Exam théorique 3 Flashcards
Que croyait l’influent biologiste français Lamarck?
Il croyait que les espèces se développent progressivement et qu’elles se modifient dans un milieu en changement.
*** à partir de 1750~ : preuves que les espèces changent au cours du temps
Qu’a fait Lamarck de mémorable?
Seul prédécesseur de Darwin, il a élaboré un modèle global pour expliquer les mécanismes de l’évolution.
En comparant des espèces contemporaines à des fossiles, il crut déceler des lignées de fossiles menant à des espèces modernes.
Expliquer la théorie de Lamarck (2 idées + exemples).
1- L’USAGE ET LE NON-USAGE
les organes qu’un organisme utilise beaucoup pour survivre dans son milieu se développent et se renforcent, tandis que les organes non-utilisés s’atrophient
-> ex: la girafe qui allonge le cou pour atteindre les feuilles à la cime de l’arbre; le forgeron qui développe ses muscles à force de travailler
2- L’HÉRÉDITÉ DES CARACTÈRES ACQUIS
ce principe voulait que les modifications subies par un organisme au cours de sa vie soient transmissibles à ses descendants
-> ex: l’allongement du cou des girafes au fil des générations alors qu’elles essayaient tjrs d’atteindre des feuilles plus hautes
Qu’a constaté Darwin lors de ses voyages?
- les espèces végétales/animales des différentes régions présentaient ttes un caractère nettement sud-américain (clairement pas comme espèces européennes)
- une nouvelle espèce émerge d’une forme ancestrale par suite de l’accumulation graduelle d’adaptations à un milieu différent
Décrire et expliquer la théorie darwinienne de l’évolution par sélection naturelle.
- les nouvelles espèces apparaissent comme une descendance modifiée d’espèces ancestrales
- la sélection naturelle est le mécanisme de l’évolution; elle repose sur l’inégalité des chances de reproduction; les individus les mieux adaptés au milieu local laissent plus de descendants que les individus mal adaptés; ainsi, ils transmettent leurs caractères favorables
Illustrer la théorie de l’évolution par sélection naturelle avec l’exemple des S. aureus (SARM).
- la pénicilline est le premier antibiotique utilisé à grande échelle
- 20% des souches de S. aureus sont devenus résistantes à la pénicilline peu après sa découverte, car elles possédaient une enzyme (pénicillase) qui détruit la pénicilline
- la méthicilline, antibiotique très puissant qui désactive une protéine constituant la paroi bactérienne
- après 2 ans, des S. aureus résistantes sont apparues; elles réussissent à fabriquer leur paroi avec une autre protéine que celle ciblée par la méthicilline
Quelles sont des preuves que les organismes actuels sont le résultat de l’évolution de formes de vies plus anciennes?
- homologies
- biogéographie
- archives fossiles
Que sont les homologies anatomiques?
Ce sont les ressemblances anatomiques entre les espèces d’une même catégorie taxinomique.
-> ex: membres antérieurs de l’humain, du chat, de la baleine, de la chauve-souris, du cheval ont tous la même organisation osseuse de base
Que sont les homologies embryologiques?
Ce sont les stades de développement embryonnaire semblables pour des organismes apparentés.
-> ex: la queue post-anale de tous les embryons de Cordés
Expliquer le concept d’homologie embryologique avec le développement des embryons des Cordés.
- pendant un certain temps au moins, tous les embryons des Cordés possèdent une queue post-anale et des sacs branchiaux de part et d’autre de leur gorge
- à ce stade de développement, les ressemblances entre les poissons, les grenouilles, les reptiles, les oiseaux et les mammifères (dont les humains) sont plus évidentes que leurs différences
- à mesure qu’avance le développement, les vertébrés divergent et acquièrent des caractéristiques distinctives de leurs classes
- les fentes branchiales se transforment en branchies chez les poissons, tandis que chez les espèces terrestres, elles se métamorphosent en d’autres organes, telles les trompes auditives
Que sont les homologies moléculaires?
Ce sont les relations évolutives entre les espèces se matérialisant dans leur ADN, ARN et protéines, autrement dit, dans leurs gènes et produits de ces derniers.
