Baccalauréat Ecologie, Agronomie et Territoire - Série S - Corrigé
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2016
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Corrigé proposé pour le sujet « écologie, agronomie et territoires » session 2016 restitution organisée des connaissances : 'DQV XQ pFRV\VWqPH OD ELRFpQRVH HVW O·HQVHPEOH GHV rWUHV YLYDQWV HQ UHODWLRQ HQWUH HX[ HW DYHF OH PLOLHX OH VRO HW O·DWPRVSKqUHdans un écosystème terrestre). $ SDUWLU G·XQ WHUULWRLUH LQRFFXSp GHV DVVRFLDWLRQV YpJpWDOHV HW DQLPDOHV VH PHWWHQW HQ SODFH HW établissent entre elles des relations nécessaires à leur vie. Sans perturbation, les biocénoses évoluent vers un état stable, en équilibre avec les conditions du milieu F·HVW OH FOLPD[ Dans les régions tempérées, la végétation climacique correspond la plupart du temps à des forêts. Dans une première partie, nous envisagerons les caractéristiques des diverses associations végétalHV TXL VH VXFFqGHQW SHQGDQW OHV TXHOTXHV GL]DLQHV G·DQQpHV QpFHVVDLUHV j OD PLVH HQ SODFH G·XQH ELRFpQRVH HQ pTXLOLEUH SXLV GDQV XQ VHFRQG WHPSV QRXV GpYHORSSHURQV OHV VWUDWpJLHV GpPRJUDSKLTXHV PLVHV HQ SODFH ORUV GH OD JHVWLRQ G·XQ DJURV\VWqPH ©champ cultivé » dans lequel GHV SHUWXUEDWLRQV PLVHV HQ SODFH SDU O·+RPPH SULQFLSDOHPHQW HPSrFKHQW O·pYROXWLRQ QDWXUHOOH GH OD biocénose.
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Corrigé proposé pour le sujet « écologie, agronomie et territoires »
session 2016
restitution organisée des connaissances :
Dans un écosystème, la biocénose est l’ensemble des êtres vivants en relation entre eux et avec le milieu (le sol et l’atmosphèredans un écosystème terrestre).
A partir d’un territoire inoccupé, des associations végétales et animales se mettent en place et établissent entre elles des relations nécessaires à leur vie.
Sans perturbation, les biocénoses évoluent vers un état stable, en équilibre avec les conditions du milieu: c’est le climax.
Dans les régions tempérées, la végétation climacique correspond la plupart du temps à des forêts.
Dans une première partie, nous envisagerons les caractéristiques des diverses associations végétales qui se succèdent pendant les quelques dizaines d’années nécessaires à la mise en place d’une biocénose en équilibre, puis, dans un second temps, nous développerons les stratégies démographiques mises en place lors de la gestion d’un agrosystème «champ cultivé » dans lequel des perturbations mises en place par l’Homme principalement,empêchent l’évolution naturelle de la biocénose.
1) les caractéristiques des associations végétales d’un écosystème terrestre:
1a) colonisation initiale :
A partir d’un support minéral se mettent en place des végétaux pionniers tels que les lichens, symbioses entre des algues unicellulaires et des champignons, capables d’adhérer au support par les capacités de dissolution des enzymes du champignon et d’élaborer de la matière organique (capacité photosynthétique des algues).
Ces premiers êtres vivants vont produire de la matière organique à l’origine d’une première production d’humus sur laquelle proliféreront des végétaux tels que les mousses: il se forme un sol initial comprtant une ébauche de litière.
1b) mise en place d’une végétation herbacée:
Sur cette première ébauche de sol vont proliférer des végétaux à croissance et reproduction rapide, principalement des graminées (Poacées). Cela contribue à former une couverture végétale herbacée faite de plantes annuelles.
Les caractéristiques de ces êtres vivants est leur capacité à coloniser rapidement le milieu, sans y être forcément très adapté: ils sont capables d’occuper rapidement l’espace par leur capacité à proliférer et se reproduire rapidement : ce sont des stratèges « r »
1c) la mise en place de végétaux ligneux :
Progressivement, la strate herbacée va être colonisée par des végétaux vivaces, à croissance plus lente, mais mieux adaptés au milieu : ce sont les stratèges « k ».
Progressivement vont s’instaurer des relations entre ces espèces adaptées (compétition pour la lumière, les ressources…..). S’installe alors une strate arbustive puis une strate arborescente où les arbres occupent l’espace aérien (photosynthèse); l’ombre générée au sol limite le développement des stratèges « r » initialement présents.
Cette couverture forestière est très adaptée aux conditions du milieu (ex : chênaie-charmaie sur sol calcaire, sapinière sur sol siliceux….).
Ces derniers végétaux en place établissent entre eux et avec le milieu des relations nombreuses qui témoignent de cette adaptation importante.
L’évolution vers le stade en équilibre parfait avec le milieu est le climax.
Notons qu’il n’existe pratiquement plus de forêts climaciques dans les régions tempérées.
