5.1 Les communautés et les écosystèmes

1. 5.1 Les communautés et les écosystèmes www.ulg.ac.be/geolsed/sedim/sedimentologie.htm.

2. 5.1.1 Définitions. • Une espèce: Groupe d’organismes qui peuvent se reproduire et produire des descendants féconds. Ex:Croisement interspécifique:Cheval / âne • Une population: Groupe d’organisme de la même espèce qui vivent dans une même région au même moment. Ex: les bélugas du St-Laurent

3. 5.1.1 Définitions. • Un habitat: environnement dans lequel une espèce vit normalement. Ex: L’habitat du gros nounours qui fait rêver… • Une communauté: groupe de populations de diverses espèces qui interagissent ensemble. (Synonyme de biocénose) Ex: L’École…

4. 5.1.1 Définitions. • Un écosystème: Unité biologique où on met en relation une communauté et son environnement abiotique. Ex: Un aquarium…

5. 5.1.1 Définitions. http://www.cegep-ste-foy.qc.ca/profs/gbourbonnais/bionya/ecologie/planecolo.htm

6. 5.1.1 Définitions. • Un écosystème: Unité biologique où on met en relation une communauté et son environnement abiotique. Ex: Un aquarium… • L’écologie: Étude des relation entre les divers organismes vivants et leur environnement.

7. 5.1.2 Autotrophe vs Hétérotrophe • Un organisme autotrophe arrive à synthétiser des molécules organiques (à base de carbone, comme des sucres, des protéines…) à partir de matière inorganique simple (tableau périodique) et d’énergie. Ces organismes sont des producteurs • Un organisme hétérotropheobtient des molécules organiques des autres organismes. Ces organismes sont des consommateurs Photos

8. 5.1.2 Autotrophe vs Hétérotrophe • Il existe des organismes qui tirent leur énergie en décomposant des composés à base de souffre qui se trouvent au niveau des dorsales océaniques. Ces « fumeurs noirs » sont souvent appelés « chimiolithotrophes » ou « chimiosynthétiques  » Photos Infos

9. 5.1.3 Rôles trophiques • Les consommateurs: Organismes qui ingèrent de la matière organique qui est encore vivante ou qui a été récemment tuée. • Primaires: herbivores • Secondaires: carnivores • Tertiaires: carnivores. • Quaternaires… • Et les omnivores, comme les ours ou les humains, où sont-ils?

10. 5.1.3 Rôles trophiques • Les détritivores: Organismes qui ingèrent de la matière organique non-vivante (restes d’organismes morts, excréments, feuilles mortes, arbres morts…) • Les détritivores, comme les vers de terre, recyclent les éléments chimiques et les rendent disponibles sous une forme qui est utilisable par les végétaux

11. 5.1.3 Rôles trophiques • Les saprotrophes: Organismes (détritivores) qui vivent de ou dans de la matière organique non vivante, qui sécrètent des enzymes digestives dans celle-ci qui dégradent la matière organiques et qui absorbent les produits de la digestion. • Les bactéries (procaryotes chimiohétérotrophes) • Les archéobactéries • Les Eumycètes (champignons)

12. 5.1.4 Les chaînes alimentaires • Une chaîne alimentaire représente le transfert de la matière organique (nourriture). • Chaque organisme de la chaîne se nourrit de l’organisme qui le précède dans la chaîne. • La relation de transfert est représentée par une flèche qui pointe dans la direction du consommateur (représente la direction du transfert d’énergie)

13. 5.1.4 Les chaînes alimentaires

14. 5.1.5 Les réseaux trophiques • Une chaîne alimentaire est souvent trop simple pour illustrer les transferts de nourriture dans un écosystème. • Plusieurs chaînes alimentaires forment un réseau alimentaire ou réseau trophique.

15. 5.1.5 Les réseaux trophiques • Dans un réseau trophique on inclus les détritivores qui font le lien entre le dernier étage et les organismes autotrophes qui utilisent l’énergie du soleil.

16. 5.1.6 Le niveau trophique • La position occupée par un organisme dans un réseau trophique détermine son niveau trophique. Producteurcons. Primairecons. Secondaire…

17. 5.1.6 Le niveau trophique • Certains organismes peuvent occuper une seule position dans un réseau trophique (herbivores = consommateurs primaires) alors que d’autres peuvent en occuper plusieurs (omnivores = consommateurs primaires, secondaires, tertiaires…)

18. 5.1.7 Déduire le niveau trophique (3) • À partir d’un réseau trophique on doit pouvoir identifier le niveau des organismes qui y figurent. En effet il n’est pas toujours possible d’utiliser les termes comme carnivore ou herbivore. Certains organismes omnivores sont des opportunistes qui mangent simplement tout ce qui leur tombe sous la mais selon l’écosystème où ils se trouvent ou selon la saison.

19. 5.1.8 Construire un réseau trophique • Construire un réseau trophique comprenant au moins dix organismes à partir des informations appropriées. • Remise mercredi le 17 septembre. Le travail doit être fait à l’ordinateur et présenté à l’aide d’une page titre. (deux élèves choisis au hasard devront venir présenter leur réseau).

20. 5.1.9 La lumière est la base. • Près de 100% de l’énergie qui se trouve dans les réseaux trophiques de la planète est issue du soleil. • L’énergie issue du soleil est convertie en molécules chimiques riches en énergie (sucres, protéines) à l’aide du processus de la photosynthèse. • ? Comment explique-t-on la disparition des dinosaures? • ? Qu’est-ce que l’hiver nucléaire?