Ainsi, si les séquences de monomères sont semblables dans les gènes (ADN, ARN) et dans les protéines de 2 espèces, elles représentent probablement des copies de séquences originales appartenant à un ancêtre commun..
En quoi consiste la biogéographie?
- (selon l’interprétation darwinienne) les espèces modernes habitent dans telle région parce qu’elles descendent d’ancêtres ayant vécu là
- ainsi, l’étude de la distribution géographique des espèces montre que les îles abritent beaucoup d’espèces endémiques, mais étroitement apparentées à des espèces du continent le plus proche
- > ex: l’Australie et les Marsupiaux vs le peu de mammifères placentaires, Madagascar et ses lémuriens, etc
– distribution tributaire des barrières climatiques ou géographiques majeures (océans, déserts, chaînes de montagnes)
– discontinuités importantes dans la répartition des espèces animales et végétales
–> l’évolution a donc agi +/- indépendamment dans chacune de ces grandes régions terrestres continentales, tout dépendant de leur degré d’isolement géographique
Que sont les archives géologiques?
Elles correspondent aux collections de fossiles; elles fournissent une preuve solide de la transformation des espèces.
Qu’est-ce que la microévolution?
C’est l’étude des changements évolutifs (à un niveau inférieur à l’espèce en tant que groupe) et qui se reproduisent dans les fréquences alléliques d’une population d’une génération à l’autre.
Qu’est-ce que le patrimoine génétique (pool génétique) d’une population?
L’ensemble des gènes de ladite population.
Le changement de la fréquence des allèles du patrimoine génique, d’une génération à la suivante, est une manifestation de __________?
Qu’est-ce que la découverte de ces changements chez une espèce permet de comprendre?
L’évolution.
Ainsi, si on comprend comment le patrimoine génique d’une population se modifie, on comprendra comment l’évolution se produit.
Que doit posséder une population pour évoluer?
Une certaine variabilité génétique
*(si tous les membres d’une population sont génétiquement identiques, tous les individus de leur progéniture le seraient également et la population ne changerait pas.)
Quels facteurs influencent la variation génétique dans une population naturelle?
- la mutation
- la reproduction sexuée
Expliquer le phénomène de mutation en tant que facteur influençant la variation génétique dans une population naturelle.
- La mutation est un ensemble de changements dans le nombre ou la séquence de nucléotides de l’ADN.
- Elle n’apparaît environ qu’une seule fois sur 100 000 gènes pour chaque génération.
- Il s’agit d’une source fondamentale de variation génétique dans une population mais sa contribution à l’évolution est faible.
- > ex: la robe des mustangs sauvages
- Les duplications génétiques n’ayant pas de répercussions graves peuvent persister de génération en génération, faisant en sorte qu’il résulte un génome plus grand dont les nouveaux peuvent exercer une fonction.
- > ex: un mammifère ancestral avec 1 gène olfactif qui s’est dupliqué de telle sorte que les humains ont 100 gènes de récepteurs olfactifs
Expliquer le phénomène de reproduction sexuée en tant que facteur influençant la variation génétique dans une population naturelle.
La reproduction sexuée se produit au moment de la formation des gamètes et de la fécondation. Celle-ci réunit les gamètes d’individus ayant des bagages génétiques, ce qui amène de nouvelles variations au travers des générations.
3 mécanismes contribuent au “brassage” des gènes: l’enjambement, l’assortiment indépendant des chromosomes et la fécondation aléatoire.
Qu’est-ce que cause le succès reproductif différentiel?
Il fait en sorte que certains allèles se retrouvent en plus grand nombre que d’autres dans la génération suivante.
Qu’est-ce que la sélection directionnelle?
C’est un phénomène sélectif qui favorise les phénotypes d’un extrême par rapport aux autres.
-> ex: des oiseaux mangent les graines les plus grosses et dédaignent les plus petites; ainsi, ce sont les petites graines qui contribuent de façon importante au patrimoine génétique de la génération suivante de graines
Qu’est-ce que la sélection divergente?
