Documentation utilisée pour l'enseignement

Pour son cours l'enseignante utilisait un volume de référence. Nous reproduisons ici le contenu des textes qu'elle a utilisés pour la partie sur la classification des êtres vivants. Nous n'avons retranscrit que les extraits de texte utilisés par l'enseignante dans son cours.

Les deux chapitres utilisés sont de la page 6 à 13 (Les changements dans l'environnement) et de 43 à 53 (Changements et équilibre dans le réseau alimentaire).

Le texte et les graphiques sont reproduit du volume suivant : Cyr, Marcel (1981) Écologie : principes de base. Montréal : Éditions du Renouveau Pédagogique.
 
 

Interaction entre les êtres vivants (chapitre 1)

Les changements dans l'environnement (section 1)

Les organismes, les espèces et les populations

Tout être vivant est un organisme. Un organisme peut être une plante ou un animal, donc un vivant. Il peut être grand ou petit. il peut exister à l'état sauvage ou être entretenu par des humains. Tout ce qui est vivant est un organisme.

Autour de toi, tu peux remarquer une très grande diversité d'organismes. En comparant les organismes entre eux, on peut établir des ressemblances et des différences, ce qui permet de faire une classification. Ainsi, un ensemble d'organismes semblables, capables de se reproduire et de donner des descendants viables et féconds forme une espèce. Chaque représentant d'une espèce donnée est un individu de cette espèce.

Tous les individus d'une même espèce vivant dans un espace donné forment une population. Dans ta classe, toi, tes camarades et ton professeur vous formez une population d'êtres humains. Toutes les marguerites qui poussent dans un champ donné forment une population de marguerites. Tous les poissons rouges vivant dans un aquarium appartiennent à une population de poissons rouges.

Une population peut rassembler des individus de différents âges. Tu appartiens à la même population que ton professeur. De même, le petit merle d'Amérique appartient à la même population que ses parents.

La couleur des organismes d'une même population peut aussi varier, ainsi que leur taille. Une population de chats domestiques peut comprendre des chats gris et des chats noirs, des chatons et des gros chats.

Les organismes d'une population varient également dans leur forme. Les jeunes grenouilles, ou têtards, sur la figure 1-3, ont une forme bien différente de celle de la grenouille adulte apparaissant dans la même illustration. Ils font pourtant tous partie de la population des grenouilles.

Plusieurs populations différentes peuvent vivre dans une même région. Des populations de grenouilles peuvent vivre avec des écrevisses, des plantes aquatiques et des escargots. Dans ta classe-laboratoire ou ailleurs, tu peux identifier des populations. Peux-tu mentionner 5 populations?

Les communautés et les relations biotiques

Plusieurs populations d'espèces animales et végétales cohabitent dans un milieu donné. Les différentes populations interagissent entre elles. Certaines populations produisent ce que d'autres consomment. Certaines populations se procurent un habitat chez d'autres. Certaines populations en protègent d'autres. Il y a aussi des populations qui se disputent la nourriture et l'habitat. Toutes les populations animales et végétales qui sont dans un milieu donné forment une communauté.

Les communautés peuvent être. grandes ou petites. Même une goutte d’eau d’étang contient une communauté d’organismes. Ce sont les relations biotiques entre les membres d’une communauté qui assurent son existence.

Les relations biotiques peuvent s’établir entre les individus d’une même espèce. Par exemple, les caribous se déplacent toujours en troupeaux, les outardes volent en " V " au moment de leur migration. d’automne et du printemps. Les loup, eux, peuvent tuer des proies de grande taille lorsqu’ils se déplacent en bandes ou en meutes; lorsqu’ils sont seuls, il ne peuvent s’attaquer qu’à des plus petites proies.

Les relations biotiques peuvent aussi se produire entre les individus d’espèces différentes. Il y a relation biotique lorsqu’un oiseau mange un ver de terre ou encore lorsqu’un ours attrape un poisson dans une rivière.

Les relation biotiques peuvent entraîner de nombreux changements à l’intérieur d’une communauté. Ces changements peuvent être utiles à certaines populations et nuisibles à d’autres. Lorsque l’homme élimine les insectes qui se nourrissent des plantes d’un jardin, il est utile aux plantes. Par contre, l’homme nuit aux crapauds qui se nourrissent des insectes du champ. En perdant leur approvisionnement en nourriture, les crapauds disparaissent. Leur disparition est utile aux mantes religieuses, car celle-ci rivalisent avec les crapauds dans la recherche de nourriture. Cependant, la disparition des crapaud est nuisible aux couleuvres, car celle-ci se nourrissent de crapauds.

