Les adaptations du monde vivant au milieu désertique

1. Les adaptations du monde vivant au milieu désertique Aspects éthologiques et morphologiques développés par certains organismes face au manque d’eau Exposé présenté par Baptiste Bataille

2. Plan de l’exposé: • Définition et description des facteurs abiotiques d’un désert type • Les différents types de déserts et leurs répartitions géographiques • Organismes vivants et adaptations développées • Flore • Faune • Conclusions

3. Plan de l’exposé: • Définition et description des facteurs abiotiques d’un désert type • Les différents types de déserts et leurs répartitions géographiques • Organismes vivants et adaptations développées • Flore • Faune • Conclusions

4. Plan de l’exposé: • Définition et description des facteurs abiotiques d’un désert type • Les différents types de déserts et leurs répartitions géographiques • Organismes vivants et adaptations développées • Flore • Faune • Conclusions

5. Plan de l’exposé: • Définition et description des facteurs abiotiques d’un désert type • Les différents types de déserts et leurs répartitions géographiques • Organismes vivants et adaptations développées • Flore • Faune • Conclusions

6. Plan de l’exposé: • Définition et description des facteurs abiotiques d’un désert type • Les différents types de déserts et leurs répartitions géographiques • Organismes vivants et adaptations développées • Flore • Faune • Conclusions

7. Plan de l’exposé: • Définition et description des facteurs abiotiques d’un désert type • Les différents types de déserts et leurs répartitions géographiques • Organismes vivants et adaptations développées • Flore • Faune • Conclusions

8. Définition et description des facteurs abiotiques d’un désert type « Planète bleue » (7/10 immergés) paradoxe 1/7 des terres émergées (pôles non-compris !!!) = déserts Soit près de 13. 10 6Km2

9. populations humaines eau faune terres arables végétation Définition et description des facteurs abiotiques d’un désert type Autre paradoxe… ce dont il est démuni! Un désert est défini par…

10. Définition et description des facteurs abiotiques d’un désert type Parent « Dictionnaire des sciences de l’environnement » Régions du globe aux précipitations très faibles (<100mm/an) et caractérisées par une faible densité des organismes vivants et par une pauvreté floristique et faunistique. Campbell « Biology »: Biomes terrestres se caractérisant par des précipitations faibles (<250mm/an) Petit Robert: Régions très peu habitées dont les précipitations sont inférieures à l’évaporation. Biomes: écosystèmes terrestres ou aquatiques caractéristiques de grandes zones géographiques qui sont soumises à un climat particulier

11. Définition et description des facteurs abiotiques d’un désert type Parent « Dictionnaire des sciences de l’environnement » Régions du globe aux précipitations très faibles (<100mm/an) et caractérisées par une faible densité des organismes vivants et par une pauvreté floristique et faunistique. Campbell « Biology »: Biomes terrestres se caractérisant par des précipitations faibles (<250mm/an) Petit Robert: Régions très peu habitée dont les précipitations sont inférieures à l’évaporation. Biomes: écosystèmes terrestres ou aquatiques caractéristiques de grandes zones géographiques qui sont soumises à un climat particulier

12. Définition et description des facteurs abiotiques d’un désert type Parent « Dictionnaire des sciences de l’environnement » Régions du globe aux précipitations très faibles (<100mm/an) et caractérisées par une faible densité des organismes vivants et par une pauvreté floristique et faunistique. Campbell « Biology »: Biomes terrestres se caractérisant par des précipitations faibles (<250mm/an) Petit Robert: Régions très peu habitées dont les précipitations sont inférieures à l’évaporation. Biomes: écosystèmes terrestres ou aquatiques caractéristiques de grandes zones géographiques qui sont soumises à un climat particulier

13. Définition et description des facteurs abiotiques d’un désert type T°air/1m sol > 40°C ombre T°air/sol > 76°C

14. Les différents types de déserts et leurs répartitions géographiques Au sein des déserts (pôles exclus) 2 types de zones (intensité de sécheresse): • les zones hyperarides: • absence de précipitations pdt plusieurs années • HRair< 20% voir 10% • (exemple: ATACAMA (chili) 30 ans sans averse!!!) • les zones arides: • précipitations chaque années • mais tjs < 250mm, irrégularité pb majeur, parfois en une seule journée

