chapitre 5 : la vie fixée chez les plantes, résultat de l

La science augmente nos connaissances à l'aide d'observations tangibles, répétables et mesurables GÉNÉTIQUE - ÉVOLUTION - P a g e | 1

Chapitre 5 : la vie fixée chez les plantes, résultat de l’évolution

A la différence des animaux, qui sont mobiles pour chercher leur nourriture, se protéger des agressions de l'environnement et échapper à leurs prédateurs, les plantes sont ancrées dans le sol. D'autre part, le milieu aérien est sec, peu porteur ( il ne soutient pas contrairement à l'eau ), de température variable et pauvre en nutriments. Comment l'organisation des plantes à fleurs, ou Angiospermes, est-elle adaptée à leur mode de vie fixée ? I) Qu'est ce qu'une plante ? 1) L'appareil végétatif des plantes Les plantes regroupent : - les Angiospermes ou plantes à fleurs ( ex. noisetier, aubépine, muguet ... ) - les Gymnospermes ou conifères ( ex. épicéa, cèdre, pin sylvestre ... ) - les Ptéridophytes ou fougères ( ex. polypode, fougère aigle... ) - les Bryophytes ou mousses ( ex. hypnum... ) Une plante se définit comme un être vivant fixé pourvu d'un appareil végétatif ( = non reproducteur) composé de racines, de tiges et de feuilles. On distingue les plantes herbacées ( de petite taille, en moyenne 10 cm. Ex. le pissenlit ) et les plantes ligneuses ( de plus grande taille et possédant des branches et un tronc. Ex. le frêne ) 2) rappels de biologie cellulaire

Schéma de la structure d'une cellule végétale chlorophyllienne Nous prendrons dans ce cours l'exemple des Angiospermes


II ) Les échanges entre la plante et son milieu 1) Les feuilles à l'interface avec l'air Avec sa structure aplatie, la feuille constitue une vaste surface d'échange favorable à la capture de la lumière et du dioxyde de carbone, nécessaires à la photosynthèse. Au cours de celle-ci, grâce à l'énergie lumineuse, de la matière organique ( glucose, acides aminés ) est produite à partir de matière minérale ( eau, dioxyde de carbone, ions minéraux ). Elle se déroule à l'intérieur des chloroplastes des cellules chlorophylliennes. La lumière est captée au niveau de la face supérieure de la feuille par des cellules constituant le parenchyme chlorophyllien palissadique. Allongées, accolées les unes aux autres et riches en chloroplastes, elles offrent une vaste surface qui augmente le rendement de la capture lumineuse. Le dioxyde de carbone pénètre dans les feuilles par les stomates, dispersés principalement sur l'épiderme inférieur de la feuille. Les stomates sont formés par deux cellules de garde chlorophylliennes délimitant un orifice appelé ostiole. Ces stomates permettent les échanges gazeux entre l'atmosphère et le milieu intérieur de la plante (entrée de CO2, sortie de O2, évaporation d'eau ) L'ostiole s'ouvre à la lumière et se ferme à l'obscurité ou lors de fortes chaleurs. Les stomates sont présents principalement sur les faces inférieures des feuilles afin de réaliser une économie d'eau. Les stomates communiquent avec des cavités remplies d'air délimitées par des petites cellules qui constituent le parenchyme lacuneux.

Schéma fonctionnel d'une coupe transversale de feuille

Pour un grand chêne ( 1 arbre sur 2 est un chêne en France ), on estime que la surface d'échange de l'appareil aérien pourrait être de l'ordre de 200 et 500 m². Si on prend en compte les surfaces internes, c'est à dire les chambres sous stomatiques, elle s'élèverait à plus de 6000 m² ! ( Pour comparaison, la surface alvéolaire responsable des échanges gazeux chez l'Homme est de 130 m² ! )


2) les racines à l'interface avec le sol La racine permet d'ancrer la plante dans le sol ( organe de fixation ) mais aussi de la nourrir ( organe de prélèvement ) en absorbant l'eau et les sels minéraux nécessaires à la photosynthèse. Ainsi, les racines sont très ramifiées, très longues et présentent de très nombreux poils absorbants ( cellules de l'épiderme racinaire ) qui augmentent très fortement la surface de contact avec le sol. Ex. la surface d'échange racinaire d'un plant de blé correspond à 400 m² soit la surface d'un court de tennis ! ( Pour comparaison, la surface d'absorption des nutriments des villosités intestinales chez l'Homme est de 250 m² ! )

