Partie 1 : Caractéristiques de l'environnement proche
et répartition des êtres vivants

Chapitre 1 : Les caractéristiques de notre environnement

L'environnement est notre cadre de vie : c'est l'ensemble des éléments naturels, faune, flore, et artificiels.
les éléments appelés artificiels sont :
 
construction humaine, traces de l'activité humaine, pollution qui le constituent.
L'environnement comprend différents " milieu de vie " de tailles très variables : une forêt, un champ, une pelouse, un vieux mur, un coin de fleurs. Notre environnement se situe dans l'hémisphère Nord, au niveau du 45ème parallèle, sous un climat tempéré.

I) Les composantes de notre environnement.

Lors de notre sortie, nous avons pu observer :

Du vivant :
- les êtres vivants, c'est à dire les animaux, la faune et les végétaux la flore, qui sont en relation les uns avec les autres mais aussi avec les éléments naturels non vivants, les minéraux. un être vivant, naît, se nourrit, grandit, certains se reproduisent, puis meurt.
- leurs traces ou restes.

Du non vivant :
- les éléments naturels non vivants qui sont en contact les uns avec les autres, ce sont les composantes minérales, roches, air, eau.
- les traces de l'activité de l'Homme ou aménagements humains, constructions, pollution.

Dans un environnement, chaque endroit a des caractéristiques physiques qui lui est propre, c'est-à-dire qui lui appartient, éclairement (mesuré en Lux avec un luxmètre), température (mesurée en degrés Celsius °C avec un thermomètre), humidité (mesurée en pourcentage % avec un hygromètre). Dans un milieu, les êtres vivants présents semblent répartis suivant ses caractéristiques. Nous avons effectué ainsi un tableau de mesures lors de la sortie et dans la cours de récréation, ainsi que le schéma des mesures, champ, pré, rivière.

II) Les relations entre les composantes de notre environnement.

- Les différentes composantes d'un milieu, êtres vivants et minéraux, ne sont pas indépendantes. En effet, elles établissent entre elles des relations indispensables à la vie des êtres vivants.

- Les végétaux ont en général besoin d'un support, généralement un sol mais aussi un mur, un arbre..., pour se fixer et puiser les substances nécessaires à leur développement. Les animaux ont besoin d'un support adapté à leur déplacement ou à leur habitat.

- D'autre part, les êtres vivants entretiennent entre eux des relations alimentaires : il est habituel d'observer un animal manger un végétal ou même un autre animal.

Chapitre 2 : Les êtres vivants ne sont pas répartis au hasard

Lors de la sortie de Frigolet, la comparaison de la végétation de la garrigue et de la forêt nous a montré que dans notre environnement, les êtres vivants se répartissent dans différents milieux de vie. Chacun de ces milieux présentent des caractéristiques, humidité, ensoleillement, hydrométrie qui permettent aux êtres vivants de s'y développer.


I) La répartition des êtres vivants dépend des caractéristiques du milieu.

- La répartition des êtres vivants dépend de l'exposition au soleil, orientation par rapport à la direction du soleil. En fonction de leurs exigences, les animaux se répartissent dans l'environnement de manière variable.
Ex : Grillons qui recherchent l'ombre et l'humidité, alors que les phasmes restent au soleil.
L'expérience avec les Pyrrhocores, nous a permit de mettre en évidence le comportement de ces punaises en fonction de la lumière, du froid, de l'humidité et de la nourriture proposée.

- La répartition des êtres vivants varie au cours du temps, selon l'heure du jour. Les caractéristiques physiques de l'environnement, température, ensoleillement, humidité sont changeantes tout au long de la journée, ce qui modifie les caractéristiques des milieux de vie et ainsi la répartition des êtres vivants dans l'environnement.
Ex : grillons et punaises.


II) L'homme influe sur la répartition des êtres vivants.