15. Les différents types de déserts et leurs répartitions géographiques

16. Les différents types de déserts et leurs répartitions géographiques Comment se créent les déserts? • Combinaison de 4 facteurs: • 2 zones de HP autour de l’équateur • courants marins froids le long des côtes • relief • éloignement de la côte

17. Les différents types de déserts et leurs répartitions géographiques Comment se créent les déserts? • Combinaison de 4 facteurs: • 2 zones de HP autour de l’équateur • courants marins froids le long des côtes • relief • éloignement de la côte

18. Les différents types de déserts et leurs répartitions géographiques Comment se créent les déserts? • Combinaison de 4 facteurs: • 2 zones de HP autour de l’équateur • courants marins froids le long des côtes • relief • éloignement de la côte

19. Les différents types de déserts et leurs répartitions géographiques Comment se créent les déserts? • Combinaison de 4 facteurs: • 2 zones de HP autour de l’équateur • courants marins froids le long des côtes • relief • éloignement de la côte

20. Les différents types de déserts et leurs répartitions géographiques Comment se créent les déserts? • Combinaison de 4 facteurs: • 2 zones de HP autour de l’équateur • courants marins froids le long des côtes • relief • éloignement de la côte

21. Organismes vivants et adaptations développées : la Flore

22. Organismes vivants et adaptations développées : la Flore Il existe 3 types principaux de Plantes désertiques :1 - Les plantes annuelles, ne vivent qu'une saison => doit produire assez de graines fécondes pour perpétuer l'espèce. graines dormantes : ne germent que lorsque le taux d'humidité est assez élevé pour favoriser une croissance rapide ( de la fin de l'hiver à la fin du printemps ). ex. : Lis dudésert          Coqueret                 Onagre                     AsclépiadeLupin

23. Organismes vivants et adaptations développées : la Flore 2 - Les Cactées ( plantes grasses )Les Cactées : survivent aux longues périodes de sécheresse en emmagasinant de l'eau dans leurs tissus spongieux épines protègent la réserve d'eau et de nourriture de la plante et abritent le Cactus contre les rayons directs du soleil. Elles réduisent aussi les courants d'air superficiels qui causent l'évaporation de l'eau. Ex. : Peyote            OponceMamillaire       Yucca

24. Organismes vivants et adaptations développées : la Flore 3 - Les Arbustes et Arbres.La plupart des Plantes vivaces du désert = petits arbustes ligneux qui perdent leurs feuilles au cours de la saison sèche.par ex, Chez l'Ocotillo, feuillaison 2 fois par an correspondant aux 2 périodes annuelles de pluie ( printemps et automne ).Ex. : Mesquite         Palo verde        Sauge             Acacia        Hibiscus         Créosotier        Jojoba

25. Organismes vivants et adaptations développées : la Flore Les stratégies d’adaptation des végétaux à la sécheresse • Deux contraintes principales: • rareté des précipitations • évapotranspiration(pertes physiques dûes à évaporation combinées à transpiration des êtres vivants) Végétation observable dans désert mais aussi dans climat humide avec accés difficile à eau (ex: végétation épiphytiques => sur troncs)

26. Organismes vivants et adaptations développées : la Flore Différentes stratégies: • limiter vie active à courtes période qd eau disponible • stocker eau qd disponible et utiliser suivant besoins • réduire pertes par évapotranspiration • utiliser eau sous toutes ses formes (liquide ou gazeuse) • aller chercher eau où elle se trouve

27. Organismes vivants et adaptations développées : la Flore 1. Plantes à organes aériens éphémères 1ère stratégie: limite vie active à une période de l’année Végétaux dit « temporaires » ou « éphémérophytes » Cycle identique aux plantes annuelles des régions humides (germination des graines, développement végétatif, floraison et fructification) mais durée fortement raccourcie (qlq semaines voir qlq jours!!) souvent accompagné de phénomène de « nanisme »

28. Organismes vivants et adaptations développées : la Flore 2. Plantes poïkilohydres Habituellement, végétaux fanés = morts Ici, via processus de « réhydratation variable » (poïkilohydres), végétaux capables de reviviscence (aspect normal et fonctions vitales) qd présence d’eau et ce, même après dessication prolongée… (ex: mousses et lichens dans nos régions, dans désert, plantes à fleurs…)