C’est un phénomène sélectif qui favorise les extrêmes d’un éventail phénotypique par rapport aux phénotypes intermédiaires.
-> ex: dans une population de graines, un coléoptère ne mange que les graines de tailles intermédiaires et dédaigne les graines très grosses ou très petites
Qu’est-ce que la sélection stabilisante?
C’est un phénomène sélectif qui favorise les phénotypes moyens par rapport aux phénotypes extrêmes.
-> ex: si les graines de taille moyenne ont plus de chances de germer et de croître que les graines qui sont très grosses ou très petites, et si la taille des graines est un facteur héréditaire, la génération suivante comprendra une population plus faible de graines anormalement grosses ou petites.
Expliquer comment la dérive génétique peut altérer la sélection naturelle.
Les fluctuations aléatoires dans les fréquences alléliques d’une génération à l’autre tendent à réduire la variation génétique au sein des populations.
Qu’est-ce que l’effet d’étranglement?
C’est un phénomène qui constitue un changement dans les proportions des allèles du patrimoine génétique d’une petite population dû à des évènements survenant au hasard (feu, inondation, etc).
- (ex: - Si une population de fleurs sauvages ne comportait que 25 individus et que 16 d’entre eux ont le génotype AA pour la couleur de la fleur, 8 sont Aa et un seul aa.
- Si qqn écrase 3 individus, ou qu’il se produise un éboulement, le hasard pourrait faire que les individus disparus soient AA.
- Ceci modifierait les fréquences des allèles, et ces modifications sont entièrement dues au hasard.)
Qu’est-ce que l’effet fondateur?
C’est un phénomène au cours duquel des individus isolés dans leur population peuvent s’implanter et leur patrimoine génétique ne sera pas représentatif de la population d’origine.
- > qq membres d’une population colonisent un nouvel habitat et portent un patrimoine génétique distinct.
- (ex: Au Saguenay, la dystrophie myotonique est plus fréquente que la normale. Cela provient du fait qu’une petite population colonisatrice a quitté la Vendrée de la Charente-Maritime (France) pour venir s’établir au Québec.)
Qu’est-ce que le flux génétique?
C’est un phénomène au cours duquel un allèle peut apparaître dans une population grâce à l’immigration d’un individu (pollen, spermatozoïdes) d’une population voisine qui créent ainsi un courant génétique entre les deux populations.
Qu’est-ce que la sélection sexuelle?
C’est un phénomène qui influe sur la population des caractères sexuels secondaires (dimorphisme sexuel) comme la taille, la couleur, l’ornement et le comportement. Ces derniers procurent aux individus certains avantages en vue de l’accouplement.
(Ex: chevreuils et grands panaches)
Quelle hypothèse a été émise pour expliquer l’apparition de la vie sur Terre?
(4 étapes + exemples)
C’est l’hypothèse de l’évolution chimique, qui se divise en quatre étapes:
1- les molécules organiques s’assemblent pour former des monomères, tels que des nucléotides
-> les constituants chimiques de la vie ont dû s’accumuler au cours d’une étape naturelle dans la vie de la planète avant que la vie ne puisse apparaître
2- ces mêmes monomères vont à leur tour s’assembler entre eux pour former des macromolécules (polymères), tels que des protéines et des acides nucléiques
-> la synthèse (abiotique) de ces polymères a dû se faire sans l’intervention d’enzymes efficaces sur la Terre primitive
3- puis, ces macromolécules, produites par voie abiotique, s’agrègent ensemble en gouttelettes enveloppées d’une membrane pour ainsi devenir des protocellules présentant des caractéristiques chimiques différentes de leur milieu
4- à un certain moment, des molécules capables d’autoréplication sont apparues, rendant ainsi le phénomène de l’hérédité possible
** la matière inanimée (qui forme agrégats moléculaires capables d’auto réplication et de métabolisme) + la présence de sources d’énergie suffisante (foudre, volcans, météorites, etc., pcq la composition de l’atmosphère/mer différait d’aujd) = conditions de la terre primitive ayant permis la vie
(ÉTAPE 1 VIE)
Comment s’est déroulée la synthèse des composés organiques?
