Brahim Fadil Science et technologie 1e secondaire

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1 Brahim Fadil Science et technologie 1e secondaire
Univers des vivants Brahim Fadil Science et technologie 1e secondaire

2 Chapitre 1: La diversité de la vie
1. C’est quoi la vie? Comment la vie est-elle apparue sur la Terre ? Théoriquement, on pense que la Terre s’est formée il y a environ 5 milliards d’années, et les plus anciens fossiles témoignent de l’existence de bactéries âgée de 3,5 milliards d’années. Les scientifiques supposent que l’apparition de la vie nécessite des conditions particulières (température aux voisinages de 30C), et que la première forme de vie sur Terre a été une cellule simple, capable de se reproduire en se divisant. Toutefois, ils ne peuvent pas expliquer la formation de cette première cellule. On ne sait pas non plus quelle est la part de hasard dans l’apparition de la vie.

3 Darwin Charles Darwin a écrit: "La vie est apparue dans un petit étang chaud, dans lequel il y avait un riche bouillon de produits chimiques organiques, à partir desquels s'est formé le premier organisme primitif à la suite d'une longue période d'incubation durant les temps géologiques".

4 2. Diversité de la vie Jusqu’à quel point les êtres vivants diffèrent-ils les uns des autres? 2.1 L’espèce (p. 73) Définition: Une espèce est un regroupement des individus qui ont un aspect semblable et qui peuvent se reproduire entre eux pour donner naissance à des descendants féconds (qui pourront, eux aussi, se reproduire).

5 Exemple: quelques espèces des écureuils
Écureuil noir Écureuil gris Écureuil roux Couleur du pelage Noir Gris Brun roux (ventre blanc) Longueur (adulte) De 43cm à 54cm De 28cm à 35cm Gîte (logement) Arbre creux, nid de feuilles Arbre creux, nid de feuilles et terrier Comportement Sociable Peu sociable, agressif Longévité De 6 à 10 ans De 3 à 4 ans Reproduction Peut s’accoupler avec l’écureuil gris et avoir des petits féconds Peut s’accoupler avec l’écureuil noir et avoir des petits féconds Ne peut s’accoupler ni avec l’écureuil gris ni avec l’écureil noir.

6 Conclusion à partir du tableau
Écureuil roux n’est pas du même espèce que les deux autres écureuils noir et gris car il ne peut pas s’accoupler avec eux. De même, les deux écureuils noir et gris sont du même espèce car ils se ressemblent et ils peuvent s’accoupler et avoir des petits féconds.

7 Exercice 1: À partir du tableau ci-dessous dit est-ce que l’âne et la jument sont de la même espèce ou non? Âne Jument Ressemblance physique comportement sociable Reproduction Il peut s’accoupler avec la jument et donner naissance à des mules qui, eux sont stériles. Elle peut s’accoupler avec l’âne et donner naissance à des mules qui, eux sont stériles. Nom scientifique Equus asinus Equus caballus

8 Réponse: Malgré leurs ressemblances, l’âne et la jument ne sont pas de la même espèce, car même s’ils peuvent s’accoupler et se reproduire, leurs petits sont stériles (condition nécessaire).

9 Exercice 2: Il existe des milliers de variétés de roses. Les cultivateurs de rosiers cherchent sans cesse à en créer de nouvelles. Ils veulent obtenir les fleurs les plus belles, les plus parfumées, les plus durables. Cependant, la plupart des roses qu’ils obtiennent ne peuvent pas se reproduire. Les cultivateurs se demandent pourquoi? Aide les cultivateurs à comprendre pourquoi. Donne ton explication à l’aide de quelques phrases.

10 Réponse: Nous savons que l’espèce regroupe des êtres vivants qui ont des caractéristiques semblables qui peuvent se reproduire et donner naissance à des petits féconds. Donc, malgré leur reproduction, les parents des roses qui ne peuvent pas se reproduire ne sont pas de la même espèce.