Schéma simplifié de l'appareil racinaire d'une Angiosperme

Toutefois, chez la plupart des plantes sauvages, l'observation des racines montrent une absence totale de poils absorbants, remplacés par un manchon jaunâtre autour des racines les plus fines. Il s'agit de mycorhizes, soit une association symbiotique entre les champignons de la litière du sol et les cellules des racines des végétaux. Le champignon absorbe l'eau très efficacement et en donne une grande partie à la plante tandis que la plante produit la matière organique qu'elle transfert au champignon. NB : Attention, le champignon n'est pas une plante. Il s'agit d'un règne à part, celui des Mycètes. 3) les échanges au sein du végétal : les systèmes conducteurs Les systèmes conducteurs permettent les circulations de matière dans la plante, notamment entre système aérien et souterrain. La matière minérale absorbée au niveau des racines doit parvenir aux feuilles pour la photosynthèse. Ce sont des cellules spécialisées en vaisseaux conducteurs qui assurent ce transport : L'eau et les sels minéraux composent la sève brute et remontent vers les tiges et les feuilles via le xylème. Le xylème, tissu conducteur de la sève brute, est constitué de cellules mortes constituées de lignine. La matière organique produite par photosynthèse doit être distribuée dans tout le végétal. Ce sont d'autres cellules spécialisées en vaisseaux conducteurs qui assurent ce transport : l'eau riche en glucides forme la sève élaborée et est véhiculée via le phloème. Le phloème; tissu conducteur de la sève élaborée, est constituée de cellules vivantes communiquant par des pores ( on parle de tubes criblés )


4) schéma-bilan :


III) les mécanismes de défense des plantes Les plantes ont une vie fixée et doivent s'adapter aux conditions fluctuantes de l'environnement, qu'elles soient journalières ou saisonnières a) des adaptations contre la déshydratation La disponibilité en eau est généralement très fluctuante. Plusieurs mécanismes permettent d'économiser l'eau : - une cuticule recouvrant les feuilles permet de diminuer les pertes hydriques - l'ouverture des stomates est contrôlée - un repli de la feuille pour piéger la vapeur d'eau b) des adaptations contre la gravité L'air est un milieu peu porteur. Or, les plantes ont un besoin vital d'accéder à la lumière pour réaliser la photosynthèse. Elles ont ainsi développer des tissus de soutien constitués de cellules à paroi épaisse, imprégnée de lignine. Ex. le sclérenchyme ou le xylème. c) des adaptations contre les herbivores Fixée dans le sol, la plante est vulnérable face aux prédateurs. Des feuilles transformées en aiguilles ou des structures urticantes assurent par exemple un premier niveau de protection. D'autres plantes produisent des molécules répulsives ou toxiques. Ex. le menthol produit par la menthe éloigne les sauterelles et les criquets, d'autres substances peuvent perturber la digestion ( je vous fait grâce de la liste des plantes toxiques que vous côtoyer chaque jour ! ) Parfois, on constate des symbioses protectrices : certains acacias tropicaux hébergent des fourmis qui attaquent les herbivores. d) des adaptations contre le froid Dans les milieux tempérés, les arbres, en perdant leurs feuilles, éliminent le risque de déshydratation à un moment où les ressources en eau deviennent plus rares. Les couches concentriques de bois ( xylème ) sont formées de cellules creuses et constituent un bon isolant thermique. Les bourgeons sont protégés par des écailles épaisses et recouvertes de cire. Les plantes herbacées, quant à elles, subsistent sous forme d'organes de réserve souterrains ( tubercule, bulbe, rhizome ) ou de graines Certaines plantes, s'acclimatant au froid, accumulent des sucres qui jouent alors un rôle d'antigel en abaissant le point de congélation. IV) Les structures reproductives des plantes 1) Organisation générale de la fleur La fleur constitue l'appareil reproducteur des Angiospermes. Elle est formée de pièces florales organisées en verticilles ( = en couronnes ) emboîtés les uns dans les autres. De l'extérieur vers l'intérieur, on trouve - les sépales ( chlorophylliens et protecteurs ). L'ensemble forme le calice - les pétales ( très colorés pour attirer les Insectes pollinisateurs ). L'ensemble forme la corolle. - les étamines ( pièces fertiles mâles produisant le pollen au niveau des anthères ). L'ensemble forme l'androcée. - le pistil ( pièce fertile femelle ) constituée du stigmate, du style et de l'ovaire comprenant les ovules enfermés dans les carpelles. L'ensemble forme le gynécée.