5 grosses étapes + 3 expériences + 1 étape + 1 expérience
- condensation d’un immense nuage de poussières et de roches entourant le soleil -> la formation des planètes de notre système solaire
- Terre a été bombardée d’énormes morceaux de roc et de glace (issus de la formation du système solaire)
- avant l’apparition de la photosynthèse, Terre était enveloppée d’une atmosphère beaucoup moins oxydée/oxydante mais principalement composée de gaz volcaniques (ceci fut signalé par Oparin et Haldane)
- atmosphère de nature réductrice (réducteur; qui ajoute des électrons) -> favorisé l’agencement de molécules simples en molécules plus complexes
- ttfs; besoin énergie considérable pcq atmosphère réductrice ne suffit pas pcq création grosses molécules
- sources énergie considérable: éruptions sous-marines/côtières, sources hydrothermales, foudre, rayonnement UV intense traversant alors l’atmosphère
- > ainsi, selon Oparin et Haldane, la Terre primitive présentait bel et bien des conditions chimiques et énergétiques nécessaires à la synthèse abiotique (c’est-à-dire sans encore la présence d’enzymes et de vie) de molécules organiques
- > comme vérifié dans les années 50 par deux autres chercheurs (Miller et Urey), de telles conditions permettent la création de divers acides aminés et autres composés organiques présents dans les organismes contemporains
- > l’analyse avec de l’équipement moderne des molécules produites lors de l’expérience de Miller et Urey en milieu volcanique a montré que plusieurs acides aminés ont été formés dans des conditions simulant une éruption volcanique
- les météorites, où on retrouve par exemple des chondrites carbonées (pierres constituées de 1 à 2% de carbone) pourraient avoir été une deuxième source de molécules organiques
-> des études récentes sur le météore de Murchison y ont démontré la présence de molécules organiques clés, comme des lipides, des sucres simples et des bases azotées telle l’uracile
(ÉTAPE 2 VIE)
Comment s’est déroulée la synthèse abiotique des macromolécules?
1 expérience + 1 hypothèse
- > en labo, on obtient une polymérisation lrsq on dépose des solutions diluées de monomères organiques sur de l’argile ou du sable très chaud; peut ainsi obtenir polypeptidiques par moyens abiotiques
- > hypothèse: sur la Terre primitive, l’eau des marées/des vagues/de la pluie déposait des solutions diluées sur de la lave ou sur d’autres roches chaudes et ramenait ensuite dans l’eau les polypeptides et autres polymères s’y étant formés
Que sont les protocellules?
- les protocellules sont les précurseurs de la cellule
- ce sont des agrégats de molécules entourées d’une “membrane” (gouttelettes avec une bicouche lipidique) capables de reproduction rudimentaire
- elles maintiennent un milieu chimique interne distinct de celui du milieu externe et présentent certaines des propriétés associées au vivant, dont le métabolisme (membrane sélectivement perméable) et l’excitabilité (potentiel de membrane)
Wut
(ÉTAPE 3 VIE)
Comment sont apparues les protocellules?
4 étapes
- des petites gouttelettes, appelées liposomes, entourées d’une membrane peuvent se constituer lrsq des lipides/autres molécules organiques sont ajoutées à l’eau
- les molécules hydrophobes forment à la surface de la gouttelette une bicouche lipidique
- l’ajout de montmorillonite (argile douce produite par le vieillissement des cendres volcaniques) accélère l’autoassemblage (par adhérence) des vésicules
Avant l’apparition de l’ADN, les premiers gènes du monde prébiotique étaient…?
Ils étaient plutôt des courts brins d’ARN ayant commencé à s’autorépliquer
(ÉTAPE 4 VIE)
Quel est le rôle de l’ARN autoréplicateur dans l’apparition de la vie? (5 étapes)
- les gènes primitifs et leurs produits se sont confinés dans des compartiments limités par une membrane; protocellules -> vraies cellules
Quel est un avantage de l’ADN bicaténaire (deux brins) par rapport à l’ARN monocaténaire (1 brin)?
L’ADN bicaténaire est plus stable, moins fragile, et se réplique avec moins d’erreurs que l’ARN monocaténaire.