11 2.2 Nomenclature binomiale
La nomenclature binomiale est une technique adoptée par les scientifiques pour bien différencier les différentes espèces. Cette technique désigne une espèce à l’aide de deux mots latins écrits en italique. Le 1e mot indique le genre Le 2e mot est une épithète Auquel appartient le vivant qui vient préciser l’espèce. Exemple: Nom scientifique de l’âne: Equus asinus Nom scientifique de la jument : Equus caballus Donc, l’âne et la jument sont du même genre (Equus) mais pas de la même espèce (asinus ≠ caballus)

12 Un genre est un groupe d’espèces étroitement apparentées.
Le genre: Un genre est un groupe d’espèces étroitement apparentées. Exemple: le chien et le loup ont un fort degré de parenté. Ils font partie du même genre (Canis) mais pas de la même espèce. Noms scientifiques Loup: Canis lupus Chien: Canis familiaris

13 Exercice3: Dans le tableau ci-dessous, combien relevez-vous d’espèces d’érables? d’espèces de chênes? de genres? combien relevez-vous d’espèces d’arbres en tout? Érable à sucre Érable rouge Érable a épis Chêne blanc Chêne rouge Forme des feuilles Taille (adulte) 25m à 28 m 22m à 28 m Moins de 8m 20m à 30m 19m à 25m Fruits Saison de production Automne Printemps Nom scientifique Acer saccharum Acer rubrum Acer spicatum Quercus alba Quercus rubra

14 Réponse Dans ce tableau, il y a trois espèces d’érables: Acer saccarum, Acer rubrum et Acer spicatum. Il y a deux espèces de chênes: Quercus alba et Quercus rubra. Il y a deux genres: Acer et Quercus. Il y a cinq espèces en tout: trois espèces d’érables et deux espèces de chênes.

15 Activité de classification des animaux
1. Trier, ranger, classer, c’est la même chose ?

16 Trier: Trier, c’est regrouper en deux catégories selon un critère auquel on répond par oui ou par non Ranger: C’est mettre en ordre selon un ordre croissant ou décroissant. Classer: Pour Classer, il faut  d’abord rechercher les caractéristiques communes à la collection d’êtres vivants que l’on veut classer.  puis mettre dans une même "boite", c’est-à-dire un même ensemble ceux qui ont les mêmes caractéristiques en commun.

17 une mite, deux papillons, une coccinelle, un hanneton, un scarabée, un lépisostée, un Saint-Pierre, un lapin, un chat, une chauve-souris, un pigeon, un poulet) Essayer de construire un arbre de classification.

18 Maintenant l’activité finie, classer l’homme, le mammouth et l’ornithorynque dans votre arbre.

19 La taxonomie 1. Définition
La taxonomie est la science qui classe les êtres vivants dans diverses catégories. Quelques techniques de classement utilisées par des scientifiques: Ressemblances des individus; Leurs différences; Leurs ancêtres Les fossiles; ADN (nouvelle technique).

20 2. Les règnes des vivants Les scientifiques ont développé un système de classification largement répandu qui regroupe les vivants en cinq règnes suivants: Les animaux, les végétaux, les champigons, les protistes et les monères (bactéries) Quelles sont donc les caractéristiques de chaque règne?

21 2.1 Règne des animaux Environ 1 200 000 espèces.
Nombre d’espèces connues Environ espèces. Chaque année, on découvre de nouvelles espèces Mouvements La majorité des animaux se déplacent. Moyens de locomotion: pattes, ailes, nageoires. Peu d’animaux ne se déplacent pas: éponges, huitres moules (fixés au sol ou à d’autres supports. Reproduction Reproduction sexuée (il y a des mâles et des femelles) Source d’énergie Les animaux mangent les autres vivants pour procurer de l’énergie. Ce sont donc des consommateurs Cellules Les animaux sont tous composés de plusieurs cellules. Ils sont pluricellulaires