- Pour répondre à ses besoins, l'homme réalise des aménagements : il construit des routes, des ponts. Il en résulte des transformations de l'environnement : les formes du terrain (le relief) peuvent être modifiées et la répartition des êtres vivants est généralement modifiée. Dans notre environnement, la répartition des êtres vivants peut avoir d'autres causes, telles que la présence d'un sol, l'abondance d'eau. Ex : Garrigue et Forêt.
- La connaissance des facteurs qui influencent la répartition des êtres vivants dans l'environnement permet de réaliser des élevages d'animaux dans des conditions contrôlées. Ex : en classe, élevage des Phasmes, des grillons, des punaises et des Iules.
Ex : les phasmes se nourrissent des ronces, les pyrrhocores se nourrissent d'Althaea, les grillons ont besoin d'ombre.

Complément : L’homme agit sur son environnement

I) Aménagement du territoire

L'accroissement de la population, le développement industriel et économique nécessitent l'aménagement du territoire et la modification du paysage. L'homme crée ainsi des infrastructures nouvelles qui peuvent modifier l'environnement. Lorsque l'environnement et les milieux de vie sont modifiés, l'homme doit créer en contre partie des espaces protégés pour conserver les équilibres naturels et permettre la reproduction des espèces animales et végétales. Ainsi des réserves et des espaces naturels sont créés et entretenus.

II) Exploitation des matériaux.

L'homme prélève dans le sous-sol des matériaux dont les propriétés conviennent à ses besoins, constructions de bâtiments de ponts, ressources énergétiques… Le nombre et l'énormité des carrières nécessitent des mesures de protection de l'environnement. Après l'exploitation, la législation exige le rétablissement du paysage initial.

Le développement durable : " Le développement durable est le développement qui satisfait les besoins de la génération actuelle sans priver les générations futures de la possibilité de satisfaire leurs propres besoins "


Partie 2 : Le peuplement d'un milieu

Chapitre 3 : L’occupation du milieu au cours des saisons

L'occupation d'un milieu par des animaux ou des végétaux dépend :

  • Des conditions de vie présentes dans ce milieu (température, eau disponible, nourriture abondante) ;
  • Des capacités des êtres vivants à résister aux changements de ces conditions.

I) L'occupation du milieu par les animaux varie avec les saisons.

Certains animaux sont visibles tout au long de l'année, même lorsque l'hiver approche. Ils changent simplement de milieu en fonction des ressources alimentaires disponibles. Ces animaux sont actifs, ils demeurent actifs toute l'année.
Exemple : la mésange qui se nourrit d'insectes, de chenilles et d'araignées au printemps, en été et en automne, mais se nourrit de graines l'hiver. Ou le lièvre de montagne dont le pelage devient blanc et s'épaissit pour affronter le froid et se dissimuler dans la neige.

D'autres modifient leur comportement pour passer la mauvaise saison :

- Certains migrent vers des milieux plus favorables, ce sont des migrateurs.
Exemple les hirondelles qui quittent l'Europe (aire de nidification) en automne pour rejoindre l'Afrique du sud (aire d'hivernage). C'est le cas aussi des oies cendrées.

- D'autres passent l'hiver endormis, ils hibernent, ce sont des hibernants. Durant l'hiver ils utilisent les graisses stockées dans leur corps le reste de l'année.
Exemple du hérisson, qui se nourrit d'insectes, de vers de terre et d'escargots aux beaux jours, mais s'endort à la fin de l'automne. C'est également le cas de la marmotte et du lérot.


Enfin, des animaux passent l'hiver sous une autre forme, ils alternent la forme larvaire et la forme adulte. Ce passage d'une forme à l'autre s'accompagne d'un changement de milieu de vie.
Exemple de la libellule, la forme larvaire est aquatique, la forme adulte est aérienne. C'est aussi le cas du hanneton européen, qui alterne le sol et le milieu aérien.