Les fleurs sont très souvent hermaphrodites. Néanmoins, il existe des fleurs exclusivement mâles (sans pistil et donc sans carpelle) et des fleurs exclusivement femelles (sans étamines). Ex. le noisetier ou le kiwi. 2) la pollinisation Le mode de vie fixée de la plante empêche les partenaires sexuels de se rapprocher pour réunir les gamètes. La pollinisation peut être effectuée par le vent ( Ex. d'anémogamie : les Graminées ) par l'eau ( Ex. d'hydrogamie : les nénuphars ) ou les Animaux ( Ex. de zoogamie : le baobab par les chauves-souris ou l'orchidée par les abeilles ). Plus de 90% des Angiospermes sont pollinisés par les Insectes. L'Insecte est attiré par la fleur grâce aux couleurs, aux formes, aux substances odorantes et à la possibilité de se nourrir du nectar. Des dispositifs favorisent la pollinisation par les Insectes : les grains de pollen sont plus gros que ceux dispersés par le vent. Les glandes à nectar, enfouies au fond de la fleur, obligent l'Insecte à entrer en contact avec les étamines. L'animal et la plante, présentent des caractères morphologiques adaptés l'un à l'autre. Ces structures, qui dénotent une relation très étroite entre la fleur et son pollinisateur, se sont développées au cours de l'évolution. On parle alors de coévolution. Parfois, une plante n'est dépendante que d'un seul Insecte pollinisateur. Ex. la vanille ( orchidée d'origine mexicaine ) est pollinisée par une abeille mexicaine : la mélipone.


Exemple local de pollinisation : la sauge des prés ( Salvia pratensis ) pollinisée par une abeille ( Apis mellifera )

lèvre étamine à pédale

sup pistil ovaire nectaire

lèvre inf

L'abeille est attirée par la corolle mauve de fleur en forme de lèvre. Elle se pose sur la lèvre inférieure qui fait office de plate-forme d'atterrissage. La lèvre supérieure renferme le pistil et les étamines. Les nectaires sécrétant le nectar, dont l'abeille est friande, se situent au-dessous de l'ovaire. Pour y parvenir, l'abeille s'introduit dans la corolle, poussant les étamines "à pédale" qui s'inclinent alors sur l'abdomen de l'Hyménoptère. Un moment plus tard, le stigmate, située au bout du long pistil, se glisse à la place de l’étamine qui s’est entre-temps flétrie et se penche pareillement sur l'abdomen d’une autre abeille arrivée entre-temps en ayant le dos chargé du pollen d’une autre sauge. La pollinisation, dite croisée, a pu avoir lieu et les grains de pollen, récoltés par le stigmate du pistil, germeront pour gagner l'ovule enfermée dans chacun des deux ovaires.

Rappel : Une plante comprend un appareil végétatif ( tige ou tronc , branches , feuilles et racines ) et un appareil reproducteur ( soit les fleurs qui donneront des fruits ) 3) la transformation de la fleur en fruit Après fécondation de la fleur, les sépales, pétales et étamines se fanent tandis que les grains de pollen germent sur le stigmate du pistil. Le grain de pollen émet un tube pollinique qui croît vers l'ovaire et parvient au contact de l'ovule. Un gamète mâle, libéré par le grain de pollen, emprunte ce tube pour aller féconder le gamète femelle de l'ovule et former une cellule-œuf. L'ovaire du pistil se transforme alors en fruit. Les ovules fécondés contenus dans l'ovaire se transforment alors en graines. Ces graines contiennent l'embryon qui permettra de reformer une plante entière lors de la germination.