.
Comment les archives fossiles permettent-elles d’établir la chronologie sur terre?
- en premier lieu, les fossiles se sont accumulés dans:
- > les couches sédimentaires et les strates;
- > de l’ambre;
- > des sols congelés ou des glaces
- ensuite, de nombreux organismes du passé différaient des organismes contemporains, ce qui permet d’établir une certaine ligne du temps
- ttfs, la chronologie des changements est incomplète pcq d’innombrables organismes:
- > ne sont pas morts au bon endroit au bon moment;
- > étaient fossilisés mais ont été détruits par des processus géologiques;
- > ne possédaient pas de structures morphologiques telles que des coquilles/carapaces/squelettes facilitant la fossilisation
- la datation radiométrique, basée sur la désintégration des isotopes radioactifs, permet d’évaluer l’âge des fossiles entre deux couches volcaniques (ex: C14 mais Ø très précis)
Quels sont quelques événements clés sur la ligne du temps terrestre? (7) (le connaître en ordre)
- apparition de la vie sur terre
- apparition des Procaryotes, qui ont dominé pendant 1,5 milliards d’années
- O2 s’accumule dans l’atmosphère
- apparition des Eucaryotes unicellulaires
- apparition des Eucaryotes pluricellulaires
- diversification des Animaux s’accélère
- colonisation des milieux terrestres par les Végétaux, les Eumycètes et les Animaux
Quels organismes auraient pu être des prédateurs d’autres cellules?
Les premiers Eucaryotes.
Quelles sont les trois influences à grande échelle sur le destin des organismes?
1- la tectonique des plaques
2- les extinctions de masse
3- les radiations adaptatives
Qu’est-ce que la tectonique des plaques?
C’est le phénomène au cours duquel les plaques continentales se déplacent lentement au fil du temps, ce qui modifie la géographie et le climat de la Terre.
Que sont les extinctions de masse?
- il y a eu 5 extinctions massives depuis 500 millions d’années causées par:
- > d’énormes éruptions volcaniques dont les cendres dégageaient du CO2 et ont ainsi réchauffé le climat planétaire de 6ºC et entrainé une baisse d’O2 des océans
- > l’hypoxie (sous niveau d’oxygène) océanique qui a favorisé le développement de bactéries anaérobies dégageant du sulfure d’hydrogène, gaz qui aurait alors provoqué d’autres extinctions
- > des météorites et autres corps célestes dont les débris formaient un nuage faisant écran à la lumière solaire et perturbant ainsi le climat planétaire pendant plusieurs mois
Que sont les radiances adaptatives?
Ce sont des périodes de changement évolutif au cours desquelles des groupes d’organismes ont engendré de nouvelles espèces dotés d’adaptations qui leur permettent d’occuper des niches écologiques différentes de leur communauté.
Qu’est-ce que l’écologie?
C’est l’étude des interactions entre les organismes ainsi qu’avec leur milieu.
Qu’est-ce que l’écologie planétaire?
C’est une branche de l’écologie dans laquelle on analyse l’effet des grands courants d’énergie et de matière influençant le fonctionnement et la répartition des organismes (ex: courant océanique).
Qu’est-ce que l’écologie du paysage?
C’est une branche de l’écologie qui étudie la juxtaposition de différents écosystèmes (ex: cours d’eau, lacs, forêts, forêt coupée à blanc) et son influence sur les populations et communautés.
Qu’est-ce que l’écologie des écosystèmes?
C’est une branche de l’écologie qui traite du flux d’énergie et des cycles biogéochimiques (comment le carbone se distribue, le cycle de l’eau, de l’azote, du phosphore, etc.).
Qu’est-ce que l’écologie des populations?
C’est une branche de l’écologie qui étudie les facteurs qui influent sur la taille d’une population.
Qu’est-ce que l’autoécologie?
C’est une branche de l’écologie qui étudie la physiologie, le comportement et l’évolution d’une même espèce.
Qu’est-ce qu’une population?
C’est un groupe d’organismes de la même espèce se trouvant dans une même région à un moment donné.