II) L'occupation du milieu par les végétaux varie avec les saisons

L'occupation du milieu par les végétaux suit étroitement le cycle des saisons, car les conditions de vie ne sont pas les mêmes tout au long de l'année. Ils présentent ainsi des alternances de formes suivant les saisons.

Les plantes annuelles, meurent chaque année en laissant des graines qui germeront au printemps suivant, lorsque les conditions physiques du milieu seront favorables, température douce et milieu humide. Exemple : le coquelicot, plante à fleurs abondante l'été, à la fin de l'été il ne reste qu'une tige séchée reliée à une capsule remplie de graines. Ces graines vont tomber sur le sol et attendre le printemps suivant.

Les plantes vivaces elles, persistent tout au long de l'année, mais changent d'aspect :

- Les arbres persistent, mais certains perdent leurs feuilles l'hiver et se couvrent de bourgeons. Les bourgeons sont des structures formées d'écailles protectrices et d'un duvet cotonneux protégeant les tiges et les feuilles miniatures. A la belle saison, les nouvelles pousses pourront s'épanouir. Exemple du cerisier.

- D'autres plantes passent une partie de l'année sous forme de bulbes ou de rhizomes. Exemple de la jonquille, de l'Amarillys et les cannes de Provence.

Chapitre 4 : La colonisation d'un milieu par les végétaux

Dans notre environnement, nombreux sont les endroits colonisés par les végétaux. Les végétaux se sont installés dans les milieux terrestres, aériens mais aussi aquatiques. La colonisation du milieu par les végétaux est assurée par la reproduction sexuée pour certains, et la reproduction végétative pour d'autres.

    I) La colonisation d'un milieu par des graines

    Les plantes à fleurs produisent des graines, ces graines proviennent de la transformation des ovules contenus dans le pistil de la fleur. Cette transformation nécessite la fécondation des ovules par les éléments contenus dans le pollen. Ces éléments sont contenus sur les étamines des fleurs. Le pollen est déposé sur le pistil par le vent et les insectes, c'est la pollinisation.

    Les ovules sont les éléments femelles, le pollen contient les éléments mâles. Ainsi les graines sont des formes de dispersion produites par reproduction sexuée.

    Chaque graine contient une plantule qui se développera au cours de la germination pour donner une nouvelle plante, lorsque lesconditions seront favorables.

      II) La colonisation d'un milieu par des spores

      Les fougères et les mousses sont des plantes à sporanges et sporogones. Elles produisent de nombreuses spores dispersées par le vent. Lorsqu'elles trouveront des conditions favorables, elles germeront en de petites lames vertes qui donneront de nouvelles fougères et de nouvelles mousses qui coloniseront le milieu.

      Les mousses et les fougères, colonisent le milieu grâce à la reproduction sexuée.

        III) La colonisation d'un milieu par la reproduction végétative

        Certains végétaux peuplent le milieu sans utiliser de fleurs ni de spores. De nouvelles plantes peuvent se former à partir de la plante mère, c'est une reproduction végétative. Elle permet de coloniser un milieu rapidement à partir de quelques individus.

        Cette reproduction est assurée par :

      • le stolon : c'est le cas du fraisier,
      • des rhizomes, par exemple : cannes de Provence, les fougères,
      • par des feuilles qui bourgeonnent, par exemple : les lentilles d'eau,
      • mais aussi par les bulbes : jonquille, amaryllis par exemple.
      • Chapitre 5 : L'influence de l'homme sur les peuplements

        Dans notre environnement, nombreux sont les endroits aménagés et utilisés par l'homme, villes, terres agricoles, voies de communication, carrières, ports et constructions en littoral. Cet aménagement ne s'est pas fait sans conséquences sur les équilibres naturels entre la faune et la flore.

          I) L'homme a une influence directe sur le peuplement d'un milieu

          Dans notre environnement, nombreux sont les endroits aménagés et utilisés par l'homme, villes, terres agricoles, voies de communication, carrières, ports et constructions en littoral. Cet aménagement ne s'est pas fait sans conséquences sur les équilibres naturels entre la faune et la flore.