4) la dissémination des fruits et des graines La dissémination des graines est nécessaire à la survie et permet la colonisation de nouveaux milieux. Cette dissémination peut être réalisée - par le vent ( anémochorie ) Ex. les graines de pissenlit - par l'eau ( hydrochorie ) Ex. les noix de coco - par les animaux ( zoochorie ) Ex. les graines recouvertes de crochets de la bardane ou de la carotte sauvage s'accrochent aux poils des Mammifères ou à nos chaussettes. Les écureuils stockent des glands et des noisettes mais les pertes, lors de leur transport, participent à la dispersion du chêne et du noisetier. Les oiseaux, attirés par la couleur des fruits charnus (cerises, prunes...), les mangent et rejettent plus loin les graines dans leurs excréments. Il en va de même pour les Mammifères, très souvent nocturnes et par conséquent voyant rarement en couleurs, attirés par l'odeur des fruits mûrs (fraises, framboises). Pour la plante, l'animal est un vecteur de pollen et de graines. Pour l'animal, la plante possède un intérêt nutritif et parfois protecteur ( cf symbiose / mutualisme ) 5) le déterminisme génétique de l'édification de la fleur L'édification des structures de la fleur a été possible grâce à l'analyse de mutants floraux. Les gènes affectés chez les mutants floraux sont des gènes homéotiques. Ils sont au nombre de 3 chez les Angiospermes ( A , B et C ) et de 2 chez les Gymnospermes ( B et C ). Leur expression permet de différencier les 4 verticilles d'organes floraux, selon le modèle A B C - Exemple témoin : une fleur de type sauvage vers l'intérieur de la fleur

verticille 1 verticille 2 verticille 3 verticille 4 sépales pétales étamines carpelles

A

B

C


V) Rappels de 1ère S pour ne pas oublier le fonctionnement d'un organisme végétal

Les forêts recouvrent 3.6 milliards d’hectares soit le 1/3 des terres émergées !!!! Les plus grandes forêts sont situées en Sibérie ( la taïga sibérienne est la plus grande forêt du monde ) puis en Amazonie. La France quant à elle possède 17 millions d’ha forestiers soit près de 25% du territoire ! L’Europe est recouverte en majeure partie par la forêt tempérée ( aussi appelée caducifoliée ) : les arbres sont essentiellement des feuillus qui perdent leurs feuilles en hiver ( chênes rouvres , chênes pédonculés, hêtres , charmes, châtaigniers … ) . Toutefois, au sud de l’Europe, on trouve également la forêt méditerranéenne à feuillage persistant (chênes verts, chênes liège, pins sylvestres … ) Enfin, en Scandinavie, se trouve la forêt boréale, ou taïga, où prédominent résineux et bouleaux.

1) les modalités de croissance chez les végétaux

La croissance des Végétaux se poursuit pendant toute la vie d’une plante ( contrairement à l’Homme )

- Chez une plante annuelle ( comme le haricot ), la croissance est réduite à une seule saison : la plante se développe au printemps à partir d’une graine et meurt au début de l’hiver, laissant dans le sol de nouvelles graines.

- Chez une plante vivace ( comme les arbres ou les plantes à bulbe ) , la croissance se déroule sur des périodes extrêmement longues : ces végétaux passent l’hiver en vie ralentie et survivent ainsi à chaque mauvaise saison. La croissance reprend chaque printemps aussi longtemps que vit la plante.

2) l’allongement des cellules Les cellules issues des divisions s’allongent. La paroi pecto-cellulosique, rigide, qui limite la cellule végétale ( paroi composée principalement de polymères glucidiques : cellulose, d’hémicellulose et pectine) est un frein à la croissance. Pour qu’une cellule puisse augmenter de taille, un ramollissement de la paroi est donc indispensable : c’est la plasticité pariétale. Cette modification n’est possible que chez des cellules jeunes. La croissance de la cellule est liée à l’augmentation du volume de la vacuole. La vacuole entretient des mouvements d’eau avec le milieu par un processus physique appelé osmose. Dans des conditions d’hydratation normales, les cellules sont en turgescence : la vacuole gorgée d’eau repousse le cytoplasme et le noyau contre la paroi. La pression exercée par la vacuole contre la paroi est appelée pression de turgescence. Cette pression peut entraîner une déformation de la paroi et donc son élongation. Sur des cellules adultes , la pression de turgescence provoque des déformations réversibles ( élastiques ) de la paroi. Sur des cellules jeunes, cette pression est à l’origine de déformations irréversibles ( plastiques ) de la paroi. Ainsi la pression de turgescence cellulaire et la plasticité pariétale permettent la croissance cellulaire. 3) une croissance sous contrôle hormonal L’auxine est une hormone végétale de croissance qui stimule l’élongation cellulaire. Elle est synthétisée dans les extrémités des tiges ( apex caulinaire ) et dans les bourgeons proches du sommet de la tige. Sa concentration est décroissante du sommet à la base de la plante. L’auxine est véhiculée à travers la plante pour agir à distance de son lieu de synthèse ( elle stimule la croissance racinaire ). Comme toute hormone, elle agit à faible concentration sur des cellules cibles. L’auxine exerce une double action sur la croissance ;