22 2.2 Règne des végétaux Environ 300 000 espèces.
Nombre d’espèces connues Environ espèces. Il en reste plus de à classifier Mouvements Les végétaux ne se déplacent pas. Ils sont fixés au sol. Cependant, peuvent avoir les mouvements lents. Leurs feuilles, tiges et fleurs réagissent à la lumière. Leurs racines réagissent à la gravité, à l’eau et aux sels minéraux. Reproduction Quelques végétaux se reproduisent de façon sexuée (il y a des mâles et des femelles) et d’autres peuvent se reproduire sans mâle ni femelle. C’est une reproduction asexuée. Source d’énergie La plupart des végétaux consomment la matière inorganique (non vivante): lumière, eau et sels minéraux. D’autres n’utilisent pas la lumière. Ils contiennent presque toujours la chlorophylle, pigment qui donne la couleur verte aux feuilles. Ils servent de nourriture aux herbivores. Ce sont donc les producteurs. Cellules Les végétaux sont tous composés de plusieurs cellules. Ils sont pluricellulaires. Particularité Ils fabriquent l’oxygène nécessaire à respiration animale

23 2.3 Règne des champignons Environ 150 000 espèces. Mouvements
Nombre d’espèces connues Environ espèces. Mouvements Les champignons ne se déplacent pas Reproduction Ils peuvent se reproduire de façon sexuée ou asexuée. Source d’énergie Les champignons se nourrissent d’autres vivants ou de la matière qui provient d’autres vivants. Ils sont appelés décomposeurs puisqu’ils recyclent la matière qui provient des vivants. Ils n’ont pas de chlorophylle et ils n’utilisent pas l’énergie solaire. Cellules Certains champignons sont pluricellulaires (comme ceux que l’on mange). D’autres sont unicellulaires (levures) Particularité ou utilité -Les levures sont utilisées pour fabriquer le pain, vin et bière. -certaines moisissures servent à la fabrication des antibiotiques et des fromages. -D’autres champignons peuvent causer des maladies.

24 2.4 Règne des protistes Environ 31 000espèces.
Nombre d’espèces connues Environ espèces. Chaque année, on découvre de nouvelles espèces Mouvements La majorité des protistes peuvent se déplacer comme des animaux. Moyens de locomotion: cils, queues ou autres appendices spéciaux. D’autres restent fixés commes végétaux et des champignons Reproduction Reproduction asexuée: ils se séparent en deux. Il n’y a ni mâle ni femelle. Source d’énergie Certains utilisent l’énergie solaire comme les végétaux, d’autres se nourrissent des vivants comme des animaux et d’autres se nourrissent de la matière provenant d’autres vivant, ils sont donc des décomposeurs. Cellules Les protistes sont tous composés d’une seule cellule. Ils sont unicellulaire. Particularité Les protistes vivent en milieu humide ou aquatique, dans les mares, les lacs, les rivières et les océans. Certains protistes sont responsables de maladies graves comme la malaria.

25 2.5 Règne des monères Environ 5000 espèces.
Nombre d’espèces connues Environ 5000 espèces. Les bactéries sont des monères Mouvements Certains monères peuvent se déplacer, d’autres non. . Ils sont présents partout, dans l’air, le sol, l’eau, la peau, etc. Reproduction Reproduction asexuée. Ils se séparent en deux. Source d’énergie Les monères tirent leur énergie des autres vivants ou de la matière qui provient d’autres vivants. Ils sont donc des décomposeurs. Cellules Ils sont unicellulaires. Leur cellule n’a pas de noyau. Particularité Certains monères provoquent des maladies, d’autres sont utiles. Certaines bactéries sont utilisées pour fabriquer le yagourt.

26 3.Les autres niveaux de classification
Puisqu’il y a beaucoup d’espèces dans chaque règne, les scientifiques ont poussé le classement encore plus loin. Ils ont séparé les règnes en embranchements, les branchements en classes, les classes en ordres, les ordres en familles, les familles en genres, les genres en espèces.

