Consignes

Observez les photos du jardin au cours des saisons.

Que remarquez-vous concernant les végétaux qui peuplent le jardin ?

Réponses à l'activité

Certains ont complétement disparu, d’autres ont changé de formes : ils ont perdu leurs feuilles ou celles-ci ont fané. D'autres végétaux sont présents en hiver et en été sous la même forme. (voir vocabulaire et les différentes espèces de plantes remarquables de la mare).

Consignes

Constat : En hiver, les feuilles des arbres sont tombées. On peut observer, à l’extrémité des branches des arbres, de petits organes : ce sont les bourgeons. Quel est le rôle de ces bourgeons ?

Observation et dissection du bourgeon de saule.

Activité à faire au printemps juste avant le débourrage.

Observation du bourgeon du saule commun à l’œil nu .

Q1/Toucher l’extrémité du bourgeon. Que remarques-tu ?

Q2/Décrire l’aspect du bourgeon (forme, couleur, taille)

Q3/Passer du coton sur les écailles. Que remarquez-vous ?

Q4/Verser une goutte d’eau sur les écailles brunes à l’aide d’une pipette. Que remarquez-vous ?

Couper le bourgeon à sa base puis longitudinalement.

Q5/Observer le bourgeon à l’œil nu dans un premier temps, puis utiliser la loupe binoculaire. Qu’observez- vous ?

Q6/Réaliser un dessin d’observation ou un schéma de la coupe de bourgeon. A l’aide du schéma de la coupe longitudinale d’un bourgeon, légender votre schéma ou dessin d’observation avec les termes suivants : Futures feuilles miniatures – bourre - écailles protectrices brunes.

Q7/Nous observons une sorte de duvet cotonneux, la bourre. A quoi peut-elle servir ?

Oter la bourre pour observer les feuilles miniatures.

Q8/Pour conclure, quel est le rôle des bourgeons ?

Q9/Formuler une hypothèse expliquant cette modification de leur activité puis propose une expérience afin de la tester.

Réponses à l'activité

Q1/Le bougeon est pointu et est entouré d’écailles protectrices.

Q2/Le bourgeon est brun-clair, allongé, recouvert d'un duvet et est de quelques millimètres.

Q3/& 4/ Le coton reste accroché aux écailles et l’eau à sa surface. Elles sont imprégnées d’une substance imperméable et collante qui les protège du gel ou de la sécheresse. Cette substance s’appelle le propolis : les abeilles s’en servent d’ailleurs pour imperméabiliser leur ruche.

Q5/Les bourgeons sont indispensables à la croissance de l’arbre. Ils renferment des rameaux miniatures.

Q7/La bourre permet de protéger le bourgeon du froid. Chez certaines espèces, des écailles et un duvet protègent les parties intérieures du gel et de la sècheresse. vidéo

Q8/Les bourgeons peuvent résister à des températures de -10 à -15°C. Toutefois, au moment du débourrement des bourgeons, les jeunes feuilles et surtout les fleurs gèlent et meurent vers -2 ou -3°C. Les arboriculteurs placent donc des systèmes de chauffage dans leur verger en cas de gel au printemps.

Q9/ Les bourgeons écloront au printemps pour former les nouvelles feuilles et fleurs de l’arbre, alors que durant tout l’hiver ils sont en état de vie ralentie. C’est le débourrage ou débourrement.

Il faudrait couper une branche d'arbre avec des bourgeons et la placer dans un verre d'eau. Puis la laisser pendant plusieurs jours /semaines et observer chaque jour ce qu'il se passe.

Consignes

Constat : Les plantes annuelles ne vivent qu’une année et laissent uniquement des graines dans le sol. Au printemps, ces graines germent et donnent une nouvelle plantule.

Que renferme une graine pour qu’elle puisse donner de nouvelles feuilles au printemps ?

Dissection de la graine d'iris

1. Faire la dissection d’une graine d’Iris. Observer sa structure.

2. Réalisez un dessin d’observation légendé

Consignes

Constat : Les plantes sont des organismes fixés sur le sol. Nous avons vu qu'elles produisaient des graines. Ces graines peuvent être un moyen pour la plante pour coloniser d’autres milieux. Quelles sont donc les stratégies des plantes pour assurer la dissémination (ou dispersion) de leurs graines ?

