Chapitre biodiversité ESS terminale

« Terminale Enseignement scientifique 2020/2021 Chapitre 1 La biodiversité et son évolution 1 Terminale Enseignement scientifique 2020/2021 Figure 1 Différents niveaux de la biodiversité ...............................................................................................

6 Figure 2 Interactions au sein d’un écosystème ..............................................................................................

7 Figure 3 Symbiose mycorhizienne ..................................................................................................................

7 Figure 4 Carte de répartition des principaux biomes...................................................................................

8 Figure 5 Coactions homotypiques ..................................................................................................................

9 Figure 6 Coactions hétérotypiques .................................................................................................................

9 Figure 7 Evolution d’une population ...........................................................................................................

10 Figure 8 Richesse spécifique des principaux biomes ..................................................................................

11 2 Terminale Enseignement scientifique 2020/2021 Figure 9 Arbre phylogénétique du Vivant ...................................................................................................

11 Figure 10 Estimation des espèces actuelles ..................................................................................................

12 Figure 11 Répartition des Apis mellifera ......................................................................................................

13 Figure 12 Richesse de la pédofaune..............................................................................................................

14 Figure 13 Ecotypes .........................................................................................................................................

15 Figure 14 Cas limite d’un individu ...............................................................................................................

15 Figure 15 Jacinthe des bois (printemps/automne) ......................................................................................

16 Figure 16 Période de reproduction de quelques oiseaux en France ..........................................................

16 Figure 17 Cycle de vie de la mulette perlière ..............................................................................................

17 Figure 18 Exigences biologiques de la mulette perlière ..............................................................................

17 Figure 19 Facteurs d’extinction de la mulette perlière...............................................................................

17 Figure 20 Carte de la répartition du castor en France ...............................................................................

18 Figure 21 Abondance relative .......................................................................................................................

19 Figure 22 Indices de biodiversité ..................................................................................................................

19 Figure 23 Indice de Shannon ........................................................................................................................

20 Figure 24 Dénombrement des oiseaux de rivage sur les 3 plages ..............................................................

20 Figure 25 Exemple de calcul de l’indice de Simpson ..................................................................................

21 Figure 26 Marqueurs microsatellites ...........................................................................................................

21 Figure 27 Marqueurs SNP ............................................................................................................................

22 Figure 28 Séquençage génétique de la microflore marine .........................................................................

22 Figure 29 Dépression de consanguinité ........................................................................................................

23 Figure 30 Effet de la consanguinité sur la chondrodystrophie chez le condor californien .....................

23 Figure 31 Biodiversité spécifique actuelle....................................................................................................

24 Figure 32 Biodiversité spécifiques chez les Eucaryotes ..............................................................................

24 Figure 33 Richesse en familles d’espèces en fonction des biomes ..............................................................

25 Figure 34 Hot spots de biodiversité ..............................................................................................................

25 Figure 35 Biais de fossilisation ......................................................................................................................

26 Figure 36 Lacunes fossiles .............................................................................................................................

26 Figure 37 Exemple de de biais des lignées fantômes ...................................................................................

26 Figure 38 Sélection sexuelle chez les Hirondelles ........................................................................................

27 Figure 39 Diversité chez les oiseaux de Paradis ..........................................................................................

27 Figure 40 Accomodats et adaptation ............................................................................................................

27 Figure 41 Effet fondateur et dérive génétique .............................................................................................

28 Figure 42 Prévalence du groupe sanguin B .................................................................................................

28 Figure 43 Perte de la diversité génétique .....................................................................................................

28 Figure 44 Modes de spéciation ......................................................................................................................

28 Figure 45 Hot spots d’extinction des espèces ...............................................................................................

29 Figure 46 Taxon Lazare : exemple du Cœlacanthe ....................................................................................

29 Figure 47 Vortex d’extinction .......................................................................................................................

30 Figure 48 Effets des 5 crises biologiques majeures sur la faune marine ..................................................

30 Figure 49 Principales causes d’extinctions massives ..................................................................................

31 Figure 50 Cinq crises biologiques majeures ................................................................................................

