliminé.
Si le papillon possède une couleur plus en harmonie avec le milieu, sa survie dépend de la perspicacité du pré-
dateur et du hasard sur la manière dont il va poser son regard sur le milieu (évènements imprévisibles – cir-
constances fortuites).
Activité réalisée par Pascale Papleux