Comment les graines assurent-elles l’installation des plantes dans un nouveau milieu ?

Remplir le tableau fourni : déterminer pour chaque plante comment les fruits ou les graines sont-ils dispersés ou transportés vers un nouveau milieu ?

Réponses à l'activité

Consignes

Protocole de dissection d'une fleur d'Iris des marais ou de la Salicaire commune

Voir vocabulaire sur les fleurs en fin de livret.

Q1/Enlever les tépales. Combien en comptes- tu ?

Q2/Décrocher les étamines à l’aide de la pince fine. Combien en comptes- tu ?

Q3/Regarder les sacs polliniques des étamines à la loupe. Que remarques –tu ?

Détacher les pistils

Q4/Observer l’extrémité, appelée stigmate à la loupe. Que remarques –tu ?

Q5/Réaliser une coupe transversale ou longitudinale du pistil, à l’aide du scalpel. Observer la coupe de pistil, à la loupe binoculaire. Que contient cet organe ?

Réponse à l'activité

La fleur de l'iris contient :

• 3 grands tépales extérieurs
• 3 grands tépales intérieurs
• 3 stigmates (pétaloïdes)

La fleur de la salicaire contient :

• 6 pétales libres
• 12 étamines
• 1 stigmate

Les sacs polliniques renferment des petits grains bien visibles qui sont les grains de pollen. Le pistil contient quant à lui des petites boules qui sont les ovules.

Les élèves observeront que le fruit à la même structure que l’ovaire, c’est-à-dire qu’il est divisé en 3 parties ou carpelles. Ainsi, on pourra faire remarquer que le fruit est issu de la fleur et plus particulièrement de l’ovaire. Les graines sont en fait les ovules observées précédemment.

Consignes

Q1/Regarder un épi sporifère d'une prêle, qu’observes –tu ?

Regarde maintenant à la loupe

Q2/ Réaliser une préparation pour la loupe et pour le microscope d’un épi sporifère. Pour cela, écraser un épi, ajouter une goutte d'eau et mettre une lamelle.

Q3/ Réaliser le dessin d’observation de ta préparation sur une feuille blanche

Réponses à l'activité

Q1/ L'épi est formé d'écailles. A l'intérieur de ces écailles, nous pouvons observer des petits grains orange : les spores.

Vocabulaire : Sporange (un) : petit sac contenant des spores

Spore (une) : élément sphérique capable chez les végétaux sans fleurs de donner en germant une nouvelle plante.

Les spores de prêles, à la loupe, apparaissent animées de mouvements aléatoires. Elles sautent. Les mouvements sont dus d'une part par la particularité anatomique (la paroi des spores est découpée en spirale) et biochimique (propriété hydrophile de la paroi externe) des spores.

Vidéos présentant les mouvements des spores

Consigne

Constat : Certains végétaux comme le bambou, la potentille rampante ou encore l'élodée semblent envahir des milieux rapidement sans spores ni graines. Comment ces végétaux envahissent-ils un milieu très rapidement et sans que l'on observe de fleurs et/ou de fruits?

Observer le sol au niveau des bambous ou la potentille, que voyez-vous?

Réponses de l'activité

L'exemple du Bambou

Cette tige possède des bourgeons, qui contiennent donc des tiges et feuilles miniatures qui n’ont plus qu’à sortir de terre et à grandir au printemps.

Les bambous fleurissent spontanément en tous les points du globe en même temps sans que les scientifiques n'aient encore élucidé ce phénomène. Les bambous noirs ont fleuri pour la dernière fois en 1932.

L'exemple de la potentille rampante

La potentille est très envahissante au jardin poussant par de longs stolons qui peuvent faire plus d'un mètre de long et qui s'enracinent au niveau des nœuds.

Application chez les jardiniers

Les jardiniers pratiquent souvent la multiplication végétative pour multiplier leurs plantes. Deux techniques existent : le bouturage et le marcottage.

