La biodiversité et pourquoi l'Inde est un point chaud
La biodiversité est la variété des êtres vivants d'un endroit : plantes, animaux, champignons et minuscules microbes. Environ 1,7 à 2 millions d'espèces ont déjà reçu un nom. Beaucoup d'autres sont encore inconnues.
Une espèce est un groupe d'êtres vivants qui se ressemblent et peuvent se reproduire entre eux pour avoir des petits qui peuvent eux aussi se reproduire.
L'Inde est un pays mégadivers. Elle ne couvre que 2,4 % environ des terres du monde, mais abrite 7 à 8 % des espèces connues. Pourquoi ? Elle offre tous les types d'habitats : déserts chauds, montagnes enneigées, forêts tropicales, prairies, mangroves, récifs coralliens et longues côtes.
Un point chaud de biodiversité est une région qui (1) compte énormément d'espèces qu'on ne trouve nulle part ailleurs, et (2) a déjà perdu la plus grande partie de sa végétation naturelle, donc elle est menacée. Quatre points chauds touchent l'Inde : l'Himalaya, les Ghâts occidentaux et Sri Lanka, l'Indo-Birmanie (le Nord-Est) et la Sonde (les îles Nicobar). Exemples presque exclusifs de ces lieux : le macaque à queue de lion des Ghâts occidentaux, et de nombreuses grenouilles et orchidées du Nord-Est.
Pourquoi classer les êtres vivants ?
Classer, c'est ranger les êtres vivants en groupes selon les caractères qu'ils partagent. Cela permet de :
- étudier des millions d'organismes en étudiant seulement quelques groupes ;
- savoir beaucoup de choses sur un être vivant rien qu'avec son groupe (tous les mammifères nourrissent leurs petits de lait) ;
- voir comment les groupes sont reliés et comment ils ont pu évoluer à partir d'ancêtres communs.
Les critères de classification
On utilise les caractères du corps. Les questions les plus simples viennent en premier, car elles décident de beaucoup d'autres caractères :
- Type de cellule : y a-t-il un vrai noyau entouré d'une membrane ? Non = procaryote. Oui = eucaryote.
- Corps : une seule cellule (unicellulaire) ou plusieurs (pluricellulaire) ?
- Paroi cellulaire : présente ou absente ? Faite de quoi ?
- Nourriture : fabrique la sienne (autotrophe) ou mange les autres (hétérotrophe) ?
- Plan du corps : chez les plantes et les animaux, à quel point le corps est-il organisé ?
Les caractères apparus tôt dans l'histoire de la vie sont dits primitifs (inférieurs). Ceux apparus plus tard sont dits évolués (supérieurs).
Les cinq règnes
Robert Whittaker (1959) a rangé toute la vie cellulaire en cinq règnes :
- Monères : procaryotes, sans vrai noyau, une seule cellule. Certains fabriquent leur nourriture, d'autres mangent. Exemples : bactéries, algues bleues (cyanobactéries).
- Protistes : eucaryotes, une seule cellule. Beaucoup se déplacent avec des cils (comme des poils) ou un flagelle (comme un fouet). Exemples : amibe, paramécie, euglène, diatomées.
- Champignons (Fungi) : eucaryotes, incapables de fabriquer leur nourriture. Ils absorbent la matière morte ou en décomposition (saprophytes). Paroi de chitine. Exemples : levure, champignon de couche, moisissure du pain (Rhizopus). Certains vivent avec des algues et forment des lichens.
- Plantes (Plantae) : pluricellulaires avec une paroi de cellulose ; elles fabriquent leur nourriture par photosynthèse. Exemples : algues comme la spirogyre, mousses, fougères, pin, manguier.
- Animaux (Animalia) : pluricellulaires, sans paroi cellulaire, ils mangent d'autres êtres vivants. La plupart se déplacent. Exemples : éponge, ver de terre, grenouille, tigre.
