Chapitre 4 D’autres mécanismes contribuent à la diversification du vivant
Objectifs : Compétences :
Étudier des exemples de diversification du vivant sans Pratiquer des langages
modification du génome. Appréhender la notion de Créer, concevoir, réaliser
phénotype étendu et le lien évolution culturelle et biologique. Utiliser des outils des et des méthodes pour apprendre
Atelier 1 : On cherche à montrer comment les associations entre êtres vivants génèrent de la diversité phénotypique
Essentielle à l’évolution, la diversification du vivant ne trouve pas uniquement son origine dans les processus génétiques
(méiose, fécondation, transferts horizontaux). D’autres mécanismes interviennent dans la diversification des phénotypes :
ils ont conduit les scientifiques à étendre la notion de phénotype. Jusqu’en 1982, le phénotype est défini comme étant
l’ensemble des caractères observables d’un individu. Mais Richard Dawkins, décrié par une part de la communauté
scientifique, étend le concept de phénotype à toutes les manifestations de celui-ci comme le comportement, les
structures externes… dans son livre « the extended phenotype ».
Vous avez en charge la rédaction d’un article scientifique dont le titre est : « Et si la diversification du vivant était possible
sans modification du génome ! »
Vous expliquerez les mécanismes autres que les modifications de génomes conduisant à la biodiversité. Vous
travaillerez sur les 4 ateliers en groupe de 4 que vous vous répartirez comme vous le souhaitez, puis vous ferez une
mise en commun afin de le présenter sous la forme de votre choix.
Document 1 : Des données sur les lichens – Source : https://www.encyclopedie-environnement.org/
Il existe entre 13 000 et 20 000 espèces de lichens à travers le monde, et une centaine de nouvelles sont découvertes
chaque année. Ce végétal est apparu sur Terre il y a 400 millions d'années, lors du Dévonien (date du plus vieux fossile).
« Un lichen est l’association d’un champignon et d’un symbiote doué de photosynthèse qui résulte en un organisme
végétatif stable ayant une structure spécifique » (définition du lichen donnée par l’Association internationale de
Lichénologie). Pionniers remarquables, les lichens ont conquis les milieux les plus extrêmes. La flore lichénique de notre
planète, représente une grande biodiversité avec près de 20000 espèces.
L’association champignon-algue présente une grande originalité : le champignon fabrique des substances
lichéniques (ou acides lichéniques) très nombreuses, ce qui n’est pas le cas avec le champignon seul. Ces substances
apportent aux lichens diverses propriétés spécifiques : fixation sur le substrat, maintien de l’équilibre hydrique,
régulation de la photosynthèse, protection contre les radiations lumineuses ou les variations de température.
Les lichens résistent aux conditions les plus difficiles :
● Capacité de résister à de très fortes dessiccations. Ainsi certains lichens peuvent vivre avec une teneur en eau très
faible. Ils sont aussi capables de se réhydrater (phénomène de reviviscence). La reprise du métabolisme après une
sécheresse est très rapide. Le lichen retrouve ses capacités métaboliques de 5 à 30 minutes après une réhydratation.
● Quand ils sont secs, les lichens sont très résistants aux températures extrêmes. En haute altitude, les lichens peuvent
supporter de longues périodes de très basses ou de très fortes températures pouvant aller jusqu’à 50°C.
Vidéo : La symbiose lichénique – Marc-André Selosse, professeur au Muséum National d'Histoire Naturelle
https://www.canal-u.tv/video/mnhn/la_symbiose_lichenique.45375 (Hors Chapitre « Reproduction de la symbiose »)
Document 2 : comparaison des besoins des algues et des champignons dans différentes conditions (Source : Futura
Sciences) - Milieux A et B = algues ; milieux C, D et E = champignons.
Milieux Composition du milieu de culture Conditions d’éclairement Evolution de la culture
A Eau + sels minéraux Lumière Accroissement de la population d’algues
B Eau + sels minéraux Obscurité Diminution de la population et mort des algues
Diminution de la population et mort des
C Eau + sels minéraux Lumière
champignons
Accroissement de la population de
D Eau + sels minéraux + Glucose Obscurité
champignons
Accroissement de la population de
E Eau + sels minéraux + Glucose Lumière
champignons
, Document 3 : Résultats d’une chromatographie d’acides lichéniques (Source : D’après Lichens et qualité de
l'air/CD/Jean Pierre Gaveriaux/IUFM Nord-Pas de Calais/juillet 2002)
Rappel du principe : C’est une technique de séparation des substances présentes dans un mélange. Elle utilise la
migration d’un liquide solvant sur un support solide (papier...). Les constituants du mélange sont entraînés plus ou
moins loin suivant leurs propriétés physico-chimiques (masse, polarité, solubilité...). A = Algues – Ch = Champignons –
Ra.Fa = Lichen
A : algue seule
Ra fa : lichen Rafalina faranicea
Acide norstictique
Acide salazinique
Document 4 : Echanges trophique au sein
d’un lichen entre champignons et algues -
(Polyol : composés organiques) - (D’après «
La symbiose », de M-A Selosse)
Objectifs : Compétences :
Étudier des exemples de diversification du vivant sans Pratiquer des langages
modification du génome. Appréhender la notion de Créer, concevoir, réaliser
phénotype étendu et le lien évolution culturelle et biologique. Utiliser des outils des et des méthodes pour apprendre
Atelier 1 : On cherche à montrer comment les associations entre êtres vivants génèrent de la diversité phénotypique
Essentielle à l’évolution, la diversification du vivant ne trouve pas uniquement son origine dans les processus génétiques
(méiose, fécondation, transferts horizontaux). D’autres mécanismes interviennent dans la diversification des phénotypes :
ils ont conduit les scientifiques à étendre la notion de phénotype. Jusqu’en 1982, le phénotype est défini comme étant
l’ensemble des caractères observables d’un individu. Mais Richard Dawkins, décrié par une part de la communauté
scientifique, étend le concept de phénotype à toutes les manifestations de celui-ci comme le comportement, les
structures externes… dans son livre « the extended phenotype ».