          Par ses choix de politiques industrielles et commerciales, l'homme influe sur le peuplement des milieux. Par exemple lorsque l'homme pratique la déforestation pour l'agriculture, il modifie l'environnement, il influe directement sur le peuplement des végétaux, mais indirectement sur le peuplement des animaux.

          Lorsque l'homme rejette dans des fleuves ou des rivières, des eaux dont la température est supérieure à celle du milieu, il modifie les conditions de vie et influence ainsi indirectement les peuplements.

          Son influence peut-être aussi directe lorsqu'il prélève des animaux, par la chasse et la pêche non contrôlées.

          Il modifie également indirectement l'équilibre d'un écosystème en introduisant de nouvelles espèces. 

            II) L'homme a une influence indirecte sur le peuplement d'un milieu

            Par ses choix de politiques d'urbanisation et d'environnement, l'homme influe indirectement sur le peuplement des milieux.

            Lors des grands travaux des voies de communication, autoroutes, TGV, l'homme modifie des milieux de vie et ainsi influence indirectement sur les peuplements des milieux.

            L'homme en polluant, modifie localement le peuplement des milieux, pollution par rejet des usines dans les fleuves et rivières, pollution par l'emploi de pesticides et d'engrais, pollution urbaine. L'apis millifera en est un bon exemple, elle tend à disparaître suite à l'utilisation des pesticides en agriculture.


            L'homme doit maîtriser de plus en plus ses besoins, modifier son comportement et ses habitudes de consommateur
            et de producteur afin de préserver l'équilibre des écosystèmes et assurer à ses enfants des ressources suffisantes.
            C'est le défi du développement durable, le défi du troisième millénaire !!!


            Partie 3 : Origine de la matière des êtres vivants

            Chapitre 6 : Tous les êtres vivants sont des producteurs de matière

            Tous les êtres vivants, végétaux et animaux, prélèvent de la matière dans leur environnement. Cette matière constitue leur nourriture. Ils utilisent cette nourriture pour produire leur propre matière. Les besoins nutritifs des végétaux sont très différents de ceux des animaux.

              I) Tous les êtres vivants sont des producteurs.

              Tout être vivant produit sa propre matière à partir de celle qu'il prélève dans le milieu. La matière prélevée est soit de la matière minérale, soit de la matière produite par d'autres êtres vivants.

              Cette matière produite par tous les êtres vivants est de la matière organique.

              II) Végétaux et animaux prélèvent des matières différentes dans le milieu.

              Les végétaux chlorophylliens n'ont besoin pour se nourrir que de matière minérale : dioxyde de carbone, eau et sels minéraux. Ils produisent de la matière organique à condition de recevoir de la lumière : ce sont des producteurs primaires.

              Tous les autres êtres vivants sont des producteurs secondaires. Ils se nourrissent toujours de matière minérale et de matière organique provenant d'autres êtres vivants. Les animaux ont des régimes alimentaires différents suivant ce qu'ils consomment :

              • Les carnivores (zoophages), se nourrissent surtout d'aliments d'origine animale,
              • Les végétariens (phytophages), se nourrissent surtout de végétaux,
              • Les omnivores, se nourrissent d'aliments d'origine animale et d'aliments d'origine végétale.

              Les relations alimentaires entre les êtres vivants d'un milieu, sont organisées en chaînes alimentaires. Dans ce même milieu, plusieurs chaînes alimentaires s'entrecroisent pour former un réseau alimentaire. Ainsi chaque maillon du réseau peut faire partie de plusieurs chaînes différentes.

              Chapitre 7 : Le recyclage de la matière dans l'environnement

              Le sol sur lequel nous évoluons se transforme au cours du temps, des végétaux s'y développent, d'autres disparaissent, les animaux et l'homme y laissent des traces de leur passage. Ce sol est un lieu de décomposition et de renouvellement.

