J.C. Verhaeghe

L'étude des migrationsun bon prétexte

pour discuter d'évolution et d'écologie

ECOLE

MONDESOCIETEECOLE

MONDESOCIETEECOLE

MONDESOCIETE

EXPLORATION

CRITIQUE

DROGUE

VIOLENCE

Vue empiriste Vue constructiviste Préconception des élèves

non prises en compte point de départ de la démarche

Observation point de départ de la démarche

confrontée aux préconceptions.

Hypothèse Elle découle des observations Elle a de multiples sources, notamment l’abduction

Modèle Il est unique et immédiat puisqu’il découle des faits

Il est une représentation d’un phénomène qui en rend compte dans une série de situations.

Vision de la démarche scientifique

absolue et rigoureuse, suivant un schéma immuable

à la fois personnelle et collective, intégrant le contexte

Vision de la science Absolue et rigoureuse, elle est un décodage du monde (des objets à connaître)

Relative, personnelle. Elle est une représentation négociée du monde

Le récit OHERIC

_______________________

Observation

Hypothèse

Expérimentation

Résultats

Interprétation

Conclusion

Le récit CONSTRUCTIVISTE

_______________________

Présupposés

Hypothèses

Test expérimentaux ou théoriques

Résultats

Etonnement, doutes

Nouveau modèle

SOCLES DE COMPETENCES

Compétences générales

Rencontrer et appréhender une réalité complexe

Faire émerger une énigme à résoudre

Identifier des indices et dégager des pistes de recherche propres à la situation

Confronter les pistes perçues, préciser des critères de sélection des pistes et sélectionner selon ces critères

Récolter des informations par la recherche documentaire et la consultation de personnes ressources

Rassembler et organiser des informations sous une forme qui favorise la compréhension et la communication

S’interroger à propos des résultats d’une recherche, élaborer une synthèse et construire de nouvelles connaissances.

SOCLES DE COMPETENCES

Compétences spécifiques

Les relations êtres vivants/milieu

Chaînes alimentaires

Compétition

Histoire de la vie et des sciences

Evolution et extinction des espèces

Aspect temporaire et évolutif des théories scientifiques

COMPETENCES TERMINALES

Compétences générales

ADOPTER DES ATTITUDES EN ACCORD AVEC UNE ETHIQUE SCIENTIFIQUE

L’équilibre entre ouverture d’esprit et scepticisme suppose, entre autres,

d’être ouvert aux idées nouvelles et inhabituelles, mais de suspendre son jugement s’il n’existe pas de données plausibles ou d’arguments logiques à l’appui de ces idées ;de reconnaître les explications inconsistantes, les généralisations abusives et les failles dans une argumentation ;de se poser la question : “ Comment est-on arrivé à ces conclusions ? ” ;de chercher à se documenter à diverses sources, en confrontant les informations recueillies.

s’approprier des concepts fondamentaux, des modèles ou des principes

en évaluer la portée et les limites ;les utiliser pour rendre compte des faits observés ;les utiliser dans des explications argumentées ou des prévisions.

COMPETENCES TERMINALES

Compétences spécifiques

Interdépendance des êtres vivants et du milieu dans divers écosystèmes (y compris les relations inter et intraspécifique)

Niche écologique

Utiliser des documents comme arguments en faveur d’une théorie de l’évolution

Situer l'émergence d'une théorie dans son contexte historique

Retrouver les éléments d'une théorie de l’évolution :à la lecture d'un texteen comparant des structures sur du matériel biologique ou sur des reproductions.

POUR LA THEORIE NEODARWINISTE

L’EVOLUTION PROCEDE PAR

SELECTION DES MUTATIONS

AVANTAGEUSES,IL S’AGIT D’UN

PROCESSUS GRADUEL

MAIS ... L’EVOLUTION EST UN PROCESSUS HISTORIQUE QUI MODIFIE TOUJOURS DES ORGANISMES PREEXISTANTS

ELLE EST DONC CONTINGENTE

L’EXEMPLE DE L’EVOLUTION DES OSSELETS DE L’OREILLE MOYENNE CHEZ LES MAMMIFERES

Jusqu’aux reptiles, articulation entre l’articulaire et le carré

Columelle = hyomandibulaire

Chez les mammifères, articulation entre le dentaire et le squamosal

Étrier = hyomandibulaireEnclume = articulaireMarteau = carré

LA NICHE ECOLOGIQUE

SELON ODUM

NICHE ECOLOGIQUE = PLACE DE L’ORGANISME DANS LA BIOCENOSEVariables : nourriture, rythmes d’activité, compétition,...