Vous avez en charge la rédaction d’un article scientifique dont le titre est : « Et si la diversification du vivant était possible
sans modification du génome ! »
Vous expliquerez les mécanismes autres que les modifications de génomes conduisant à la biodiversité. Vous
travaillerez sur les 4 ateliers en groupe de 4 que vous vous répartirez comme vous le souhaitez, puis vous ferez une
mise en commun afin de le présenter sous la forme de votre choix.
Document 1 : Des données sur les lichens – Source : https://www.encyclopedie-environnement.org/
Il existe entre 13 000 et 20 000 espèces de lichens à travers le monde, et une centaine de nouvelles sont découvertes
chaque année. Ce végétal est apparu sur Terre il y a 400 millions d'années, lors du Dévonien (date du plus vieux fossile).
« Un lichen est l’association d’un champignon et d’un symbiote doué de photosynthèse qui résulte en un organisme
végétatif stable ayant une structure spécifique » (définition du lichen donnée par l’Association internationale de
Lichénologie). Pionniers remarquables, les lichens ont conquis les milieux les plus extrêmes. La flore lichénique de notre
planète, représente une grande biodiversité avec près de 20000 espèces.
L’association champignon-algue présente une grande originalité : le champignon fabrique des substances
lichéniques (ou acides lichéniques) très nombreuses, ce qui n’est pas le cas avec le champignon seul. Ces substances
apportent aux lichens diverses propriétés spécifiques : fixation sur le substrat, maintien de l’équilibre hydrique,
régulation de la photosynthèse, protection contre les radiations lumineuses ou les variations de température.
Les lichens résistent aux conditions les plus difficiles :
● Capacité de résister à de très fortes dessiccations. Ainsi certains lichens peuvent vivre avec une teneur en eau très
faible. Ils sont aussi capables de se réhydrater (phénomène de reviviscence). La reprise du métabolisme après une
sécheresse est très rapide. Le lichen retrouve ses capacités métaboliques de 5 à 30 minutes après une réhydratation.
● Quand ils sont secs, les lichens sont très résistants aux températures extrêmes. En haute altitude, les lichens peuvent
supporter de longues périodes de très basses ou de très fortes températures pouvant aller jusqu’à 50°C.
Vidéo : La symbiose lichénique – Marc-André Selosse, professeur au Muséum National d'Histoire Naturelle
https://www.canal-u.tv/video/mnhn/la_symbiose_lichenique.45375 (Hors Chapitre « Reproduction de la symbiose »)
Document 2 : comparaison des besoins des algues et des champignons dans différentes conditions (Source : Futura
Sciences) - Milieux A et B = algues ; milieux C, D et E = champignons.
Milieux Composition du milieu de culture Conditions d’éclairement Evolution de la culture
A Eau + sels minéraux Lumière Accroissement de la population d’algues
B Eau + sels minéraux Obscurité Diminution de la population et mort des algues
Diminution de la population et mort des
C Eau + sels minéraux Lumière
champignons
Accroissement de la population de
D Eau + sels minéraux + Glucose Obscurité
champignons
Accroissement de la population de
E Eau + sels minéraux + Glucose Lumière
champignons
, Document 3 : Résultats d’une chromatographie d’acides lichéniques (Source : D’après Lichens et qualité de
l'air/CD/Jean Pierre Gaveriaux/IUFM Nord-Pas de Calais/juillet 2002)
Rappel du principe : C’est une technique de séparation des substances présentes dans un mélange. Elle utilise la
migration d’un liquide solvant sur un support solide (papier...). Les constituants du mélange sont entraînés plus ou
moins loin suivant leurs propriétés physico-chimiques (masse, polarité, solubilité...). A = Algues – Ch = Champignons –
Ra.Fa = Lichen
A : algue seule
Ra fa : lichen Rafalina faranicea
Acide norstictique
Acide salazinique
Document 4 : Echanges trophique au sein
d’un lichen entre champignons et algues -
(Polyol : composés organiques) - (D’après «
La symbiose », de M-A Selosse)