Qu’est-ce qu’une communauté?
C’est un groupe comprenant les diverses populations qui vivent ensemble dans une même zone.
Qu’est-ce qu’un écosystème?
C’est l’interaction entre la communauté et les éléments non-vivants (eau, sol, énergie) d’un milieu.
-> certains sont en équilibre, d’autres non
Qu’est-ce que la biosphère?
C’est l’ensemble englobant tous les milieux où l’on retrouve la vie: l’eau, fraction du sol, air environnant la planète, etc.
Jusqu’où la biosphère s’étend-elle et en quoi se découpe-t-elle?
Jusque très haut dans l’atmosphère et très profondément dans les océans; elle se découpe en plusieurs biomes.
Qu’est-ce qu’un biome?
C’est une grande zone biogéographique soumise à des climats particuliers qui comprend des écosystèmes et des communautés.
Comment sont répartis les biomes?
Ils sont répartis en fonction des latitudes.
Comment les biomes sont-ils nommés?
Ils sont nommés d’après leurs caractéristiques physiques ou climatiques et la végétation prédominante.
(De quoi ils ont l’air)
Comment les communautés végétales et animales aquatiques se distribuent-elles?
Elles se distribuent en fonction de la profondeur de l’eau et de la distance par rapport au rivage.
Comment la stratification thermique s’établit-elle?
Elle s’établit selon les saisons, avec un brassage des nutriments au printemps et en automne à cause de changements de température importants.
- > la densité de l’eau diminue avec l’augmentation de la température
- > son maximum de densité est à 4ºC
- > les eaux de températures différentes ne se mélangent pas
Quelles sont les trois catégories de lacs?
- lac oligotrophe: profond, pauvre en nutriments, phytoplancton rare et peu productif
- lac eutrophe: peu profond, riche en nutriments, phytoplancton très productif
- lac mésotrophe: teneur en nutriments intermédiaire, productivité du phytoplancton intermédiaire
Qu’est-ce que l’eutrophisation d’origine humaine?
C’est le processus par lequel un lac s’eutrophise (vieillit, devient pauvre en oxygène et trop riche en dioxyde de carbone) par causes humaines (déversement d’engrais, de lessive au phosphate, des selles, etc.).
Quels sont les 5 grandes interactions biotiques?
- compétition
- prédation
- herbivorisme
- symbiose (parasitisme, commensalisme, mutualisme)
- facilitation
Qu’est-ce la compétition (-/-) d’un point de vue écologique?
La compétition interspécifique est l’interaction au cours de laquelle deux espèces font usage des mêmes ressources.
-> ex: dans un jardin, les mauvaises herbes et plantes ornementales compétitionnent pour obtenir le plus de nutriments provenant du sol et de l’eau.
Qu’est-ce que la prédation (+/-) d’un point de vue écologique?
C’est l’interaction dans laquelle un prédateur d’une certaine espèce se nourrit d’une proie d’une autre espèce.
Ceci a amené plusieurs adaptations chez les espèces, comme les serres/dents/crochets ainsi qu’une plus grande rapidité/agilité chez les prédateurs et comme les épines/toxines/subst. malodorantes/camouflage/cris d’alarme chez les proies.
Qu’est-ce que l’herbivorisme (+/-) d’un point de vue écologique?
C’est l’interaction dans laquelle une espèce animale se nourrit d’une espèce végétale.
Les Végétaux ont ainsi développé des mécanismes de défense comme des toxines chimiques et un goût désagréable.
Qu’est-ce que la symbiose d’un point de vue écologique?
C’est l’interaction dans laquelle deux espèces, un hôte et un symbionte, forment des associations étroites.
-> il en existe 3 types
Quels sont les trois types de symbiose?
- parasitisme (+/-): un parasite (endoparasite (dans hôte) ou ectoparasite (sûr hôte)), se nourrit aux dépens de son hôte
- > ex: vers solitaires, poux
- mutualisme (+/+): association profitable pour les deux espèces
- > ex: acacias & fourmis
- commensalisme (+/0): interaction avantageuse pour l’un des organismes et neutre pour l’autre
-> ex: vaches et hérons garde-boeufs
.
