Le Vivant: Unité et Diversité

Thème 4: Le vivant, unité et diversité

• Cet enseignement vise à déterminer les caractéristiques du monde vivant, des divers milieux et leurs conséquences sur la durabilité de la vie.
• Les objectifs pédagogiques abordent l'identification et la comparaison morphologique des végétaux, animaux et champignons.
• L'objectif est de rechercher des critères de tri, de classification et d'organisation des êtres vivants.
• Les classements sont présentés à l'aide d'outils variés.
• Les critères et classifications sont comparés à ceux utilisés par les scientifiques.
• Il s'agit d'identifier un être vivant avec une clé de détermination simple.
• Un lien est fait entre la morphologie des espèces animales, leur régime alimentaire, leur locomotion et leurs stratégies de protection.
• Une attention particulière est accordée à l'étude des relations alimentaires et à l'identification des producteurs, consommateurs (de niveau 1 et 2) et décomposeurs.
• Tout cela au moyen d'un shéma qui montre les relations alimentaires dans un milieu naturel.

Le vivant et le non vivant

• Le monde non vivant est constitué d'éléments minéraux et naturels (eau, air, roches, lumière) ainsi que d'objets fabriqués par l'homme (verre, métal).
• Le monde vivant est composé de l'ensemble des êtres vivants et de tout ce qui provient d'eux.
• Un être vivant possède six caractéristiques principales :
  • Être fait de cellules : Tous les êtres vivants sont constitués de cellules.
  • Grandir et changer : Les êtres vivants se développent et se transforment avec le temps.
  • Pouvoir se reproduire : Les êtres vivants peuvent avoir une descendance pour assurer la continuité de leur espèce.
  • Réagir à l'environnement : Les êtres vivants perçoivent et répondent aux stimuli externes (chaleur, lumière, etc.).
  • Avoir besoin d'énergie : Les êtres vivants doivent manger, boire et respirer.
  • Pouvoir s'adapter et évoluer : Les êtres vivants ont la capacité de changer pour mieux vivre dans leur environnement.

Classification des êtres vivants

• Les êtres vivants sont classés en quatre grandes catégories : les animaux, les plantes, les champignons et les micro-organismes.

Les animaux

• Les animaux peuvent se déplacer, se nourrir d'autres êtres vivants et ressentir leur environnement.
• Les poissons, oiseaux, chiens et renards sont des exemples d'animaux.

Les plantes

• Les plantes fabriquent leur propre nourriture par la photosynthèse, en utilisant la lumière du soleil.
• Les arbres, les fleurs et les algues sont des exemples de plantes.

Les champignons

• Les champignons n'effectuent pas la photosynthèse et se nourrissent en décomposant d'autres matières.
• Les pleurotes, les champignons de Paris et les moisissures sont des exemples de champignons.

Les micro-organismes

• Les micro-organismes sont de très petits êtres vivants, souvent invisibles à l'œil nu.
• Les bactéries et les levures sont des exemples de micro-organismes.

Exercices vrai ou faux

• Les arbres sont des êtres vivants car ils possèdent les particularités du vivant.
• L'eau n'est pas le seul élément non vivant naturel car le feu n'est pas vivant non plus.
• Un oiseau est vivant car il possède les particularités du vivant ; voler n'est pas un critère de vie.
• L'air appartient au monde non vivant car c'est un élément minéral.
• Un drone n'est pas vivant, même s'il bouge.

La classification du vivant

• Les scientifiques classent les espèces animales en groupes selon des critères spécifiques pour faciliter leur étude.
• Cette classification permet de mieux comprendre leurs liens et leur évolution.
• Le règne animal comprend une grande variété d'espèces, des insectes aux mammifères.
• L'exemple des Pokémon illustre le principe de classification animale, puisés dans des animaux et des plantes.
• Chaque Pokémon est adapté à son environnement et lié à un élément comme l'eau ou l'électricité.
• Linné a classé les animaux selon qu'ils sont du type eau ou du type vol.
• Lamarck étudie les fossiles.
• L'évolution des êtres vivants peut être illustrée sous la forme d'arbres.
• Selon Darwin et Wallace, tous les êtres vivants proviennent d'un ancêtre commun.
• La sélection naturelle permet aux Pokémon d'évoluer au fil des générations en sélectionnant les individus viables.

Description d'un animal (Pokémon)

• Les descriptions sont importantes pour comprendre l'évolution et comparer les espèces.
• Darwin avait vu que les ressemblances et les différences entre les espèces montraient comment les espèces changent avec le temps pour s'adapter à leur environnement.

Lien entre le Pokémon et son milieu de vie

• Observer l'environnement des animaux aide à comprendre leur adaptation, un principe clé de l'évolution.
• Comparer ces adaptations montre comment les espèces évoluent pour mieux vivre dans leur milieu.