31 Figure 51 Hypothèses du modèle de Hardy Weinberg ...............................................................................

32 Figure 52 Prévalence du paludisme à la naissance .....................................................................................

32 Figure 53 Répartition des individus aux yeux bleus en Europe ................................................................

33 Figure 54 Equilibre de Hardy-Weinberg .....................................................................................................

33 Figure 55 Exemples d’espèces éteintes par prédation (pigeon migrateur/dodo/thylacine) .....................

34 Figure 56 Exemples de paysages anthropiques ...........................................................................................

34 Figure 57 Types d’élevage .............................................................................................................................

34 Figure 58 Pratiques agricoles et biodiversité...............................................................................................

35 Figure 59 Effets de l’intensification de l’usage des terres sur la biodiversité : cas Southern Africa ......

35 Figure 60 Eutrophisation ..............................................................................................................................

36 Figure 61 Taux d’extinction à l’Anthropocène ...........................................................................................

36 3 Terminale Enseignement scientifique 2020/2021 Figure 62 Taux des espèces menacées ..........................................................................................................

36 Figure 63 Perte mondiale de la biodiversité ................................................................................................

37 Figure 64 Déclin massif des Insectes ............................................................................................................

37 Figure 67 Valeurs marchandes de la biodiversité .......................................................................................

37 Figure 65 Conséquences de la chute de la biodiversité ...............................................................................

38 Figure 66 Evolution de la diversité allélique en fonction des pratiques agricoles ...................................

38 Figure 68 Réservoirs de molécules pharmaceutiques .................................................................................

38 Figure 69 If et traitement contre le cancer du sein .....................................................................................

38 Figure 69 Services écosystémiques ...............................................................................................................

39 Figure 69 Boucle d’interaction entre écosystèmes et systèmes socio-économiques .................................

39 Figure 70 Effet de la disparition du loup sur la forêt .................................................................................

40 Figure 71 Conséquences du retour des loup dans le parc de Yellowstone ...............................................

40 Figure 69 Peuplement des ours pyrénéens...................................................................................................

41 Figure 69 Polémique sur la réintroduction des ours...................................................................................

41 Figure 72 Principes de conception d’une aire protégée ..............................................................................

42 Figure 73 répartition de quelques aires protégées en France ....................................................................

42 Figure 74 Conséquences des réserves naturelles sur les populations d’oiseaux communs .....................

42 Figure 75 Schéma bilan .................................................................................................................................

43 Figure 76 Estimer la biodiversité..................................................................................................................

43 Figure 77 Schéma bilan des actions humaines sur la biodiversité.............................................................

43 Table des matières I. Estimation de la biodiversité ......................................................................................................................

6 1.1 Définition de la biodiversité ................................................................................................................

6  Ecosystème ......................................................................................................................................

6  Autres définions ...............................................................................................................................

8 1.2 Biodiversité actuelle ..........................................................................................................................

11  Biodiversité spécifique ..................................................................................................................

11  Biodiversité génétique ...................................................................................................................

12  Exemple de l’écosystème du sol ....................................................................................................

14 1.3 II. Techniques de mesure de la biodiversité...........................................................................................

15  Outil de mesure de la biodiversité .................................................................................................

17  Utilisation des marqueurs génétiques ............................................................................................

21  Biodiversité actuelle ......................................................................................................................

24  Biodiversité passée ........................................................................................................................

26 Evolution de la biodiversité au cours du temps .......................................................................................

27 2.1 Facteurs influençant la biodiversité...................................................................................................

27  Pressions de sélection ....................................................................................................................

27  Extinction d’une espèce .................................................................................................................

29 2.2 III. Facteur stabilisateur : modèle de Hardy Weinberg ...........................................................................

32 Impacts des activités humaines sur la biodiversité ...............................................................................

34 3.1 Actions destructrices sur la biodiversité............................................................................................

34 3.2 Intérêts à la protection de la biodiversité ..........................................................................................

37 4  Terminale Enseignement scientifique 2020/2021 Indicateurs de la bonne santé des écosystèmes .............................................................................