              Qu'est ce qui peut être responsable de cette décomposition ?
              Le sol contient-il que des éléments décomposables, à l'échelle humaine ?


              I) la décomposition de la matière organique.

              Le sol est un mélange de restes d'êtres vivants et de matière minérale. La matière minérale provient d'une part des roches du sous-sol et d'autre part d'une transformation de la matière organique des restes d'êtres vivants. Cette matière organique est transformée par des êtres vivants (animaux, végétaux et champignons) que l'on qualifie de décomposeurs.


              II) Tout n'est pas biodégradable.

              Les substances organiques sont biodégradables, leur dégradation est plus ou moins rapide mais dure au maximum quelques années. Les déchets rejetés par l'homme (sacs en plastiques, verre…) ne sont pas biodégradables, et peuvent persister des centaines d'années ( une bouteille en verre peut persister plus de 4 000 ans).
              L'homme doit tenir compte de ce constat et, dans le cadre d'un développement durable, adopter des solutions respectueuses de l'environnement : recycler les matières organiques, rechercher des matières biodégradables pour ses emballages, trier ses déchets


              Partie 4 : Des pratiques au service de l'alimentation humaine

              Chapitre 8 : Produire des aliments d’origine animale ou végétale

              L'homme élève des animaux et cultive des végétaux pour se procurer des aliments. Le produit de l'élevage, viande, œuf ou de la culture, graines, fruits, tubercules et feuilles, répond aux besoins en aliments de l'homme. Elevage ou culture nécessitent une gestion rationnelle qui préserve l'environnement et les ressources naturelles.

              I) Les aliments sont formés de glucides, lipides, protéines, d'eau et de sels minéraux.

              La matière organique que nous consommons est constituée :

              • De glucides : les sucres lents, comme l'amidon que nous trouvons dans les pommes de terre, les sucres rapides que nous trouvons dans les fruits ;
              • De lipides, ce sont les matières grasses que nous trouvons dans l'huile, le fromage non allégé, ainsi que dans la viande et l'oeuf ;
              • De protéines, que nous trouvons dans la viande et l'oeuf.

              Nos aliments sont également constitués d'eau et de sels minéraux.

              L'œuf est constitué de 12 % de protides, 11,7 % de lipides, 0,3 % de glucides et de 75 % d'eau.
              Le lait est constitué de 39 g de protides, 6 g de lipides, et de 55 g de glucides, (masse moyenne pour 100 g si on ne compte pas l'eau).
              La farine de blé est constituée de 12 g de protides, 1,5 g de lipides, 14,5 g d'eau et de 72 g de glucides.


              II) L'optimisation des conditions d'élevage et de culture, permet un meilleur rendement.

              L'homme optimise ses rendements par ses choix d'animaux ou de semences et ses conditions de culture ou d'élevage. L'homme peut ainsi agir en :

              • Choisissant des lignées d'animaux qui vont par reproduction sexuée transmettre aux descendants des caractères comme la couleur et la qualité de la viande, la taille des œufs ;
              • En modifiant les conditions d'élevages et l'alimentation des animaux ;
              • Dans les cultures, en choisissant des graines plus productrices ;
              • En améliorant les caractéristiques du milieu (éclairement, température, arrosage...)
              • En optimisant les apports nutritifs, par le goutte à goutte et la culture hors sol ;
              • En utilisant des engrais et des pesticides et des fongicides pour augmenter la production du végétal.

              L'utilisation intensive et le rejet dans l'environnement des nitrates utilisés en agriculture, modifient la biodiversité. En pratiquant le labour des champs, la rotation des cultures, la lutte biologique, utilisation de doryphores par exemple, l'homme réduit les risques pour la santé liés à l'utilisations des produits chimiques, pesticides et engrais.


              Chapitre 9 : Obtenir des aliments par transformations biologiques

              L'homme élève des animaux et cultive des végétaux pour se procurer des aliments. Le produit de l'élevage, viande, œuf ou de la culture, graines, fruits, tubercules et feuilles, est transformé pour répondre aux besoins alimentaires de l'homme.