Léviator

• Un exemple de Pokémon aquatique est Léviator.
• Il possède des écailles, une bouche, des dents, des yeux et une nageoire postérieure, mais pas de pattes.
• Léviator vit dans l’eau, le sable, les coraux et parmi les poissons.
• Les écailles lui permettent d’avancer dans l’eau grâce à l’hydrodynamisme et le protègent.
• Sa nageoire lui permet de nager.
• La bouche et les dents lui permettent d’attraper de la nourriture et les yeux de voir.

Comparaison de deux Pokémon

• La théorie de l’évolution démontre que les espèces se transforment au fil du temps, sous l’effet de la sélection naturelle.
• Identifier les caractéristiques communes d'espèces différentes est possible pour les regrouper.
• Il est ainsi plus facile de mieux comprendre leurs liens de parenté.
• La classification du vivant repose sur ces similarités, mettant en évidence des adaptations spécifiques à leur environnement.
• Chez les oiseaux, la forme du bec ou la structure des ailes varie selon le mode de vie.
• Cela facilite le classement en différentes familles.
• Roucool et Piafabec, deux Pokémon oiseaux, possèdent un bec, une bouche, deux yeux, des plumes, deux ailes, deux pattes avec des griffes et une queue.

Classification des Pokémon

• Classer les êtres vivants facilite la compréhension des liens de parenté.
• Cela permet d'observer comment certaines caractéristiques se transmettent au fil de l'évolution.
• Les scientifiques regroupent les espèces selon des caractéristiques communes pour créer des ensembles distincts.
• Les Pokémon peuvent être classés de la même manière, selon leurs similitudes.
• Le groupe "Pokémon oiseaux" réunit ceux qui ont des plumes et des ailes.
• Classer les êtres vivants permet de comprendre le fonctionnement de la classification du vivant en biologie.
• Paras, Krabby, Pikatchu, Pifabec et Roucool ont un oeil et une bouche.
• Paras et Krabby ont six pattes.
• Pikatchu, Pifabec et Roucool ont quatre membres.
• Pifabec et Roucool ont des plumes.

Classification des animaux

• La cigale a besoin de chaleur et vit dans les arbres
• La cigale est généralement brune pour mieux se camoufler.
• Son corps possède trois parties : la tête, le thorax et l’abdomen.
• La cigale peut être verte et vit sur les végétaux de cette couleur.
• La tête de la cigale est large et pourvue de deux grands yeux.
• La cigale possède des ailes et se déplace.
• Près des yeux, il y a deux antennes fines et courtes.
• La bouche compte une longue trompe rigide qu’elle enfonce dans les plantes.
• La cigale se nourrit de leur sève.
• Le thorax compte six pattes fines qui lui permettent de rester fixée sur les plantes.
• Deux paires d’ailes sont fixées au thorax.
• L’abdomen sert à la digestion, à la respiration, à la reproduction, à la ponte, au chant et à l’audition.

Classification des animaux sous forme de boîtes

• Les animaux peuvent être classés selon leur apparence, leur mode de locomotion ou leur alimentation.
• Apparence: poils (vache, lion, souris, cochon), plumes (hibou), écailles (thon) ou rien du tout (escargot, ver de terre, cigale, fourmi, dauphin, serpent).
• Mode de locomotion: pattes (vache, lion, souris, fourmi, cochon), ailes (cigale, hibou), nageoires (dauphin, thon) ou rien (serpent, ver de terre, escargot).
• Alimentation: végétariens (cigale, vache, souris, ver de terre, escargot), carnivores (lion, fourmi, serpent, hibou) ou omnivores (dauphin, thon, cochon).
• Il y a une grande variété d'animaux, de végétaux et de champignons.
• Ils peuvent être regroupés selon des critères variés: le mode de reproduction, le physique, l'alimentation, le milieu de vie ou la parenté.
• Le classement est différent selon le critère retenu.

La classification des êtres vivants selon les scientifiques

• Deux types d’informations ressortent de la classification du vivant : celles qui portent sur des critères observables et celles qui demandent des recherches.
• Les scientifiques s’appuient sur les caractéristiques des êtres vivants pour les classer, c’est-à-dire la façon dont ils sont faits et ce qu’ils possèdent.
• Les coccinelles et les fourmis ont en commun six pattes et deux antennes.
• Elles sont classées ensemble dans la même boîte, celle des insectes.
• Les insectes font partie des arthropodes, car ils ont un squelette externe et des pattes articulées.

Classification simplifiée du monde animal

• Animaux : Possèdent une bouche et des yeux.
• Vertébrés tétrapodes : Squelette interne et quatre membres.
• Mammifères : Poils et mamelles.
• Oiseaux : Plumes.
• Arthropodes : Squelette externe et pattes articulées.
• Insectes : Six pattes et deux antennes.
• Arachnides : Huit pattes.
• Myriapodes : Nombreuses pattes.
• Mollusques : Corps mou, coquille visible ou cachée.