Qu’est-ce que la facilitation d’un point de vue écologique?
C’est l’interaction dans laquelle des organismes s’associent entre eux et en tirent un bénéfice réciproque (survie, reproduction). L’association n’est pas obligatoire pour leur développement.
-> ex: phoques se rassemblant pour prendre soin de leurs jeunes
Qu’est-ce que la structure trophique?
C’est la répartition des organismes selon leurs besoins alimentaires: les producteurs; les consommateurs; les décomposeurs.
-> ceci forme la chaîne (réseau) alimentaire
Que sont les producteurs?
Ce sont des autotrophes (peuvent synthétiser des composés organiques à partir d’énergie et de substances inorganiques) effectuant la photosynthèse ou la chimiosynthèse.
Que sont les consommateurs?
Ce sont des hétérotrophes (incapables de synthétiser des composés organiques à partir de substances inorganiques ni de faire de la photosynthèse). Ils doivent assimiler de la matière organique et dépendent des producteurs pour assurer leur survie.
- consommateurs de 1er ordre: herbivores
- consommateurs de 2e ordre: se nourrissent pas des herbivores
- consommateurs de 3e, 4e et 5e ordres: carnivores se nourrissant d’autres carnivores
Que sont les décomposeurs?
Ce sont des microorganismes ou végétaux saprophytes (ex: champignons) qui dégradent la matière organique morte en assurant progressivement sa minéralisation (reconversion en matière inorganique).
-> les minéraux produits par la minéralisation de la matière organique morte seront réutilisés à nouveau par les producteurs; la boucle est refermée
Qu’est-ce que la productivité primaire?
C’est la quantité totale de matières organiques fixées par photosynthèse.
-> consiste à calculer la qté d’énergie chimique issue de la conversion de l’énergie lumineuse par les autotrophes d’un écosystème pendant une période déterminée
(qté de matière organique fabriquée par les autotrophes)
Expliquer la perte d’énergie lumineuse (solaire)
- soleil: principal entrant énergétique dans la biosphère pcq génère l’activité photosynthétique
- rayonnement solaire -> atteint l’atmosphère et:
- > une grande fraction des rayons est absorbée et réfléchie par des terrains dénudés et des étendues d’eau
- > une petite fraction du rayonnement atteint les chloroplastes des algues et des végétaux
–> ainsi, bcp d’énergie lumineuse est perdue, comme seulm 1% environ de la lumière visible atteint les chloroplastes et se fait convertir en énergie chimique par photosynthèse
Qu’est-ce que la production primaire brute (PPB)?
C’est l’énergie totale assimilée par un écosystème dans une période donnée.
Qu’est-ce que la production primaire nette (PPN)?
C’est l’énergie accumulée ds la biomasse des producteurs.
- > permet de comparer la production d’écosystèmes très différents
- > exprimée en kcal/m2/an
- > aussi exprimée en masse sèche de matière organique
PPN = ?
PPN = PPB - Ra
Ra: respiration autotrophe
Par quoi est limitée la productivité primaire dans les écosystèmes aquatiques?
- par la qté de lumière: le premier mètre d’eau à lui seul absorbé près de la moitié du rayonnement solaire
- par la qté de nutriments disponibles: l’azote et phosphore s’accumulent dans les sédiments, soit au fond de l’eau
Par quoi est limitée la productivité primaire dans les écosystèmes terrestres et milieux humides?
- par la température: besoin d’un milieu chaud
- par l’humidité: besoin de bcp d’humidité
- > les forêts tropicales humides sont les plus productives
- > les déserts, la toundra arctique, sont les moins productifs
Qu’est-ce que la productivité secondaire?
C’est le taux auquel les consommateurs d’un écosystème convertissent l’énergie chimique de leur nourriture en biomasse.
- > décline à chq transfert d’énergie dans la hiérarchie trophique
- -> l’énergie demeure constante, mais les organismes en convertissent une partie qui se transforme en chaleur et se dissipe (métabolisme)
- -> les excréments et mues sont consommées par les détritivores
Qu’est-ce que l’efficacité trophique?