Les facteurs abiotiques et les écosystèmes

L'humidité, le vent, la lumière du soleil, le type de sol, la marée et les courants marins, la salinité de l'eau sont autant de facteurs qui déterminent où vivront les communautés. Ces facteurs ne sont pas produits par des êtres humains. Ce sont des facteurs abiotiques. Le mot abiotique, contrairement au mot biotique, signifie qui se rapporte aux non-vivants.

Chaque communauté du désert s'accommodent d'une grande quantité de soleil et de peu d'humidité. Les communautés vivant dans les souches en décomposition s'accommodent d'une faible quantité de lumière et de beaucoup d'humidité. Les communautés de cactus se développent dans un climat chaud. Les communautés du bord de la mer dépendent des marées. Les communautés des rivières ont besoin d'eau douce et celles des océans, d'eau salée.

Toute communauté dépend d'un ensemble de facteurs abiotiques. Un communauté et un ensemble de facteurs abiotiques constituent un écosystème. Les chevreuils qui habitent une forêt de feuillus subissent l'influence des précipitations, de la température, du vent, etc. C'est un exemple d'écosystème.

Changement et équilibre dans le réseau alimentaire (section 3)

La production de nourriture

Dans les régions où les plantes poussent bien, on trouve un grand nombre d'animaux qui se nourrissent de plantes, ou herbivores. Les herbivores sont des consommateurs primaires, ou de premier ordre. On trouve beaucoup moins de d'herbivores dans les régions où les plantes ne poussent pas bien. C'est donc dire que les populations d'herbivores sont réduites là où il y a peu de lumière solaire et de pluie, et là où le sol est pauvre.

Là où les plantes poussent bien, les populations d'herbivores disposent d'une plus grande quantité de nourriture. Les graphiques du tableau 1-3 montrent comment un changement dans la quantité de nourriture peu modifier la densité d'une population. Lorsque la température est chaude et pluvieuse pendant la période de croissance, les plantes produisent de grandes quantités de nourriture. Elles poussent rapidement. Les sauterelles mangent les plantes. La densité de population des sauterelles varie selon la densité de population des plantes.

Lorsque la nourriture est abondante, peu de sauterelles meurent de faim. Elles semblent plus vigoureuses et produisent plus de rejetons en meilleure santé. Plusieurs générations peuvent éclore durant un été. Ainsi, à la fin de l'été, la population des sauterelles peut être beaucoup plus grande qu'elle ne l'était au début.

Si la densité de population des sauterelles devient trop grande, il se peut qu'elles consomment les plantes plus rapidement que celles-ci ne produisent leur nourriture. Un certain nombre de plantes périront. Et bientôt, les sauterelles mourront de faim. Lorsque la nourriture est insuffisante, de moins en moins de sauterelles éclosent, la population des sauterelles diminue donc après la baisse de la population des plantes, comme le montre le tableau 1-3.
 
 

Tableau 1-3 Variations de densité d'une population de sauterelles

Les herbivores et les carnivores

Les herbivores servent souvent de nourriture à d'autres animaux appelés carnivores. Les carnivores peuvent aussi être mangés par d'autres animaux. C'est pourquoi les carnivores sont des consommateurs secondaires ou de deuxième ordre; d'autres seront des consommateurs tertiaires ou de troisième ordre, etc. Les sauterelles se nourrissent de plantes; les sauterelles peuvent être mangées par les grenouilles, un consommateur secondaire carnivore. Les couleuvres se nourrissent de grenouilles, donc, dans cette chaîne les couleuvres sont des consommateurs tertiaires ou de troisième ordre. Les omnivores se nourrissent de plantes et de viande, donc de producteurs et de consommateurs: les ours noirs et les ratons laveurs en sont des exemples typiques. Ils seront donc placés dans différents maillons de la chaîne, selon ce qu'ils consomment.

Les nécrophages et les décomposeurs

Lorsque les organismes meurent, ils servent de nourriture à d'autres organismes. Un animal tué sur une route peut devenir un aliment pour des oiseaux comme les corneilles ou les vautours. Des mouches peuvent déposer leurs oeufs sur cet animal mort. Les oeufs donneront des larves qui, elles aussi, se nourriront de l'animal mort. Les animaux qui mangent des cadavres d'animaux s'appellent nécrophages. La densité d'une population de nécrophages dépend du nombre d'organismes morts. La corneille est un nécrophage.