Classification du vivant

• La classification du monde vivant distingue notamment les animaux, les végétaux et les champignons.
• Les animaux sont subdivisés en vertébrés et invertébrés.
• Les vertébrés incluent les poissons (écailles, nageoires), les amphibiens (peau nue et humide), les reptiles (écailles soudées), les oiseaux (plumes) et les mammifères (poils).
• Les invertébrés incluent les insectes (carapace, pattes articulées, trois paires de pattes, une à deux paires d'ailes), les arachnides (carapace, pattes articulées, quatre paires de pattes), les crustacés (six à dix paires de pattes ou plus), les myriapodes (nombreuses paires de pattes), les mollusques (corps mou sans anneaux) et les vers (corps mou allongé avec anneaux).

La diversité du vivant

• Selon les scientifiques, la vie sur Terre s'est développée depuis plus de 3,5 milliards d'années à partir de la première cellule.
• Les espèces ont évolué au cours du temps avec des nouvelles espèces formées, alors que d'autres espèces ont disparu.
• L'étude des fossiles confirme cette évolution.
• Ces milliards d'années d'évolution ont engendré la diversité des espèces vivantes que l'on observe aujourd'hui (végétaux, animaux, champignons, etc.).

L'adaptation des espèces à la nourriture

• Les espèces ont évolué au fil du temps et se sont adaptées à leur milieu et à ce qui les entoure pour survivre.
• Trois modes de nutrition (régimes alimentaires) sont apparus : - Les végétariens se nourrissent uniquement de végétaux ou de plantes sous toutes leurs formes (graines, nectar, herbe, feuilles, bois, champignons, végétaux en décomposition, etc.). - Les carnivores se nourrissent uniquement d'animaux, morts ou vivants (vertébrés, invertébrés, sang, planctons, cadavres, excréments). - Les omnivores se nourrissent à la fois de végétaux et d'animaux.

L'interdépendance des êtres vivants

• La flèche représentée entre les différents niveaux de la chaîne alimentaire signifie « est mangé par ».
• Le premier maillon de chaque chaîne alimentaire est toujours une matière organique végétale.
• Dans un milieu naturel, tous les êtres vivants sont interdépendants et ont besoin les uns des autres pour vivre, notamment pour se nourrir.
• À la base de tout, il y a les végétaux (herbe, algue), également appelés producteurs, qui ont la capacité de produire eux-mêmes leur nourriture par photosynthèse.
• Divers consommateurs dépendent des végétaux pour leur alimentation.
• Les herbivores (chenille, chevreuil) les consomment directement.
• Ils sont la proie des carnivores (mésange, lynx).
• Un carnivore qui n'a pas de prédateurs est appelé un superprédateur.
• Certaines espèces se nourrissent aux dépens d'autres espèces vivantes; ce sont des parasites.
• D'autres vivent en symbiose: chacune apporte quelque chose à l'autre.
• Les êtres vivants recourent à différentes stratégies pour échapper à leurs prédateurs, par exemple, le mimétisme (camouflage), la sécrétion de substances, la fuite, la ruse et l'intimidation.

Pyramide alimentaire

• Les producteurs sont les végétaux.
• Les consommateurs 1 sont les herbivores.
• Les consommateurs 2 sont les carnivores.
• Les consommateurs 3 sont les superprédateurs.
• Les plantes et animaux morts sont décomposés par les micro-organismes (bactéries et champignons), appelés décomposeurs.
• Ceux-ci libèrent alors les nutriments dans le sol, essentiels à la croissance des plantes (cycle de la matière).
• Réduire notre consommation de viande aurait un impact sur la pyramide alimentaire.
• Un impact positif serait de diminuer l'élevage.
• La nature s'aiderait ainsi à mieux s'équilibrer.
• Cette diminution favoriserait la vie des animaux sauvages, protégerait les grands prédateurs (loups, aigles) et contribuerait à soutenir les herbivores (isards, marmottes).

Comment les champignons se nourrissent

• Les champignons sont des décomposeurs dans la pyramide alimentaire.
• Cela signifie qu'ils mangent les plantes et les animaux morts.
• Ces petits êtres vivants transforment les restes en nutriments qui enrichissent le sol et nourrissent les plantes.
• Ils sont essentiels à la survie des êtres vivants.
• Les champignons sont décomposeurs et vivent de matière organique morte comme le bois mort.
• D’autres espèces vivent au détriment d’êtres vivants et sont considérées comme des parasites.
• Certains champignons vivent en symbiose avec les arbres de leur milieu de vie, favorisant des échanges entre l'arbre et le champignon.