- à court terme : en quelques minutes, la structure de la paroi est relâchée ( ramollissement de la paroi ) et la pression de turgescence est augmentée : s’en suit alors une augmentation de taille des cellules

- à long terme : l’auxine agit sur l’expression des gènes intervenant dans la croissance en favorisant la synthèse de protéines nécessaires à la construction de la paroi. ( augmentation de la concentration des ARNm correspondant à l’activation de l’expression de gènes ).

4) une interaction entre environnement et hormones le développement de la plante est influencé par la répartition de l’auxine. Ainsi la forte concentration en auxine du bourgeon apical bloque le développement des bourgeons sous-jacents : c’est la dominance apicale. Les facteurs du milieu peuvent modifier cette répartition hormonale. L’auxine dans la plante se concentre toujours du côté opposé à la lumière, provoquant alors une croissance orientée de jeunes tiges en croissance : il s’agit du phototropisme. Cette courbure de la tige correspond à une inégale croissance des cellules du à l’excès d’auxine du côté non éclairé et au déficit du côté éclairé 5) l’organogenèse et l’équilibre hormonal. Plusieurs types d’hormones végétales participent à la croissance et au développement d’une plante. C’est le rapport entre la concentration de ces différentes hormones qui détermine le développement des organes ( donc l’organogenèse ) Ex. rapport auxine / cytokinines responsable du développement des rameaux. A partir de cellules végétales différenciées, on peut obtenir une plante identique à celle dont provient des cellules grâce à la totipotence des cellules végétales ( une cellule différenciée peut se dédifférencier et se diviser ) ( elle peut rajeunir ) la totipotence est la qualité d’une cellule capable de se différencier en n’importe quelle autre cellule spécialisée. Cette totipotence est utilisée dans les cultures in vitro afin d’obtenir des plants identiques par clonage. Les hormones végétales sont utilisées afin de favoriser la croissance et le développement harmonieux des plantes clonées.

A noter que la plus grande biodiversité se situe au niveau des forêts équatoriales ( que l’on appelle à tort forêt tropicale ! Elles se situent le long du fleuve Amazone , Congo et en Indonésie ) Vous cernez maintenant l’intérêt de préserver ces écosystèmes si fragiles et si menacés par l’exploitation forestière.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Cellule_%28biologie%29


Chapitre 6 : la plante domestiquée

Au Néolithique ( 12000 à 4000 av JC ), la sédentarisation de l'Homme s'est accompagnée d'une domestication des espèces végétales. Les plantes sont devenues ainsi la base de l'alimentation de l'Homme ( principalement céréales et légumineuses, quelles que soient les régions du globe. Ex. maïs et haricots, blé et lentilles, riz et soja ). C'est la raison pour laquelle leur culture constitue un enjeu majeur. L'Homme utilise non seulement les plantes, non seulement pour l'alimentation ( Ex. canne à sucre ) mais également en médecine ( Ex. pavot ), énergie ( Ex. colza ), habillement ( Ex. coton ), horticulture ( Ex. tulipe ) et les a peu à peu transformées au cours de son histoire. La pratique d'une sélection, au départ empirique ( = qui s'appuie sur l'expérience ), puis réalisée sur des bases scientifiques (notamment la génétique ), ainsi que la réalisation de croisements, lui ont permis d'obtenir de nouvelles variétés aux caractéristiques intéressantes. Désormais, avec les techniques du génie génétique, les transformations des caractéristiques génétiques ne nécessitent plus de croisements.

I) La domestication des plantes sauvages La domestication consiste en une sélection artificielle, au cours de laquelle l'Homme choisit les caractères intéressants pour la culture et l'utilisation de la plante. Ces caractères génétiques, issus de mutations, sont transmis de génération en génération.