Le règne végétal en bref
On sépare les plantes avec trois questions : le corps est-il divisé en racine, tige et feuille ? Y a-t-il des tubes (tissu vasculaire) pour transporter l'eau ? Fait-elle des graines, et les graines sont-elles protégées par un fruit ?
- Thallophytes (algues) : corps non divisé ; spirogyre, ulve.
- Bryophytes (mousses) : corps divisé mais sans tubes pour l'eau ; les « amphibiens du monde végétal ».
- Ptéridophytes (fougères) : racine, tige, feuille et tubes pour l'eau, mais pas de graines.
- Gymnospermes : graines nues, par ex. pin, deodar.
- Angiospermes : graines dans des fruits ; plantes à fleurs. Monocotylédones (une feuille de graine, par ex. maïs) et dicotylédones (deux feuilles de graine, par ex. pois).
Les grandes divisions des animaux
La première grande question est : y a-t-il une colonne vertébrale ?
Invertébrés (sans colonne vertébrale)
- Porifères (éponges) : corps plein de trous ; fixé à un endroit.
- Cnidaires (hydre, méduse, anémone de mer) : corps creux avec des tentacules urticants.
- Plathelminthes (vers plats, par ex. ver solitaire, planaire) et Nématodes (vers ronds, par ex. Ascaris).
- Annélides (ver de terre, sangsue) : corps en anneaux.
- Arthropodes (insectes, araignées, crabes, crevettes) : pattes articulées et enveloppe dure. Le plus grand groupe d'animaux.
- Mollusques (escargot, pieuvre) : corps mou, souvent dans une coquille.
- Échinodermes (étoile de mer, oursin) : peau épineuse ; vivent uniquement dans la mer.
Vertébrés (avec colonne vertébrale)
Ils appartiennent à l'embranchement des Chordés. Cinq classes :
- Poissons (Pisces) : branchies, nageoires, écailles ; sang froid.
- Amphibiens (Amphibia) (grenouille, crapaud) : peau humide, vivent dans l'eau et sur terre ; sang froid.
- Reptiles (Reptilia) (lézard, serpent, tortue) : peau sèche et écailleuse, pondent des œufs à coquille ; sang froid.
- Oiseaux (Aves) : plumes, bec, pondent des œufs ; sang chaud.
- Mammifères (Mammalia) (vache, chauve-souris, baleine, humains) : poils, nourrissent leurs petits de lait ; sang chaud.
Sang froid veut dire que la température du corps change avec l'extérieur. Sang chaud veut dire qu'elle reste à peu près la même.
Hiérarchie et nomenclature binomiale
Les groupes sont emboîtés dans de plus grands groupes. Cet ordre s'appelle la hiérarchie de la classification : Règne → Embranchement (Division pour les plantes) → Classe → Ordre → Famille → Genre → Espèce. En descendant, chaque groupe contient moins d'êtres vivants, et ils partagent plus de caractères.
Les noms locaux changent d'un endroit à l'autre : la même plante s'appelle aam, mamidi ou manguier. Les scientifiques utilisent donc un seul nom partout. Carl Linné a créé la nomenclature binomiale (système à deux noms) :
- Premier mot = genre, il commence par une majuscule.
- Second mot = espèce, il commence par une minuscule.
- Imprimé en italique ; à la main, on souligne chaque mot séparément.
Exemples : tigre Panthera tigris, lion Panthera leo (même genre, donc proches parents), humain Homo sapiens, manguier Mangifera indica, paon Pavo cristatus.
Les virus : pas une cellule
Un virus est bien plus petit qu'une bactérie. Il n'a pas de cellule : ni membrane cellulaire, ni cytoplasme, ni ribosomes. Il se réduit à du matériel génétique (ADN ou ARN) enfermé dans une capsule de protéines. Comme il est acellulaire (non fait de cellules), il n'entre dans aucun des cinq règnes.