              I) Certains aliments proviennent d'une transformation contrôlée par l'Homme.

              Les aliments produits sont issus de la transformation d'une matière première animale ou végétale. Le produit de la transformation répond aux besoins en aliments de l'Homme (matières Grasses, sucres rapides, sucres lents, protéines). Selon la façon dont les aliments sont transformés, leur goût peut être différent. Ces produits transformés visent à satisfaire les goûts des consommateurs.

              Le pain par exemple, aliment de base de l'alimentation, est riche en sucre. Il est fabriqué par transformation de la farine de blé issue de l'agriculture. Cette farine est mélangée à de l'eau, du sel et des levures pour donner une pâte. Lors de la cuisson, cette pâte durcit, et s'accompagne d'un dégagement d'arômes.


              II) L'homme maîtrise l'utilisation des microorganismes à l'origine de transformation.

              Au cours de la fabrication, des microorganismes appropriés appelés ferments, transforment le produit d'origine, dans des conditions physico-chimiques particulières.

              Dans la fabrication du pain, les levures transforment la pâte de la farine de blé. En présence de farine et d'eau, les levures produisent un gaz qui fait gonfler la pâte, produisant les trous de la mie du pain. On dit qu'il y a fermentation.

              Une meilleure production est obtenue :

              - par l'amélioration de la qualité des matières premières ;
              - par un choix des micro-organismes employés ;
              - par un respect des règles d'hygiène.


              Partie transversale : Diversité,parenté et unité des êtres vivants

              Chapitre 10 : Diversité, parenté et unité des êtres vivants

              Notre environnement contient de nombreux êtres vivants différents. Un être vivant naît, il se nourrit, grandit, se reproduit et meurt. Certains sont capables de se reproduire entre eux et de coloniser le milieu.

              I) Les êtres vivants sont classés en espèces.

              - Les êtres vivants de notre environnement, ne se ressemblent pas tous. Certains sont très différents, tailles, couleurs. Ils peuvent néanmoins avoir des caractères en commun et peuvent se reproduire entre eux, ce qui permet de les rassembler en groupe puis en espèce.

              - Une même espèce regroupe, sous le même nom, des êtres vivants qui se ressemblent et peuvent se reproduire entre eux pour donner une descendance qui, à son tour, pourra se reproduire.
              Par exemple :

              • le Mulet est un hybride mâle, de la famille des équidés, engendré par un âne et une jument. Il est généralement stérile, ainsi l'âne et la jument ne sont pas de la même espèce, puisque leur descendance est stérile.
              • Le Bardot est engendré par une ânesse et un cheval.
              • Le Zorse est engendré par une jument et un zèbre.

              II) Les êtres vivants diffèrent par un certain nombre de critères qui permettent de les classer.

              Des critères définis par les scientifiques permettent de situer des êtres vivants d'espèces différentes dans la classification actuelle. Les êtres vivants sont classés en groupes emboîtés définis uniquement à partir des critères qu'ils possèdent en commun. Ces critères portent sur leur aspect externe ou sur des caractères que révèle leur organisation interne. Deux êtres vivants peuvent appartenir à un même groupe intermédiaire, mais faire partie d'espèces différentes.

              Exemple :les oiseaux et les mammifères sont des vertébrés tétrapodes, ils possèdent quatre membres, et un squelette interne. Cependant ils ne peuvent pas se reproduire entre eux, ils sont donc de deux espèces différentes.

              III) Tous les êtres vivants sont constitués de cellules.

              L'utilisation du microscope permet d'observer que certains êtres vivants sont constitués d'une seule cellule (organismes unicellulaires), d'autres sont formés d'un nombre souvent très important de cellules, (organismes pluricellulaires). La cellule est l'unité des êtres vivants. La cellule possède un noyau, une membrane, du cytoplasme, seule la cellule végétale possède une paroi.

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