CHAPITRE 3 : L'occupation du milieu au fil des saisons

Pb : Certains animaux sont présents dans leur milieu tout au long de l'année mais ne se présentent pas sous la même forme, pourquoi ?

I –Des changement de forme chez les animaux

1- Un exemple dans le groupe des Vertébrés

Activité 1 (Nathan p 30) : le lagopède

DM : recherche sur l'hermine

2- Un exemple dans le groupe des Arthropodes

Activité 2 (Nathan p 31) : le moustique, construction de son cycle de vie

Source : www.ilm.pf/moustiques-texte.html.

Activité 3 : Observations et détermination de différentes larves pêchées dans le Léguer (dessin d'observation d'une larve)

Insecte	forme larvaire	forme adulte
Moustique
Ephémère
Demoiselle
Papillion

Une observation insolite en classe !

Ces clichés ont été pris dans la matinée du lundi 7 avril 2003. La larve de ce Calopteryx a quitté l'eau de l'aquarium à 9h en grimpant sur une tige de renoncule. Dès que l'adulte s'est libéré de son exuvie (assez rapidement d'ailleurs : environ 30 minutes), tout son corps s'est mis à croître d'une façon très spectaculaire. 3 heures après, il mesurait le double de sa dépouille (l'exuvie) !

Remarque : beaucoup d'autres groupes zoologiques présentent des stades larvaires (ex : amphibiens, les crustacés...)

DM : faire le cycle de vie du hanneton

Pb : Beaucoup d'animaux disparaissent en hiver (hirondelles, marmottes...) : où sont-ils ?

II –Des comportements différents

1- L'hibernation

Activité (Nathan p 34 + film + doc) : la marmotte des Alpes

Ces rongeurs vivent entre 2000 mètres et 3000 mètres d'altitude dans les Alpes. Au printemps et en été, elles sortent de bonne heure du terrier et se gavent de nourriture. Elles retournent dans leur refuge au moindre danger.
En automne, bien grasses, les marmottes se calfeutrent dans leur terrier. Elles le referment avec soin à l'aide d'un bouchon de terre et de paille. Dès que la température baisse (moinsde 10°C), elles se roulent en boule, blotties les unes contre les autres, s'endorment pour de longues semaines : elles entrent en hibernation. Quand il fait trop froid, elles se réveillent et remuent pour se réchauffer, sinon elles mourraient de froid.

La marmotte passe par plusieurs phases successives de sommeil et de réveil au cours desquelles sa température baisse
Même en sommeil profond, la marmotte perçoit si la température extérieure devient glaciale. Elle allume alors son chauffage central personnel et sort de sa torpeur. De la même manière, la marmotte se réveille si on la manipule ou si l'on fait un raffut de tous les diables à proximité. En dépit de sa torpeur, qui est profonde, elle reste sensible à ce qui se passe dans son environnement immédiat.
La marmotte se réveille plusieurs fois au cours de l'hiver. Pourquoi ? Mystère. Des scientifiques ont cependant émis des hypothèses concernant les raisons de ces réveils, mais aucune d'elle n'a encore été démontrée.
Malgré tout, un réveil, ça se monnaie ! Et même chèrement ! La marmotte est obligée de brûler une partie des graisses brunes qu'elle a stockées afin de produire de la chaleur et faire monter sa température interne. La région antérieure, où se trouvent le coeur et le cerveau se réchauffe d'abord. Ce n'est que lorsque les organes vitaux sont chauds et en état de marche que le reste du corps amorce sa remontée en température. Au final, ces réveils sont responsables de prés de 90% de la perte de poids du dormeur pendant l'hibernation.
Mais qu'arrive-t-il quand les réserves accumulées sont insuffisantes ? Simple : l'animal ne peut plus se rendormir et meurt de froid après avoir épuisé toutes ses réserves.

Sources : http://www.webalpes.org/faune/marmotte_habitat.htm et http://hibernation.free.fr/TPE/horloge.htm et http://www.maxicours.com

2- La migration

Activité (Nathan p 35)

DM : tracer sur le fond de carte fourni les trajets migratoires de quelques animaux communs dans notre région (2 oiseaux : hirondelle, oie bernache et 2 papillons : la belle dame, le souci)

http://www.freinet.org/creactif/blain/comenius/migrations.htm

Pb : Qu’en est-il chez les végétaux ? comment passent-ils l’hiver ?

III –Des changements de forme chez les végétaux

Activité : TP dissection d’un bourgeon de marronnier + dissection d’un bulbe de crocosnia
Un expérience pour tester l’influence de la température sur l’éclatement des bourgeons
(débourrement) au printemps

Travail sur la démarche expérimentale :
Problème : "Comment peut-on expliquer que les bourgeons observés pendant la sortie en hiver ne s'ouvrent qu'au printemps ?"
Hypothèse : "c'est la température plus élevée au printemps qui permet l'ouverture des bourgeons"
Expériences : des branches avec bourgeons sont placés dans un réfrigérateur, d'autres sont dans la classe à 20°C.
Résultats :

Classification des plantes selon la position des bourgeons (d'après le botaniste Raunkiaer)

Pb : Pourquoi les graines se mettent-elles à germer au printemps ? Dans quelles conditions les graines peuvent-elles germer ?

Hypothèse 1 : Les graines ne germent que quand les températures remontent (20°C)

Hypothèse 2 : Les graines ne germent qu'en milieu humide

Hypothèse 3 : Les graines ne germent que lorsque la durée du jour augmente car elles ont besoin de lumière

DM : mettre en germination des graines de lentilles dans 4 pots de yaourt en suivant le protocole expérimental préparé en classe

IV- La germination des graines

Activité : dessin du résultat de la mise en germination des graines de lentilles au bout d’une semaine

Conclusion : les graines ont besoin d'eau pour germer et ce facteur est indispensable. Au froid, un début de germination est observé mais le développement de la nouvelle plante est stoppé. La lumière ne semble pas avoir d'influence (du moins au début de la germination).

Observons en détail une graine de haricot blanc en cours de germination :