27 3.1 Règne (rappel) Tous les êtres vivants peuvent appartenir aux cinq règnes suivants: animaux, végétaux, champignons, les protistes et les monères. Chaque règne est subdivisé en plusieurs embranchements. Exemple: Le loup gris (canis Lupus) appartient au règne des animaux.

28 Dans le règne animal, il y a plusieurs embranchements dont:
Les mollusques (comme les pieuvres, les moules,...); Les vers à anneaux (comme les vers de terre,...); Les cordés (comme les loups, les poissons, les humains,...); Chaque embranchement est subdivisé en plusieurs classes. Exemple: Les cordés ont un tube nerveux dorsal (comme la moelle épinière).

29 Dans le branchement des cordés, il y a plusieurs classes dont:
Les amphibiens (comme les grenouilles); Les reptiles (comme les grenouilles); Les oiseaux; Les mammifères. La classe des mammifères regroupe tous les animaux qui allaitent leurs petits. Chaque classe est subdivisée en plusieurs ordres. Remarque: Les mammifères ont des poils et allaitent leurs petits.

30 La classe des mammifères est répartie en plusieurs ordres dont:
Les chauves-souris; Les primates (signes et humains); Les rongeurs ( comme les castors et les rats); Les carnivores (se nourrissent de viande). Chaque ordre est subdivisé en familles

31 L’ordre des carnivores est subdivisé en plusieurs familles telles que:
La famille des félidés qui rassemble des mammifères qui ont des griffes rétractiles (qui peuvent se retirer intérieurement) comme les lions et les chats. La famille des canidés rassemble des mammifères qui n’ont pas de griffes rétractiles comme les loups, les chiens et les coyotes. Chaque famille est subdivisée en plusieurs genres.

32 3.6 Genre Le genre est un regroupement de plusieurs espèces voisines ou qui ont un lien de parenté. La famille des canidés compte, entre autres, le genre Canis et le genre Vulpes (renards). Chaque genre et subdivisé en espèces. 3.7 Espèce Une espèce regroupe des individus qui ont un aspect semblable et qui peuvent se reproduire entre eux pour donner naissance à des descendants féconds.

33 4. Les populations 4.1 définition de la population
Une population est l’ensemble des individus d’une même espèce qui vivent dans un territoire géographique déterminé. Exemples: La population des caribous de la rivière George (Nord du Québec) est de têtes. La population des habitants du Canada est de habitants.

34 4.2 Facteurs qui peuvent influencer la taille d’une population
Facteurs favorisant la taille d’une population L’immigration : des individus arrivent d’une autre population (d’un autre territoire); Des naissances; Facteurs diminuant la taille d’une population L’émigration: des individus quittent le territoire de la population vers un autres territoire; Des décès.

35 Rôle du milieu Le climat du milieu: Réchauffement du climat
Exemple: Réchauffement du climat au pôle Nord Pas de formation des banquises Ours polaires ne peuvent plus chasser diminution des ours et augmentation des phoques.

36 Rôle du milieu (suite) Milieu riche en nourriture: Avantages:
Augmentations de la population des prédateurs; Inconvénients: Diminution de la population des proies; Propagation des maladies.

37 6. Habitat et niche écologique
6.1 Définition La niche écologique est l'ensemble des conditions et des ressources abiotiques et biotiques nécessaires au maintien d'une population. On peut dire aussi c’est la façon particulière qu’a une espèce d’utiliser les ressources de l’habitat pour survivre et se reproduire. Elle détermine le rôle d'un individu dans son milieu. Les vivants peuvent être producteurs, consommateurs ou décomposeurs. L’habitat est le milieu où vit une espèce particulière. Chaque espèce ne peut survivre que dans le milieu auquel elle est adaptée.