Même après le passage des nécrophages, il reste beaucoup de nourriture consommable. D'autres organismes prennent la relève. Des plantes sans chlorophylle, comme les champignons, se nourrissent d'organismes morts, de même que des millions de bactéries et de moisissures, ce qui amène la décomposition des cadavres. Les organismes qui aident à la décomposition des cadavres d'animaux s'appellent décomposeurs. La densité d'une population de ,décomposeurs dépend aussi du nombre d'organismes morts. La quantité de réserves en nourriture a une influence sur le nombre de nécrophages et de décomposeurs. Lorsque la densité d'autres populations est élevée, un plus grand nombre d'organismes servent de nourriture aux nécrophages et aux décomposeurs.

Les chaînes alimentaires
 
 

1-33
 

Les maillons d'une chaîne alimentaire. Cette chaîne a-t-elle vraiment un début et une fin?

Les aliments passent d'un organisme à un autre, un peu à la manière d'une chaîne. Les plantes vertes sont les seuls êtres vivants qui peuvent produire de la nourriture. Elles sont donc le point de départ de toute chaîne alimentaire. Les herbivores constituent le deuxième maillon de la chaîne. Ils sont souvent mangés par des carnivores, qui constituent le troisième maillon de la chaîne. Chaque organisme forme un maillon de la chaîne alimentaire. Quand des animaux et des plantes meurent, ils servent de nourriture aux nécrophages et aux décomposeurs, qui constituent le dernier maillon de la chaîne alimentaire. Lorsque des êtres vivants se décomposent, ils se transforment en minéraux qui, habituellement, retournent dans le sol. Grâce à ces minéraux, les plantes vertes peuvent produire encore plus de nourriture.

Chaque animal et chaque plante font partie d'une chaîne alimentaire. La figure 1-33 montre un exemple de chaîne alimentaire. La souris mange souvent de l'herbe et d'autres petites plantes (consommateur primaire). L'effraie, à son tour, se nourrit de beaucoup de souris (consommateur secondaire). Lorsqu'une effraie meurt, elle peut devenir la nourriture d'un vautour ou d'un autre nécrophage (consommateur tertiaire). Les bactéries et les moisissures mangent ses restes et entraînent sa décomposition (consommateurs quaternaires). Les sels minéraux qui résultent de la décomposition des organismes morts servent à nourrir les plantes. Et la chaîne recommence.

La pyramide alimentaire

On peut aussi représenter les rapports entre les maillons d'une chaîne alimentaire par un diagramme appelé pyramide alimentaire. Au niveau inférieur de la pyramide, on représente les producteurs; les autres niveaux sont occupés par les consommateurs. En général, le prédateur le plus gros (consommateur tertiaire ou quaternaire) est au sommet de la pyramide. Pour que l'équilibre biologique. soit maintenu, il faut que le nombre de producteurs soit plus élevé que le nombre de consommateurs primaires;. ceux-ci doivent à leur tour être plus nombreux que les consommateurs secondaires, et ainsi de suite.

La figure 1-34 reproduit la chaîne alimentaire de la figure 1-33 sous forme de pyramide alimentaire.

Un réseau de chaînes alimentaires

Les souris ne sont pas les seuls animaux à manger de l'herbe et d'autres petites plantes. Les cerfs font de même. Cependant, les cerfs ne font pas partie de la même chaîne alimentaire que les souris. Les effraies mangent les souris, mais non les cerfs. Les loups mangent les cerfs. Les vautours mangent les cadavres des loups et des effraies. L'herbe fait donc partie de deux chaînes alimentaires distinctes, de même que le vautour, comme le montre la figure 1-35.
 
 

1-35
 

La rencontre de deux chaînes alimentaires. L'herbe et le vautour font partie de deux chaînes alimentaires.

On peut retrouver plusieurs chaînes alimentaires dans une même communauté. Certains organismes peuvent faire partie de quelques-unes de ces chaînes. L'herbe, les souris, les cerfs, les loups, les vautours et les bactéries peuvent tous appartenir à plusieurs chaînes. On appelle réseau alimentaire l'ensemble des chaînes alimentaires qui s'entrecroisent dans une même communauté.

Si une communauté compte une grande variété de plantes, elle peut alors compter une grande variété d'animaux. Elle contient un grand nombre de chaînes alimentaires qui forment un réseau alimentaire complexe.

Par contre, une communauté qui compte peu de sortes de plantes ne compte que peu de sortes d'animaux. Elle ne contient qu'un petit nombre de chaînes alimentaires qui forment un réseau alimentaire plutôt simple.

La chaîne alimentaire peut prendre la forme d'un arbre logique, comme le montre la figure 1-36.
 

La figure 1-36 montre plusieurs chaînes alimentaires dans un arbre logique.