Bouturage : Le bouturage est un mode de multiplication végétative de certaines plantes consistant à donner naissance à un nouvel individu à partir d'un organe ou d'un fragment d'organe isolé.

par la tige : voir la balsamine dans la partie ressources.

Marcottage : Le marcottage est une méthode de multiplication des végétaux par le développement de racines sur une partie aérienne d'une plante. Il faut placer une tige ou une branche en terre. Il suffira dans quelques temps de couper la tige, après que les racines se soient formées, pour séparer la plante mère et le jeune plant.

Consignes

Observation de la mare :

Q1/Que remarquez-vous concernant la répartition des espèces végétales ?

Q2/Quelles caractéristiques physiques pourraient influencer la répartition des espèces végétales ?

Q3/A partir du facteur "niveau d’eau", essayer de distinguer plusieurs zones et d’y répertorier quelques espèces.

Réponses à l'activité

Q1/Les espèces végétales ne sont pas réparties au hasard. Certaines plantes se trouvent préférentiellement à certains endroits de la mare.

Q2/Les caractéristiques sont :

• L’ensoleillement
• La température
• Le taux de dioxygène
• Le niveau d’eau
• Le sol

Les végétaux sont répartis en fonction de leur exigence en eau depuis les plantes émergées jusqu’aux plantes totalement immergées. La mare reste un milieu aquatique en constante évolution. Selon les saisons, son niveau d’eau ou par la végétation elle-même, la mare subit des variations physico-chimiques.

On pourra aborder ici l’eutrophisation des eaux rapidement (Programmes de 6ème et en particulier 5ème : Respiration et occupation des milieux de vie – Respiration et occupation des milieux de vie).

Q3/Ces différents facteurs entraînent une sélection et une zonation de la végétation de la mare.

Chaque espèce a bien entendu ses exigences en matière d’oxygénation, de qualité d’eau mais surtout de profondeur d’eau. Ainsi, trois zones peuvent être distinguées :

• LES HYDROPHYTES Du grec “hydro” : eau et “phyto” : plante. Ces plantes se développent totalement dans l'eau. Elles peuvent être enracinées comme le nénuphar ou libres comme la lentille ou l'élodée.

• LES HELOPHYTES Du grec “helos” : vase et “phyto” : plante. Ces plantes ont leurs racines sous l'eau, dans la vase mais leurs feuilles et leurs fleurs sont émergées.

  Exemples : plantain, massette, iris

• LES HYGROPHYTES Du grec "hygro" : humide et "phyto" : plante. Ces plantes colonisent les milieux humides comme la rive de la mare plus ou moins imbibée d'eau. Exemples : salicaire, saule, menthe

Consigne

Comment peut-on expliquer que malgré l’abondance de certains végétaux, de nombreux animaux sont retrouvés morts dans la mare et que les déchets organiques s’accumulent dans une mare eutrophisée?

Documents

Caractéristiques de deux mares :

Oligotrophe :

• Aspect de l’eau : clair
• Température eau : fraîche
• Taux d’oxygénation : élevé
• Caractéristiques du fond de l’eau: roches, graviers, sable

Eutrophe :

• Aspect de l’eau : trouble
• Température eau : chaude
• Taux d’oxygénation : faible
• Caractéristiques du fond de l’eau : vase
• Nutriments : en excès

Réponses à l'activité

« L’eutrophisation est une forme singulière mais naturelle de pollution de certains écosystèmes aquatiques qui se produit lorsque le milieu reçoit trop de matières nutritives assimilables par les algues et que celles-ci prolifèrent».

Les substances nutritives peuvent provenir d’engrais utilisés en agriculture et dans les jardins, ou de produits type lessives rejetées dans les eaux usées. Cet apport va stimuler la croissance des algues qui va devenir excessive. Ces algues se multiplient en particulier en surface car elles ont besoin de lumière pour se développer. Elles meurent puis se décomposent et enfin enrichissent le fond de la mare en matière organique. Les bactéries qui s’en nourrissent vont proliférer et consommer de plus en plus de dioxygène.