2) stratégies démographiques lies à l’état d’un champ cultivé:
La mise en placed’une culture comme par exemple un champ de blé impose de créer les conditions favorables au développement des végétaux cultivés, en limitant au maximum les interactions avec d’autres êtres vivants: adventices et ravageurs. Voyons les principales perturbations nécessaires au maintien de ce déséquilibre :
2a) le travail du sol :
Il permet de favoriser l’enracinement et limite le développement d’adventices qui entreraient en concurrence avec la plante cultivée.
2b) l’apport d’engrais:
L’apport d’engrais azotés est nécessaire pour pallier l’exportation de matière organique (récolte) qui n’est donc pas restituée au sol.
Les engrais azotés favorisent la croissance du blé, plante particulièrement exigeante en azote.
Limiter le développement des adventices permet de favoriser l’utilisation des éléments minéraus par le blé.
2c la lutte contre les ravageurs :
Elle permet de limiter au maximum les interactions entre la plante cultivée et les autres êtres vivants qui essaient de s’implanter sur le milieu.
Conclusion :
La gestion d’un agrosystème vise donc à limiter les interactions au sein de la biocénose en favorisant le développement des végétaux cultivés choisis par l’Homme. Il s’agit d’un système en déséquilibre, entretenu artificiellement par l’Homme, à ladifférence des écosystèmes naturels qui sont des ensembles en équilibre où les relations entre biotope et biocénose sont nombreuses.
La compréhension de ces relations entre êtres vivants au sein d’un écosystème contrôlé par l’Homme permet de réfléchir à des méthodes de gestion des adventices et ravageurs non basées sur leur destruction systématique (lutte biologique par exemple.
Exploitation de documents et résolution de problèmes scientifiques
1) caractérisation des interactions bactérie/hôte
1.1 :le parasitisme modifie le sexe ratio dans le sens d’une augmentation du nombre de femellesdans la descendance des cloportes(80 à 90%), alors qu’il y a normalement autant de mâles que de femelles : la bactérie féminise les mâles.
Le problème pour le cloporte est le maintien d’une descendance, le nombre de mâles étant réduit.
Pour la bactérie, l’intérêt est sa prolifération puisqu’elle vit dans le cytoplasme des ovules. La présence d’un nombre élevé de femelles favorise donc la production d’ovules et doncla prolifération bactérienne.
1.2Plus le niveau d’infection initial est élevé, plus la possibilité que la bactérie prolifère durablement dans l’hôte est grande.
Le succès de l’infection dépend doncdu nombre d’hôtes initialement infectés.
1.3 On constate que les femelles de trichogramme infectées par la bactérie produisent plus d’œufs.
Cela est bénéfique à la bactérie qui prolifère.
Le traitement antibiotique montre que sans la bactérie, les trichogrammes femelle pondent moins d’œufs: la présence de la bactérie favorise donc la production d’œufs par les trichogrammes femelles.
1.4 il s’agit bien d’une association à bénéfice réciproque (symbiose) puisque:
-la bactérie prolifère d’autant plus facilement qu’il y a plus d’ovocytes (du fait des nombreux trichogrammes femelles)
-le trichogramme femelle produit d’autant plus d’ovocytes qu’il est infecté.
2) paludisme :
2.1
1 : appareil de Golgi
2 : vésicules golgiennes
3 : chromatine (ADN du noyau)
4 : réticulum endoplasmique (ergastoplasme)
5 : membrane (cyto)plasmique
2.2
2.3 le mélange de sérum est le témoin.
Le sujet 2 est infecté puisqu’il il y une fluorescence à partir de son sérum qui témoigne de la présence d’anticorps.
Le traitement à la chloroquine montre que la quantité d’anticorpsa diminué de moitié : le traitement est donc efficace.
3) vers un emploi de la bactérie
3.1
- baisse de la diversité = mortalité importante des abeilles
- baisse des capacités de pollinisation du fait de la raréfaction des insectes pollinisateurs dont les abeilles.
3.2 brin non transcit = brin codant = présnete la même séquence que l’ARNm mis à part que lea thymine est remplacée par l’uracile.
La séquence d’acides aminés issus de la transcription du brintranscrit (on obtient un ARNm messager complémentaire où U remplace T) et de la traduction (utilisation du code génétique) :
Asp–Tyr - Glu - Lys - Stop (arrêt de la traduction à ce niveau).
3.3 il faut utiliser un gène de résistance aux antibiotiques intégré dans les bactéries portant le gène Virb11 pour cribler les bactéries porteuses (traitement avec l’antibiotique qui élimine les bactéries non porteuses des deux gènes).
Ce sont celles qui résistent à l’antibiotique et qui portent donc le gène virb11 qui seront utilisées pour limiter les populations de moustiques
3.4: le risque est de faire proliférer la bactérie chez d’autres insectes sauvages comme des pollinisateurs ou des insectes utilisés en agriculture biologique (ex. : coccinelle).