C’est le rapport entre la productivité nette d’un niveau trophique et celle du niveau inférieur.
-> estimé à 10%, donc 90% de l’énergie disponible à un niveau trophique ne se rend jamais au niveau suivant
De quoi dépend l’énergie disponible à chaque niveau trophique?
De la productivité nette et de l’efficacité écologique, parce que ce sont les plantes qui produisent ultimement toute l’énergie chimique que l’on consomme
Qu’est-ce l’efficacité écologique?
C’est l’efficacité de conversion de l’énergie alimentaire en bio masse a chaque niveau de la chaîne alimentaire
A quoi contribue l’écologie de la restauration?
À ramener les écosystèmes dégradés à un état plus naturel en modifiant des processus qui ralentissent le rétablissement d’une communauté en conséquence à des perturbations
Qu’est-ce qu’utilise la biorestauration et dans quel but?
+ 3 exemples de biorestauration
Elle utilise des organismes (Bactéries, Eumycètes, Végétaux) pour détoxiquer les écosystèmes pollués
- > ex: plantes qui captent et accumulent des métaux toxiques (zinc, cadmium) sont plantées sur des sites miniers dégradés; cueillette de ces plantes pour récupérer les métaux; bonne disposition des plantes
- > ex: pseudomonas sp pour nettoyer les déversements de pétrole sur les plages
- > ex: Porto Rico, suite à la disparition de la forêt originale aux abords des routes, le sol s’est appauvri en nutriments; implantation du Koroi (plante qui croit dans des sols pauvres); engendre accumulation rapide de matières organiques + recolonisation des autres plantes indigènes
Comment fonctionnent les précipitations acides?
- pluie, neige, grêle, brouillard; pH<5,6
- composés d’acide sulfurique et d’acide nitrique; proviennent de la combinaison de l’eau avec oxyde de soufre/d’azote provenant de la combustion du bois/charbon/fossiles hydrocarburés
Quelles sont les conséquences des précipitations acides?
- abaissent le pH des écosystèmes aquatiques
- influent sur la chimie des sols des écosystèmes terrestres
Expliquer comment les humains perturbent les cycles biochimiques (+ exemple)
Ils retirent des nutriments d’une zone de la biosphère et les introduisent ailleurs:
- > présence de nutriments dans les sols des terres agricoles
- > ruissellement dans les cours d’eau et les lacs
- > appauvrissement du sol et excès dans l’eau
- > perturbation des cycles biogéochimiques naturels
- > introduction de substances nouvelles (font bcp sont toxiques) dans les cycles
—> exemple: une personne mange du brocoli à MTL; consomme des nutriments qui se trouvaient peu de temps auparavant dans le sol d’une autre région; évacuation dans le réseau sanitaire/usine de traitement des eaux/fleuve…
Expliquer la perturbation du cycle de l’azote par l’agriculture
- > l’azote est le nutriment qui se perd le plus à cause de l’agriculture; le labour accélère la vitesse de décomposition de la matière organique
- > l’azote assimilable se libère pendant la décomposition
- > cette azote est retirée des agroécosystèmes au moment de la récolte
- > les engrais synthétiques doivent être répandus pour compenser
- > absence de plantes pour les absorber, donc les nitrates peuvent ruisseler…
Qu’est-ce que la bioamplification? (+ exemple)
C’est le processus par lequel la concentration tissulaire des toxines augmente d’un niveau trophique à l’autre, dans une chaîne alimentaire
- > BPC (biphényles polychlorés) dans réseau alimentaire des Grands Lacs
- > concentration de BPC sans œufs de goéland argenté
- > 5000 fois > que dans phytoplancton
Donner un autre exemple de bioamplification avec le DDT
- > déclin des populations de Pélicans, Balbuzards, Pygargues et Aigles royaux, des super prédateurs au sommet de réseaux trophiques
- > accumulation de DDT dans leurs tissus
- > entrave la calcification des coquilles d’œufs
- > coquilles se brisent lors de la couvaison
- > le DDT a été banni aux US en 1971 mais il est encore utilisé ailleurs dans le monde