29. Organismes vivants et adaptations développées : la Flore 3. Plantes grasses ou succulentes Adaptation la mieux connue face à sécheresse 2ème stratégie: stocker d’importantes quantités d’eau dans tissus spécialisés (feuilles, tiges…) Certaines Cactacées => deux ans sans eau, consomment 70% de leurs réserves hydriques… (ex: Gd cierges américains, > 10m, tiges renferment > 3.000L !!!) Autres stockent dans feuilles: Crassulacées, Aizoacées,… Voir adaptation particulière: dvlpmt de tiges à durée de vie limitée: plantes à caudex succulents Certaines Cactées, telles que Cereus qui fleurit la nuit, ont des fleurs qui s'ouvrent la nuit, généralement blanches et très odoriférantes.

30. Organismes vivants et adaptations développées : la Flore 4. Sclérophylles, … 3éme stratégie: réduire pertes par évapotranspiration • évapotranspiration essentiellement par feuille • Solution? • Sclérophyllie: feuilles persistantes, coriaces, rigides, svt épineuses à cuticule épaisse et stomates enfoncés dans cavités sous-foliaires => limiter transpiration, maintenir rigidité (même lors d’un déficit hydrique accrus) • (ex: chêne vert en méditerranée)

31. Organismes vivants et adaptations développées : la Flore 4. … Microphylles et Aphylles Solution (suite)? Microphyllie: réduction de surface foliaire via « microfeuilles » ou présence d’aiguilles, d’écailles => limiter surface d’échange (ex: Ericacées (Bruyères) et Ericoïdes (morphologiquement proches des Bruyères), tamaris… Aphyllie: cas extrême = absence de feuilles, photosynthèse via la tige riche en chlorophylle (ex: Genêt à balais (chez nous sur versan mosan, pelouse calcaire…))

32. Organismes vivants et adaptations développées : la Flore Dispositifs physiologiques limitant la transpiration chez les végétaux Plusieurs adaptations se manifestent: La plus efficiente = mouvement d’ouverture et fermeture des stomatesen fonction de Hv, T° et HR (ex: plantes fixent CO2 durant la nuit (stomates ouverts: T° ) et photosynthétisent durant la journée(T° , stomates fermés)

33. Organismes vivants et adaptations développées : la Flore Dispositifs physiologiques limitant la transpiration chez les végétaux Plusieurs adaptations se manifestent: • Autre méthode = variation de la pression osmotique dans les feuilles • qd élévation PO, évapotranspiration diminue => au plus fort de journée, concentration ionique augmente… • (ex: salicornes…) pression osmotique: concentration ionique dans les cellules

34. Extension verticaleqd nappes phréatiques profondes (ss dunaires) (ex: plantes de qlq cm avec racines de plusieurs mètres…) Organismes vivants et adaptations développées : la Flore Absorption de l’eau (liquide) Racines = organes d’absorption habituels Extension horizontaleproche surface du sol où apports réduits

35. Organismes vivants et adaptations développées : la Flore Absorption de l’eau (vapeur/rosée) • Apport d’eau parfois uniquement sous forme rosée/brouillards • bcp de cryptogames (lichens) = absorption directe via surface de l’organisme (gde richesse en lichens dans déserts côtiers ex: Namibie) • Plantes a fleurs: dispositifs remarquables «racines à velamen » • racines aériennes à épiderme épais jouant rôle d’éponge • (ex: Broméliacées, important groupe d’épiphytes désertiques)

36. Organismes vivants et adaptations développées : la Flore Phénomènes des convergences morphologiques • S’adapter à la sécheresse ou périr: dilemme avec solutions mais en nombres limités… • Apparition deconvergences morphologiquesentre familles végétales très diverses ayant adopté stratégies semblables!!! (au même titre qu’un dauphin ressemble + à un requin qu’à un chien, même si tout autrement niveau parenté…) • plantes succulentes: parallélisme entre Cactacée américaine, euphorbe succulente africaine et Didiéracée malgache… appellation: Cactiformes…

37. Organismes vivants et adaptations développées : la Faune

38. Organismes vivants et adaptations développées : la Faune • Insectes • Araignées, Scorpions et Solifuges • Reptiles (lézards et serpents) • Oiseaux • Mammifères • Hommes

