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Extraits classe de seconde

 

 Programmes


La biodiversité, résultat et étape de l'évolution

La biodiversité est à la fois la diversité des écosystèmes, la diversité des espèces et la diversité génétique au sein des espèces.

L’état actuel de la biodiversité correspond à une étape de l’histoire du monde vivant : les espèces actuelles représentent une infime partie du total des espèces ayant existé depuis les débuts de la vie.

La biodiversité se modifie au cours du temps sous l’effet de nombreux facteurs, dont l’activité humaine.

Objectifs et mots clés.

On enrichit la notion de biodiversité, à l’occasion d’une sortie ou d’un travail de laboratoire.

(Collège. Détermination d’espèces vivantes, première approche de la biodiversité, biodiversités anciennes.)

[Limites. L’écosystème est seulement défini comme l’ensemble constitué par un milieu et les êtres vivants qui l’habitent.]

Activités possibles
Manipuler, extraire et organiser des informations, si possible sur le terrain, pour :
- repérer les divers aspects de la biodiversité dans une situation donnée ;
- mettre en évidence l’influence de l’Homme sur la biodiversité.

Utiliser des outils simples de détermination d’espèces végétales ou animales (actuelles ou fossiles) pour mettre en évidence la biodiversité d’un milieu.

Prendre conscience de la responsabilité humaine face à l’environnement et au monde vivant.

Au sein de la biodiversité, des parentés existent qui fondent les groupes d’êtres vivants. Ainsi, les vertébrés ont une organisation commune.

Les parentés d’organisation des espèces d’un groupe suggèrent qu’elles partagent toutes un ancêtre commun.

Objectifs et mots clés. Polarité, symétrie, squelette osseux, vertèbre

(Collège. Classification en groupes emboîtés ; arbre phylogénétique.)

[Limites. Les caractères communs aux vertébrés non cités dans les mots clés n’ont pas à être mémorisés.]

Activités possibles
Mettre en oeuvre un protocole de dissection pour comparer l’organisation de quelques vertébrés.

Manipuler, recenser, extraire et organiser des informations sur l’organisation de quelques vertébrés actuels et/ou fossiles.

La diversité des allèles est l’un des aspects de la biodiversité.

La dérive génétique est une modification aléatoire de la diversité des allèles. Elle se produit de façon plus marquée lorsque l’effectif de la population est faible.

La sélection naturelle et la dérive génétique peuvent conduire à l’apparition de nouvelles espèces.

(Collège. Première approche de la variation, crise biologique ; sélection par le milieu des formes les plus adaptées.)

[Limites. La compréhension de la notion de dérive se limite à une première appréhension qualitative, sans formalisme mathématique, et sans en étudier les variantes. Aucun approfondissement n’est attendu.]

Convergences. Mathématiques : simulation, tableur, échantillonnage.


Ressources

La biodiversité, résultat et étape de l'évolution

La biodiversité à l’échelle locale : inventaire floristique et faunistique sur le terrain.
Utilisation de bases de données naturalistes en ligne, contribution à ces bases de données, étude de la biodiversité d’une région.

Un exemple d’impact de l’activité humaine sur la biodiversité : comparaison de la microfaune d’un sol forestier et d’un sol agricole (agriculture intensive) ; travaux sur l’influence des haies en milieu agricole, travaux d’éco-ingénierie dans des parcs nationaux, etc.

Un exemple d’évolution de la biodiversité en fonction des changements climatiques : extraction et identification des pollens d’une colonne de tourbe (comparaison à deux niveaux de prélèvement). Activité complémentaire : réalisation à l’aide d’un tableur de diagrammes polliniques à partir de banques de données. Suivi des espèces méditerranéennes en Europe, etc.

Des plans d’organisation communs : dissection de différents animaux (vertébrés comparés aux arthropodes ou échinodermes - extragroupe). Identification de caractères communs aux vertébrés.