HABITAT = PLACE DE L’ORGANISME DANS LE BIOTOPEVariables : lieu géographique, température, pH, ...

SELON HUTCHINSON

NICHE ECOLOGIQUE = PLACE DE L’ORGANISME DANS L’ECOSYSTEMEDONC intégrant toutes les variables

ECOSYSTEME = BIOTOPE + BIOCENOSE

DU POINT DE VUE PEDAGOGIQUE, LA DEFINITION D’ODUM SEMBLE LA PLUS ADEQUATE CAR ELLE PERMET DE COMPRENDRE PLUS FACILEMENT L’EVOLUTION D’UNE ESPECE

SOUS LA COMPETITION (GLISSEMENT DE NICHE OU D’HABITAT)

Recouvrement de niches

0

0,2

0,4

0,6

Ressources

Fré

qu

en

ce d

'uti

lisati

on

Espèce 1

Espèce 2

Espèce 10 0 0,10,20,20,30,10,10,1 0

Espèce 2 0 0,30,40,20,1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

L

espèce1B 1

i

2

Pi1

n

espèce2B 1

j

2

Pj1

n

Calcul de la largeur de nicheCalcul du recouvrement de nicheDe l’espèce 1 sur l’espèce 2

De l’espèce 2 sur l’espèce 1

Oij Pi Pj

i1, j1

n

i

2

Pi1

n

Oij Pi Pj

i1, j1

n

j

2

Pj1

n

MAISON ESCARPIN

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CORA CITY CHATELINEAU

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Les systèmes d’orientation sont-ils apparus en même temps que la migration ?

Réponse : NON

On a découvert chez des espèces sédentaires, parfois apparentées aux migrateurs les mêmes systèmes d’orientation

Exemples : - orientation magnétique chez les abeilles- orientation par l’odeur chez les fourmis, les poissons, les mammifères,...- orientation solaire chez les fourmis- etc...

- seule exception peut-être : l’orientation sidérale des oiseauxL’oiseau le plus étudié du point de vue l’orientation est le pigeon voyageur,Or il est sédentaire!POURQUOI?L’orientation est une nécessité vitale pour tous les animaux (homing)

Chez les oiseaux, Chez les oiseaux, l’orientation l’orientation magnétique se magnétique se fait sur la fait sur la compcomposante osante verticale du verticale du

vecteurvecteur

Zonotrichia Zonotrichia leucophrysleucophrys

peut détecter un peut détecter un écart de 2° sur écart de 2° sur la composante la composante verticaleverticale

Les aiguilles sont catadromes : elles font leur croissance en rivière et se reproduisent dans la mer des sargasses.

Les saumons sont anadromes : ils font leur croissance en mer et se reproduisent dans les rivières.

N’y a-t-il pas là une contradiction dès le moment où l’on imagine que l’une comme l’autre stratégie sont optimales, c’est-à-dire exploitent au mieux les deux habitats?

Tout semble dépendre de la productivité relative des océans et des rivières :Là où les

océans sont plus productifs

que les rivières, c’est l’anadromie qui domine (hautes latitudes).

Aux basses latitudes,

c’est l’inverse

Les migrations seraient apparues à partirdu comportement de dispersion

qui existe chez les jeunes de beaucoup d’animaux

Mais ce mouvement estMais ce mouvement esten principe omnidirectionnelen principe omnidirectionnel

or la plupart des migrations se font selon des por la plupart des migrations se font selon des pôôles les vers l’équateur...vers l’équateur...