39. Organismes vivants et adaptations développées : la Faune 1. Les insectes Bâtis pour survie: cuticule (chitine) imperméable => pas pertes d’eau par évaporation respiration discontinue via stigmates => s’ouvre qd certaine qtt de CO2 Passent maximum de tps sous surface du sol Si insectes volants, activité nocturne, 2 raisons: -> vol génère augmentation T° -> journée, air trop sec et fluide => faible résistance => moins « porteur »

40. Organismes vivants et adaptations développées : la Faune 1. Les insectes (suite) Exemples: Ténébrion du désert du Namib Collecte rosée matinale sur abdomen (muni de « poils ») Position => eau coule vers bouche Fourmi à miel Collecte nectar lors pluies Emmagasine sucre (10mois…) Reserve pour colonie Friandise recherchée…

41. Organismes vivants et adaptations développées : la Faune 2. Araignée et scorpions et solifuge Araignées: présentes dans tous les déserts, population fonction de la population proie peu de toîles, svt sous le sol et chasse à vue (taille parfois élevée) mimétisme parfait…

42. Organismes vivants et adaptations développées : la Faune 2. Araignées, scorpions et solifuge (suite) Scorpions: créature la plus résistante du désert résistance aux fortes T° et taux de perte d’eau le + bas de tous animaux du désert Taille de 2 cm à 12cm, totalement nocturne, journée sous sol, cavité,…

43. Organismes vivants et adaptations développées : la Faune 2. Araignées, scorpions et solifuge (suite) Solifuge (scorpion du vent): créature la mieux adaptée au désert Apparenté aux scorpions et aux araignées ne vit que dans région les plus dénudées du désert Chasse la nuit en courant. Court si vite que œil humain ne peut le suivre… Régime très varié: reptiles, oiseaux, insectes…

44. Agame changeant ou Phrynosome Change de couleur en fct de la journée => avantage évolutif Organismes vivants et adaptations développées : la Faune 3. Les reptiles • Vertébrés les plus nombreux ds déserts (nombre et diversité spécifique) • De qlq cm à 1,5m, carnivores (insectes, reptiles, mammifères, oiseaux..) • Sang froid (poïkilotherme vs homéotherme) • Couleur décisive dans périodes d’activités: • Claires: journée • Sombres: aube et crépuscule • Cas particulier:

45. Organismes vivants et adaptations développées : la Faune 3. Les reptiles (suite) Les lézards, varans: Formes, couleurs, tailles variables:

46. Scinque: corps arrondi, pattes réduites (voir atrophiées) • nage littéralement dans et sur le sable Organismes vivants et adaptations développées : la Faune 3. Les reptiles (suite) • Les geckos et scinques: • Deux techniques différentes de déplacement: • Gecko: franges de poils sur pattes et doigts ou pattes palmées (…) • déplacements plus rapides sur sol meuble

47. Crotale cornu Déplacements latéraux, avantage sur sol mou, corps = levier Organismes vivants et adaptations développées : la Faune 3. Les reptiles (suite) Les serpents: Contrairement idées reçues, peu de serpents dans désert Activités variables: diurnes, enfouis sous surface avec tête dépassant, embusqués… nocturne, chasse active, recherche permanente Adaptation particulière:

48. Ganga unibande ou tétras des sables Plumes du ventre hydrophiles Moyen de transport d’eau pour jeunes pulli Organismes vivants et adaptations développées : la Faune 4. Les oiseaux Oiseaux => avantages liés à aptitude au vol: Corps conçu pour opérer a T° + élévée (sac aériens, respiration à sens unique) Plumes servent d’isolant thermique Possibilité de faire gdes distances en peu de tps pour eau Cas particuliers:

49. Espèce saharienne Espèce américaine Organismes vivants et adaptations développées : la Faune 4. Les oiseaux (suite) « Roadrunner » ou Courvite Adapté aux déplacements et chasse à vue sur le sol

50. Organismes vivants et adaptations développées : la Faune 4. Les mammifères Vertébrés (homéothermes) Généralement, de petites tailles (rongeurs phytophages) Manque de nourriture plus problématique que manque d’eau Adaptations: Conditionnement de l’air: nocturne, vie dans terrier avec entrée fermée Donc HR augmente, T° cst, perte en eau diminue Besoin en eau fraiche: Aptitude à prélever l’eau de la nourriture et à transformer Hydrate de carbone (graisse) en eau Pelage=> isolant thermique