Groupes zoologiques fondés sur les ressemblances : réalisation d’arbres phylogénétiques ou de groupes emboîtés avec Phylogène (ou Vue pour les groupes emboîtés)

La dérive génétique : jeux de simulation ; modèles numériques (possibilité de lien avec les mathématiques si l'on veut faire élaborer le modèle sous forme d'un programme sur calculatrice).

La dérive génétique : modèle analogique à base de tirage aléatoire de jetons de couleurs.

Modélisation d'une flaque d'eau : évolution de la biodiversité au cours du temps, comptage.
Diversité génétique au sein des espèces : exemple de Centranthus ruber (rose et blanc) ; éventuelle étude statistique.

Diversité génétique au sein des espèces : collection de coléoptères actuels, de coquilles de gastéropodes (Cepea, etc.).

Dérive génétique et sélection naturelle : grillon champêtre et grillon polynésien (mâle non stridulant).

Le sol : un patrimoine durable ?

Importance de la microflore et de la microfaune d'un sol [lien avec la partie « la biodiversité, résultat et étape de l’évolution »] : étude et détermination de la microfaune avec l’appareil de Berlèse ; expériences mettant en évidence la dégradation de la matière organique sous l'action des bactéries du sol (comparaison des résultats avec sol stérilisé).


Sitographies
La biodiversité, résultat et étape de l’évolution

Bases de données sur la biodiversité :

Herbier national :
http://coldb.mnhn.fr/Consultation?catalogue=1

GBIF (Global Biodiversity Information Facility) :
http://www.gbif.org/
http://data.gbif.org/welcome.htm;jsessionid=CF727671FCE21AC721777ED8DBCF3D60

Expéditions scientifiques :

http://acces.inrp.fr/santo

Graines d’explorateurs :
http://acces.inrp.fr/acces/thematiques/biodiversite/graines/lyon

 

http://acces.inrp.fr/acces/formation/formations/formavie

CNRS : sagascience :
http://www.cnrs.fr/cw/dossiers/dosbiodiv/index.html

INRA :
http://www.inra.fr/la_science_et_vous/apprendre_experimenter/monde_microbien

2010 : année internationale de la biodiversité
http://www.biodiversite2010.fr/#panel-4
Direction générale de l'Enseignement scolaire - Inspection générale de l'Éducation nationale

UNESCO :
http://www.mab-france.org/fr/Prog_MAB/C_prog_mab.html
http://portal.unesco.org/science/en/ev.php-URL_ID=4794&URL_DO=DO_TOPIC&URL_SECTION=201.html

Educnet :
http://www.educnet.education.fr/obter/appliped/obter4.htm

NASA :
http://earthobservatory.nasa.gov/Features/index_topic.php?cat_id=4

Barcode of life data system
http://www.boldsystems.org/views/login.php

Biodiversité et crises
http://www.mnhn.fr/mnhn/geo/biodiversite-crises/index.htm

Les parentés d’organisation

Dissection virtuelle :

http://www.ac-rennes.fr/pedagogie/svt/applic/dissect/souris/souris18.htm

Understanding evolution :
http://evolution.berkeley.edu/evolibrary/article/0_0_0/similarity_hs_03

Gallica :
http://gallica.bnf.fr/?lang=fr

Visiblehumanproject :
http://visiblehuman.epfl.ch/intapplet.php

La sélection naturelle et la dérive génétique

Understanding evolution :
http://evolution.berkeley.edu/evosite/evohome.html

Modélisation :

Modèles multi-agents
http://ccl.northwestern.edu/netlogo/models/community/)
http://evolution.berkeley.edu/evosite/evohome.html
http://ccl.northwestern.edu/netlogo/models/community/run.cgi?Evolution.1361.567.0

Modèles divers

Sélection naturelle :

http://ccl.northwestern.edu/netlogo/models/community/

Dérive génétique :

http://www.ac-limoges.fr/svt/accueil/html/select-nat-foucher/derive_genetique_bis.html

Banque de données alléliques :

ALFRED :
http://alfred.med.yale.edu/alfred/index.asp

EHSTRAFD :
http://www.ehstrafd.org/

Site Darwin :
http://darwin-online.org.uk/