Exemple : Comparaison de la carotte sauvage Daucus carota et de la carotte cultivée Daucus carota sativa

Echelle caractéristiques Carotte sauvage blanche Carotte cultivée orange

Organisme

Représentation globale

Appareil caulinaire

Feuilles finement découpées

Feuilles finement découpées

Appareil racinaire

Racine pivot blanche-beige

grêle

Racine pivot orange

très développée car charnue

moléculaire

Teneur en β-carotène (pigment orange de la

famille des caroténoïdes)

Réduite

( racine blanche )

Importante

( racine orange )

Teneur en saccharose

Réduite ( racine aigre )

Importante ( racine sucrée )

Teneur en lignine Importante ( racine ligneuse ) Réduite ( racine juteuse )

génétique

Expression des gènes PSY responsable de la

synthèse des caroténoïdes

Pas d'expression de ces gènes

Expression active de ces gènes

Organe développée sous l'action de l'Homme

Le volume de la racine comestible est particulièrement développée.

NB historique : Jusqu'au XVIe siècle en Europe, on connaît des variétés à chair ou à peau blanche, jaune, rouge, pourpre et noire, mais pas de carottes oranges. La carotte orange est le produit d'une intervention humaine. Des Hollandais désireux de montrer leur fidélité à la Maison d'Orange, une principauté protestante de France, croisent au XVIe siècle des variétés à chair rouge et à chair blanche et finissent par obtenir une racine d'un bel orange lumineux.


Progressivement isolées des populations naturelles, les populations de plantes cultivées ont lentement divergé de leurs cousines sauvages. La sélection naturelle s'opère toujours sous l'effet des pratiques culturales. La diversité génétique s'est ainsi réduite car certains caractères moins intéressants ( vitesse de croissance lente ) ne sont pas sélectionnés et seules les plantes aux caractères avantageux vont être récoltées et semées. La sélection exercée par l’homme sur les plantes cultivées a souvent retenue des caractéristiques différentes de celles qui sont favorables pour les plantes sauvages. Autrement dit, ce processus de domestication a fait apparaître, en quelques siècles, des plantes génétiquement mal adaptées à la vie sauvage mais bien adaptée à la vie domestique. ( Ex. plantes avec grosses graines restant attachées à la plante mère ) L'Homme agit donc sur le génome des plantes cultivées et par conséquent intervient sur la biodiversité végétale par le moyen de cette sélection artificielle. II) Une sélection paysanne Confrontées aux différents climats, aux sols, et aux critères de sélection des paysans, les populations d'une même espèce de plantes cultivées ont évolué, indépendamment d'une région à l'autre, pour donner naissance à une grande biodiversité de variétés intraspécifiques. Cette amélioration variétale, par sélection et hybridation, est un long processus.

Exemple de sélection variétale intraspécifique chez le chou ( Brassica oleracea ) Exemple d'espèce hybride interspécifique : le colza : Brassica oleracea ( chou ) x Brassica rapa ( navet )


III) Une sélection scientifique A partir des variétés anciennes, on obtient des lignées pures, génétiquement stables et homogènes. Des variétés hybrides peuvent être crées par croisements entre lignées pures. ( cf thème 2 chapitre 1 ) Ex. La clémentine est l'hybridation, réalisée en 1902, en Algérie, d'une mandarine avec une orange douce. Les hybrides possèdent généralement une augmentation de leurs capacités ( vigueur, rendement, résistance, précocité... ) par rapport à leurs parents de lignée pure. On parle alors de vigueur hybride. Les techniques du génie génétique ( soit les techniques permettant la manipulation du génome ) permettent également d'agir directement sur le génome des plantes cultivées et de les modifier, notamment par transgénèse. On transfère alors un gène d'intérêt d'une espèce à une autre. La plante ainsi modifiée est un OGM ( Organisme Génétiquement Modifié ) qui présente un nouveau caractère. Ex. le maïs Bt résistant aux insectes ravageurs grâce à l'introduction dans son génome d'un gène bactérien permettant la synthèse d'une protéine insecticide. ( cf Thème 2 chapitre 1 ) La mutagenèse, quant à elle, modifie le génome d'une espèce en supprimant l'expression d'un gène. Comparaison entre la méthode classique d'hybridation et la méthode moderne impliquant le génie génétique Toutefois, la sélection des variétés les plus productives aboutit irrémédiablement à la culture d'un nombre réduit de variétés. Or, la réduction de la biodiversité conduit toujours à de graves conséquences. Ex. la grande famine en Irlande (1845 - 1848), due conjointement à l'attaque, sur les pommes de terre, des doryphores, du champignon parasite mildiou Phytophthora infestans, d'une vague de froid et des côlons anglais ont conduit à un exode massif des Irlandais en Amérique du Nord ( et dans d'autres pays européens, ce qui a causé aussi la naissance d'un aïeul de votre professeur de SVT dans le nord de la France ! ) IV) Un défi contemporain À l’échelle globale, l’agriculture doit relever le défi de l’alimentation d’une population humaine toujours croissante ( 7 milliards d'individus actuellement sur Terre ) L'augmentation nécessaire de la production agricole doit prendre en compte la préservation des ressources naturelles, de l'environnement ( dont la biodiversité ) et de la santé des consommateurs. Il est ainsi impératif de réduire les consommations d'eau, d'engrais et de pesticides. Nous faisons partie intégrante d'un écosystème, préservons le pour aussi nous préserver.