38 Exemples d’habitat Le quartier ou tu habites est ton habitat, car c’est la que tu trouves ta maison, des magasins pour t’approvisionner, des endroits pour te divertir, ton école pour développer tes connaissances, les maisons de tes amis, etc. Les animaux vivent également dans un habitat qui répond à leurs besoins pour survivre: Ils trouvent de l’eau; Ils trouvent d’autres vivants pour se nourrir (végétaux ou animaux); Ils rencontrent les animaux de la même espèce pour s’accoupler et se reproduire; Ils trouvent un abri; Un climat auquel ils sont adaptés;

39 Rôle des espèces Dans les habitats naturels, chaque espèce a un rôle à jouer. On dit que chaque espèce occupe sa niche écologique. Plusieurs espèces peuvent partager un même habitat, mais chacune a une niche écologique différente.

40 6.2 Chaine alimentaire La chaîne alimentaire est l'ensemble des êtres vivants qui se nourrissent les uns des autres. C'est à partir de cette chaîne que l'équilibre de l'écosystème s'établit. Cette chaine illustre comment l’énergie circule d’un organisme à l’autre. Exemple 1: une plante consomme l’énergie solaire, pour fabriquer sa nourriture et du sucre, ensuite, par exemple, un bœuf consomme cette plante pour stocker de l’énergie sous forme du gras, un être humain mange à son tour ce bœuf et absorbe son énergie. Si on veut aller plus loin, après la mort de l’être humain, les bactéries le décomposent et les sels minéraux contenus dans son corps retournent à la terre.

41 Exemple2 Soit les espèces suivant: un ver de terre, de l’herbe, un merle d’Amérique, une sauterelle, un chat domestique. Former une chaine alimentaire à l’aide de ces espèces. De l’herbe une sauterelle un merle d’Amérique un chat domestique un ver de terre.

42 Les producteurs Les producteurs occupent toujours la première place dans une chaine alimentaire. Les plantes sont à la base des transferts d’énergie. On les appelle des producteurs, car elles produisent de la nourriture à partir de l’énergie solaire, de l’eau, des minéraux et du gaz carbonique. Ce processus s’appelle la photosynthèse.

43 6.2.2 Les consommateurs Les animaux sont qualifiés de consommateurs parce qu’ils absorbent la nourriture fabriquée par les producteurs. Lorsqu’un animal (herbivore) consomme directement un producteur, on dit qu’il est consommateur d’ordre 1. Lorsqu’un animal (carnivore) consomme un consommateur d’ordre 1, il est qualifié de consommateur d’ordre 2. Etc.

44 6.2.3 Les décomposeurs Lorsque les vivants meurent, leurs débris ou leur cadavre sont pris en charge par les décomposeurs qui les transforment en petites particules. Après la décomposition, des substances de base comme le carbone, l’azote, et les minéraux se retrouvent dans la terre et sont à nouveau disponibles pour d’autres producteurs.

45 Récapitulation Type d’organisme et niveau trophique de chacun Rôle
Exemple Les producteurs Ils produisent la matière organique Les plantes Les consommateurs Consommateur d’ordre 1: Les herbivores Consommateur d’ordre 2 Consommateur d’ordre 3 Omnivores Nécrophages Ils consomment les producteurs. Ils consomment des herbivores. Ils consomment d’autres carnivores. Ils consomment des producteurs et des consommateurs Ils consomment des cadavres d’animaux Lièvre Lynx Loup Ours, humains. Vautours, insectes Les décomposeurs Ils recyclent la matière végétale et animale Champignons, bactéries, protistes et certains animaux.

46 Exercices Ex1 Voici 4 photos: Loutre Tournesol Mouche Truite Quelle chaine alimentaire peut-on construire à partir de ces 4 organismes vivants? Quel est le niveau trophique de chacun de ces organismes vivants?

47 Ex2: combien de chaines alimentaires possibles pouvez-vous dégager de ce réseau alimentaire? Identifiez-les.