21. 5.1.10 Le flux de l’énergie • Une portion importante de l’énergie produite par les autotrophes est utilisée pour la respiration cellulaire et est perdue sous forme de chaleur. • L’énergie entreposée dans les tissus peut être transmise au prochain niveau trophique. • Cependant l’assimilation ne se fait jamais à 100% et une partie du matériel ingérée est perdu sois forme de fèces. • Ce matériel non-digéré (et son énergie) devient alors disponible pour les détritivores.

22. 5.1.10 Le flux de l’énergie • Une partie de l’énergie assimilée par un organisme est encore une fois soumise à une perte importante à cause des fonctions métaboliques (respiration cellulaire) et disparait sous forme de chaleur. Ex chenille p. 1291. • La seule partie de l’énergie assimilée par un organisme qui sera disponible pour le niveau suivant est l’énergie qui sera entreposée dans les tissus lors de la croissance (ou de la reproduction?)

23. 5.1.10 Le flux de l’énergie

24. 5.1.10 Le flux de l’énergie • Le graphique de la page 1284 illustre bien le flux d’énergie et de nutriments dans un écosystème.

25. 5.1.10 Le flux de l’énergie • Le rendement écologique ou l’efficacité énergétique dépasse rarement 20% • Insectes: 40% • Poissons: 10% • Oiseaux et mammifères: 1-3% ? Peut-on faire un lien entre la rapide disparition de l’énergie dans un réseau trophique et la crise alimentaire mondiale…lequel? Voir graphique p.1293

26. 5.1.11 Le flux de l’énergie • Dans le monde physique que nous connaissons les lois de la thermodynamiques nous montrent qu’il y a toujours une perte d’énergie au moment de la transformation de celle-ci. La plupart du temps cette perte est sous forme de chaleur. • Pourquoi l’efficacité énergétique des mammifères et des oiseaux est elle la lus faible? • Pourquoi a-t-on besoin d’un radiateur dans une voiture? • Pourquoi est-ce que ce n’est pas recommandé de transformer un sauna en salle d’entraînement?

27. 5.1.12 Le flux de l’énergie • Pour illustrer la dissipation de l’énergie dans le système on utilise souvent une « pyramide des nombres » P. 1292

28. 5.1.12 Le flux de l’énergie • On explique la forme pyramidale par les pertes d’énergie dans le système. Les représentations de biomasse ont sensiblement la même forme.

29. 5.1.13 et 5.14 Le flux de l’énergie et les saprophages. • Notez la différence entre le flux de l’énergie dans un écosystème et le flux des nutriments. • L’énergie vient du soleil (99,999%) et on en perd de plus en plus à mesure qu’on se déplace dans le réseau trophique. (eau dans une passoire) • Les nutriments sont recyclés dans les écosystèmes par les décomposeurs. La quantité est stable dans un écosystème qui n’est pas soumis à un bouleversement majeur. (eau dans un bol)

30. Questions pratiques

31. 5.5 La classification

32. 5.5.1 Système binomial de nomenclature. • Binomial = combinaison de deux noms • Introduit par Carl von Linné (1707-1778) qui a formalisé différentes règles existantes. • Utilise le latin, une langue morte (stable!) • Le binôme se compose d’un nom de genre (nom générique) suivi d’un nom d’espèce (nom spécifique). • Le nom scientifique se compose des deux termes.

33. 5.5.1 Système binomial de nomenclature. • Exemple: Homo sapiens Linné, 1758. • Homo est le genre (Italique avec majuscule) • sapiens désigne l’espèce (Italique sans majuscule) • Psst! sapiens signifie «intelligent, raisonnable, sage, prudent..» -sans commentaire!- • Linné identifie le nom du naturaliste qui a décrit l’espèce. • 1758 est l’année de publication/validation.

34. 5.5.1 Système binomial de nomenclature. • Le binôme peut devenir un trinôme afin de préciser une variété ou une race. • Ex: Panthera leo désigne tous les lions alors que Panthera leopersica désigne une variété indigène à la Perse.

35. 5.5.2 Hiérarchie des taxons. Règne (Regnum) Embranchement, ou Phylum ( Phylum) Classe (Classis) Ordre (Ordo) Famille (Familia) Genre (Genus) Espèce (Species) C’est le modèle classique et simple…

36. 5.5.2 Hiérarchie des taxons. • Évolution des règnes…

37. 5.5.2 Hiérarchie des taxons. Campbell p. 571

38. 5.5.2 Hiérarchie des taxons. • On utilise présentement une classification basée sur trois domaines: • Les Bactéries • Les Archéobactéries • Les Eucaryotes • Ces trois domaines sont comme des « super règnes,» une 8e division taxonomique majeure. • Campbell pp 572-573.

39. 5.5.2 Hiérarchie des taxons. • Réflexion: Robert Whittaker a proposé la classification basée sur 5 règne en 1969. Pendant plus de 20 ans cette classification a dominée le monde de la biologie… Maintenant tout est remis en cause, quelles en sont les principales raison selon toi?

40. 5.5.2 Hiérarchie des taxons. • Mini recherche: Cherche un exemple de classification complète pour deux organismes situés dans deux règnes différents. • Ex:

41. 5.5.4 Embranchements d’animaux. • Travail préparatoire: Utilise ton manuel (chapitres 33 et 34) pour trouver des caractéristiques simples qui te permettraient d’identifier des représentants des embranchements suivants:

42. 5.5.4 Embranchements d’animaux.

43. 5.5.4 Embranchements d’animaux.

44. 5.5.4 Embranchements d’animaux.

45. 5.5.4 Embranchements d’animaux.

46. 5.5.4 Embranchements d’animaux.

47. 5.5.4 Embranchements d’animaux.

48. 5.5.3 Embranchements de plantes.

49. 5.5.3 Embranchements de plantes.

50. 5.5.3 Embranchements de plantes.