organisme chlorophyllien

organismes

consommateurs Conditions du milieu :

température , humidité , relief …

RAPPELS IMPORTANTS DE SECONDE

Qu’est ce qu’un écosystème ?

Un écosystème est défini par l'ensemble des organismes vivants (animaux, végétaux, champignons, bactéries) , des conditions physico-chimiques (température, vent, hygrométrie, ensoleillement, pH...) et du milieu physique inanimé ( relief , composition du sol ( présence d’humus, de litière… ) et du sous-sol (sable, calcaire, granite etc.) du milieu qu’ils occupent.

RESPIRATION

Echange de

matière par

réseau

trophique

Le cycle de la matière

Schéma d’un écosystème

Aujourd'hui sur Terre, 1 espèce sur 4 est menacée chez les Mammifères, 1 sur 8 chez les Oiseaux, 1 sur 3 chez les Poissons, 2 sur 5 chez

les Amphibiens et 1 sur 8 chez les Plantes. Au total, 1/5 de toutes les espèces vivantes pourrait disparaître avant 20 ans si rien n'est fait.

C'est très préoccupant car toutes les espèces sont liées entre elles, l'une fournit la nourriture à l'autre, une autre encore élimine les

déchets, une autre offre un abri ... La biodiversité est comme un château de cartes dont chaque carte serait une espèce. Trop de cartes

disparaissent ? C'est l'ensemble du château qui menace alors de s'écrouler. La survie de l'espèce humaine est ainsi indissociablement

liée au bon équilibre de la biodiversité. Un seul exemple : la digestion serait impossible sans la flore microbienne qui vit dans notre

estomac et nos intestins. Plus elle est riche et diversifiée et mieux nous nous portons. Si elle s'appauvrit, nous tombons malades...


La diminution de la biodiversité est liée à deux phénomènes majeurs : la dégradation des habitats des espèces, et la fragmentation de ces habitats par des infrastructures. Les espèces animales à grands domaines vitaux (tels les grands carnivores et les ongulés) et les animaux devant se déplacer d’un milieu à l’autre pour effectuer leur cycle de vie (tels les batraciens) sont les plus menacés. C’est pourquoi la mise en réseau des espaces de nature par des corridors écologiques est reconnue comme prioritaire à diverses échelles.

I) Les relations au sein d'un écosystème

a) Les besoins des êtres vivants

Tous les êtres vivants ont des besoins primordiaux :

- se nourrir

- se reproduire

- respirer

- s’abriter

- se déplacer ( pour avoir accès à la nourriture ou aux partenaires sexuels )

b) Les relations interspécifiques: (entre espèces différentes)

Les êtres vivants interagissent avec le milieu mais également entre eux : Il existe ainsi des relations de :

- Prédation : association où un être vivant tue et mange un autre être vivant

- Compétition : interaction lorsque 2 espèces vivantes se partagent la même ressource

- Parasitisme : association entre deux espèces vivantes dont l’une vit au dépend de l’autre

- Symbiose : association bénéfique réciproque obligatoire entre deux espèces vivantes

- Mutualisme : association bénéfique réciproque facultative entre deux espèces vivantes

- Commensalisme : association entre deux espèces dont une seule tire profit sans pour autant nuire à l'autre

L'Homme fait partie intégrante d'un écosystème. Il n'est pas à dissocier des autres espèces et de son milieu.

végétales

chapitre 5 : la vie fixée chez les plantes, résultat de l

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