En dehors d'une cellule vivante, un virus ne fait rien ; il peut même former des cristaux, comme le sel. Dans une cellule hôte, il prend le contrôle de ses outils et fabrique des centaines de copies de lui-même. Les virus sont donc à la frontière entre le vivant et le non-vivant.
Maladies causées par des virus : rhume, grippe, rougeole, varicelle, poliomyélite, dengue, COVID-19, VIH-sida. Les antibiotiques ne marchent pas sur les virus ; les vaccins aident à prévenir beaucoup de maladies virales.
Essaie : trie ta cuisine
Rassemble 8 objets de la cuisine ou du jardin : une feuille, un champignon (ou de la levure sèche), du yaourt (il contient des bactéries), un bout de mousse pris sur un mur, une fourmi, un grain de riz, une plume, une écaille de poisson. Pose les mêmes questions que dans la 3D : cellules avec noyau ? fabrique sa nourriture ? colonne vertébrale ? Mets chaque objet sur la bonne « étagère » en papier. Puis ouvre l'étape 6 de la 3D et vérifie tes réponses.
Formules et définitions clés
- Cinq règnes : Monères → Protistes → Champignons → Plantes → Animaux
- Hiérarchie : Règne → Embranchement → Classe → Ordre → Famille → Genre → Espèce
- Nom scientifique = Genre (majuscule) + espèce (minuscule), en italique
- Procaryote = pas de noyau entouré d'une membrane ; Eucaryote = vrai noyau
- Virus = ADN ou ARN + capsule de protéines, pas de cellule
Exemples résolus
1. Un être vivant a une seule cellule avec un vrai noyau et se déplace avec un flagelle en forme de fouet. Quel règne ?
Étape 1 : vrai noyau → eucaryote, donc pas Monères. Étape 2 : une seule cellule → Protistes (Champignons, Plantes et Animaux sont surtout pluricellulaires). Réponse : Protistes (par ex. l'euglène).
2. Pourquoi les champignons ne sont-ils pas rangés avec les plantes, alors que les deux ont une paroi ?
Les plantes fabriquent leur nourriture par photosynthèse et ont une paroi de cellulose. Les champignons ne peuvent pas fabriquer leur nourriture ; ils l'absorbent sur la matière morte et leur paroi est faite de chitine. Mode d'alimentation et paroi différents → règne séparé, les Champignons (Fungi).
3. Écris correctement le nom scientifique du lion et dis ce que signifie chaque partie.
Panthera leo (en italique). « Panthera » est le genre (P majuscule) ; « leo » est l'espèce (l minuscule). Le tigre, Panthera tigris, a le même genre, donc les deux sont de proches parents.
4. Une chauve-souris vole et un pigeon vole. Sont-ils dans la même classe ?
Non. Pose les questions clés : la chauve-souris a des poils et nourrit ses petits de lait → Mammifères. Le pigeon a des plumes et pond des œufs → Oiseaux. Voler n'est pas le critère ; ce sont les caractères du corps.
5. Range du plus grand groupe au plus petit : Genre, Règne, Famille, Espèce, Classe.
Règne → Classe → Famille → Genre → Espèce. Les grands groupes contiennent plus d'êtres vivants qui partagent moins de caractères.
Erreurs fréquentes
- Appeler les algues bleues des « plantes ». Elles n'ont pas de vrai noyau, donc ce sont des Monères (cyanobactéries).
- Écrire le nom d'espèce avec une majuscule, comme « Homo Sapiens ». Correct : Homo sapiens, genre en majuscule, espèce en minuscule, en italique.
- Ranger les baleines parmi les poissons et les chauves-souris parmi les oiseaux. On classe selon les caractères du corps : les deux ont des poils et donnent du lait, donc ce sont des mammifères.
- Croire que les antibiotiques guérissent une fièvre virale. Les antibiotiques n'agissent que sur les bactéries ; un virus n'a pas de parties de cellule à attaquer.