TP variabilité du chêne vert

Objectifs :

· Décrire le polymorphisme phénotypique d’une population

· Formuler des hypothèses sur l’origine du polymorphisme d’une population

· Expliquer l’importance du polymorphisme pour l’adaptation des espèces

· Réaliser des mesures et exploiter les données sous forme numérique

Type :terrain

Difficulté : Moyen

Durée de la manipulation : 2 heures

Organisation : travail en binômes

Période propice à la manipulation :toute l’année

Figure 1. Photographie de rameaux et de feuilles de chênes verts montrant l’importante variabilité de forme des feuilles.

Matériel :

· Des branches de chêne vert récoltées sur des arbres d’âge équivalent, sur une même station (ou non selon les cas),à peu prèsà la même hauteur.

· Prendre 2 ou 3 individus(A, B, C) présentant des caractères morphologiques variés (longueur de feuille, nombre d’épines, nombre de nervures) (Figure 1), au besoin chercher dans des stations différentes.Le fait de choisir des individus non aléatoirement a pour objectif de magnifier la démonstration. Cependant, le choix des individus peut être réalisé au hasard.

· Décimètre

· Logiciel de traitement de données

Protocole

1. Choisir une petite branche de l’échantillon

2. Récolter toutes les feuilles de sorte d’avoir une cinquantaine de feuilles

3. Pour chaque feuille, mesurer la longueur du limbe (voir Figure 2)

Figure 2. Mesure de la longueur du limbe d’une feuille

4. Déterminer ensuite le nombre de feuilles appartenant à chaque classe de longueur de limbe et compléter le tableau 1.

5. Pour chaque feuille compter le nombre d’épines présentes (toucher piquant sur le bord du limbe)

6. Déterminer alors le nombre de feuilles possédant 0, 1, 2, 3, 4…épines et compléter le tableau 2.

Vous pouvez mettre en commun l’ensemble des données de la classe.

Tableau 1. Distribution de fréquence des longueurs de limbes de feuilles de chênes

Tableau 2. Distribution de fréquence du nombre d’épines sur les feuilles de chênes

Exploitation des données

1. Calculer pour chaque série la moyenne de la distribution.

Remarque : la moyenne est un bon descripteur dans le cas d’une distribution normale, ce qui n’est pas le cas pour la distribution du nombre d’épine. La médiane est dans ce cas plus appropriée.

2. Pour la longueur des limbes, calculer l’écart-type de la distribution puis le coefficient de variation[i].

3. Analyser la variation des phénotypes au sein même de l’individu et entre les individus : comparer les moyennes, les coefficients de variation entre individus pour les longueurs de limbes, les gammes de variations visibles sur les graphiques pour le nombre d’épines. Formuler une ou plusieurs hypothèses sur l’origine de ces variations.

2. Formuler une ou plusieurs hypothèses sur l’importance de ces variations pour l’individu et la population

[i]Des mots pour le dire :

Le coefficient de variation est défini comme le rapport entre l'écart-type et la moyenne :

Ce nombre est sans unité, c'est une des raisons pour lesquelles il est parfois préféré à l'écart type qui lui ne l'est pas. En effet, pour comparer deux séries de données d'unités différentes, l'utilisation du coefficient de variation est plus judicieux.