Pouillot fitis

Pouillot siffleur

Pouillot véloce

L’AVANTAGE ECOLOGIQUE EST EVIDENT : IL PERMET DE PROFITER DE L’AVANTAGE ECOLOGIQUE EST EVIDENT : IL PERMET DE PROFITER DE DEUX HABITATS :DEUX HABITATS :

UN HABITAT TEMPERE OU AU PRINTEMPS LE JOURS SONT LONGS ET LA UN HABITAT TEMPERE OU AU PRINTEMPS LE JOURS SONT LONGS ET LA NOURRITURE ABONDANTE, CE QUI PERMET D’ELEVER SES PETITS AVEC NOURRITURE ABONDANTE, CE QUI PERMET D’ELEVER SES PETITS AVEC SUCCESSUCCES

UN HABITAT TROPICAL EN HIVER, OU ON EST DAVANTAGE SOUMIS A LA UN HABITAT TROPICAL EN HIVER, OU ON EST DAVANTAGE SOUMIS A LA CONCURRENCE MAIS QUI VAUT MIEUX QUE L’HIVER CHEZ NOUSCONCURRENCE MAIS QUI VAUT MIEUX QUE L’HIVER CHEZ NOUS

MAISMAIS

TOUTES LES ESPECES NE SONT PAS MIGRATRICESTOUTES LES ESPECES NE SONT PAS MIGRATRICES

LA MIGRATION EST DANGEREUSELA MIGRATION EST DANGEREUSE

LA STRATEGIE OPTIMALE POUR TOUS ET PARTOUT N’EXISTE PASLA STRATEGIE OPTIMALE POUR TOUS ET PARTOUT N’EXISTE PAS

LE COMPORTEMENT MIGRATOIRE EST VARIABLE : IL EST LE COMPORTEMENT MIGRATOIRE EST VARIABLE : IL EST PLUS FREQUENT SOUS LES HAUTES LATITUDESPLUS FREQUENT SOUS LES HAUTES LATITUDES

LE COMPORTEMENT MIGRATOIRE EST INNE : LE CAS DES LE COMPORTEMENT MIGRATOIRE EST INNE : LE CAS DES CIGOGNES TRANSPLANTEESCIGOGNES TRANSPLANTEES

LE COMPORTEMENT MIGRATOIRE EST INNE : LE CAS DES LE COMPORTEMENT MIGRATOIRE EST INNE : LE CAS DES FAUVETTES DES JARDINSFAUVETTES DES JARDINS

LES ORIGINES DES POPULATIONS MIGRATRICES CHEZ LES OISEAUXDEUX HYPOTHESES

LES OISEAUX MIGRATEURS ONT LEUR ORIGINE DANS LES REGIONS TEMPEREES

LES OISEAUX MIGRATEURS ONT LEUR ORIGINE DANS LES REGIONS TROPICALES

LES RECHERCHES PHYLOGENETIQUESVALIDENT LA SECONDE HYPOTHESE

COMMENT SE FAIT-IL QUE LES OISEAUX MIGRATEURS NE SE REPRODUISENT PLUS SOUS LES TROPIQUES,

LEUR REGION D’ORIGINE?

PREMIERE HYPOTHESE : LEUR POPULATIONS TROPICALES ONT SUCCOMBEA LA COMPETITION INTRASPECIFIQUE (AVEC LEUR DESCENDANCE MIGRATRICE)OU INTERSPECIFIQUE : DEFENDU PAR CERTAINS AUTEURS MAIS PEUVRAISEMBLABLE CAR LE PHENOMENE EST MASSIF

COMMENT SE FAIT-IL QUE LES OISEAUX MIGRATEURS NE SE REPRODUISENT PLUS SOUS LES TROPIQUES,

LEUR REGION D’ORIGINE?

DEUXIEME HYPOTHESE : LES DEUX POPULATIONS ETANT SEPAREES GENETIQUEMENT PUISQU’ELLES NE SE REPRODUISENT PAS AU MEME ENDROIT ONT DIVERGE ET DONNE NAISSANCE A DES ESPECES JUMELLES

NOUVELLEESPECE

REGIONS TEMPEREES

TROPIQUES

FLUX GENETIQUE

EVOLUTION SOUS DES CONTRAINTES DIFFERENTESDE CELLES DES REGIONS TEMPEREES

RASSEMBLONS CE QUI EST RASSEMBLONS CE QUI EST EPARS ET APPORTONS LA EPARS ET APPORTONS LA

LUMIERELUMIERE