37  Intérêts économiques .....................................................................................................................

37  Réservoirs de variétés utiles ..........................................................................................................

38  Réservoirs de molécules utiles ......................................................................................................

38  Services écosystémiques................................................................................................................

39 3.3 Préservation de la biodiversité ..........................................................................................................

40  Biologie de la conservation ...........................................................................................................

40  Aires protégées ..............................................................................................................................

42  : science de l’habitat 5 Terminale Enseignement scientifique 2020/2021 I.

Estimation de la biodiversité 1.1 Définition de la biodiversité Figure 1 Différents niveaux de la biodiversité  Ecosystème Un écosystème est un ensemble dynamique d'organismes vivants (plantes, animaux et micro organismes) qui interagissent entre eux et avec le milieu (sol, climat, eau, lumière) dans lequel ils vivent  Biodiversité des écosystèmes Un écosystème se définit par - la biocénose (une communauté d’organismes vivants) - le biotope (l’environnement dans lequel ils vivent) - les interactions des organismes entre eux et avec leur environnement. 6 Terminale Enseignement scientifique 2020/2021 Figure 2 Interactions au sein d’un écosystème Un écosystème se caractérise par une combinaison d’espèces végétales, animales et microbiennes.

Chaque organisme vivant y exerce des fonctions distinctes : production, consommation, décomposition, etc.

Ainsi pour définir un écosystème, on peut décrire ses groupes fonctionnels, c’est à dire ses ensembles d’espèces différentes qui accomplissent une même fonction. Les écosystèmes sont très variés et très différents : prairie, haie, tronc d’arbre, champ cultivé, sol, forêt, lac, mais aussi fromage ou tube digestif animal ou humain. Les différentes espèces qui habitent un même milieu ont de multiples relations les unes par rapport aux autres : - des relations alimentaires : les végétaux sont consommés par des animaux, eux-mêmes nourrissant d’autres animaux.

Les microorganismes qui décomposent la matière organique produisent, à leur tour, des nutriments pour les végétaux ; - des relations de coopération : symbioses mycorhiziennes, pollinisation ou dissémination de graines par les animaux ; - des relations antagonistes : compétition pour l’utilisation d’un même milieu, parasitisme. Figure 3 Symbiose mycorhizienne 7 Terminale Enseignement scientifique 2020/2021 La définition des écosystèmes se fait donc à différentes échelles, la plus grande étant la Terre.

Du pôle à l’équateur se succèdent en bandes parallèles de grands types de formations végétales, caractéristiques des grandes zones climatiques de la biosphère.

Ces phytocénoses (associations d’organismes végétales) constituent, avec la faune qui leur est associée, les biomes. Figure 4 Carte de répartition des principaux biomes  Autres définions • individu est un spécimen d’une espèce donnée  population est un groupe d’individus de la même espèce occupant un territoire particulier à une période donnée  communauté ou biocénose est l’ensemble des populations d’un même milieu, peuplement animal (zoocénose) et peuplement végétal (phytocénose) qui vivent dans les mêmes conditions de milieu et au voisinage les uns des autres.  l’individu concerne l’autoécologie : étude des rapports d’une seule espèce avec son milieu définissant les limites de tolérances et les préférences de l’espèce étudiée / facteurs écologiques et examinant l’action du milieu sur la morphologie, la physiologie et l’éthologie  la population concerne l’écologie des populations ou la dynamique des populations : étude des caractéristiques qualitatives et quantitatives des populations : analyse des variations d’abondance des diverses espèces pour en rechercher les causes et si possible les prévoir  la biocénose concerne la synécologie : analyse les rapports entre les individus qui appartiennent aux diverses espèces d’un même groupement et de ceux-ci avec leurs milieux 8 Terminale Enseignement scientifique 2020/2021  Population Système dynamique en interaction - effectif - type de distribution spatiale des individus - structure d’âge - structure génétique (fréquence allélique) - organisation sociale Dessin d’observation du liège par Hooke.

Il introduit pour la.... »