Des minuscules bactéries aux immenses baleines, des champignons aux arbres des forêts, la Terre abrite une extraordinaire variété d’êtres vivants. Certains vivent dans les océans, d’autres dans les déserts, les forêts, les montagnes ou dans des milieux où les conditions de vie semblent particulièrement difficiles.
Tous ces êtres vivants présentent des formes, des tailles et des modes de vie très différents. Pourtant, ils possèdent aussi des caractéristiques communes qui permettent aux scientifiques de les observer, de les comparer et de les classer.
Dans cette leçon, nous allons découvrir ce qu’est une espèce, comment les êtres vivants développent des adaptations physiques ou comportementales, comment ils sont classés et comment la diversité du vivant s’est transformée au cours de l’évolution.
Cette leçon permet de découvrir la diversité du vivant, la notion d’espèce, les adaptations des êtres vivants, leur classification et les grandes transformations du monde vivant au cours du temps.
Qu’est-ce que la biodiversité ?
La Terre abrite une immense variété d’êtres vivants : animaux, végétaux, champignons, bactéries et bien d’autres organismes. Cette diversité du monde vivant porte un nom : la biodiversité.
La biodiversité ne correspond pas seulement au nombre d’espèces différentes. Elle désigne aussi la variété des milieux de vie et les différences que l’on observe entre les individus d’une même espèce.
Par exemple, une forêt, un désert et un océan sont des milieux très différents. Un renard, un chêne et une abeille appartiennent à des espèces différentes. Et deux chiens de la même espèce peuvent pourtant avoir une taille, une couleur ou un pelage différents.
C’est cette diversité qui explique pourquoi deux forêts peuvent abriter des êtres vivants très différents, mais aussi pourquoi deux individus appartenant à la même espèce ne sont jamais exactement identiques.
La biodiversité ne correspond pas seulement au nombre d’espèces. Elle peut être observée dans les milieux de vie, entre les espèces et entre les individus d’une même espèce.
Les êtres vivants occupent des milieux très différents. Une forêt, un océan ou un désert ne présentent pas les mêmes conditions de vie.
Il existe une immense variété d’êtres vivants. Ils peuvent avoir des formes, des tailles et des modes de vie très différents.
Les individus appartenant à une même espèce ne sont pas forcément identiques. Chez le chien domestique, par exemple, la taille, la silhouette, la couleur et la nature du pelage peuvent être très différentes.
L’espèce
Sur Terre, les êtres vivants sont extrêmement nombreux et très différents. Pour les étudier, les scientifiques les regroupent notamment en espèces.
Une espèce rassemble des individus qui possèdent de nombreux caractères communs et qui peuvent, dans des conditions naturelles, se reproduire entre eux et avoir une descendance capable à son tour de se reproduire.
Par exemple, tous les chiens domestiques appartiennent à la même espèce, même s’ils peuvent être très différents par leur taille, leur couleur ou la forme de leur corps. Un Chihuahua et un Labrador ont une apparence très différente, mais ils appartiennent bien à la même espèce.
En revanche, deux animaux qui se ressemblent ne font pas forcément partie de la même espèce. La ressemblance seule ne suffit donc pas pour déterminer une espèce.
La ressemblance ne suffit pas. La capacité à se reproduire entre individus est un critère important.
Peuvent-ils se reproduire entre eux ?
OuiPeuvent-ils se reproduire entre eux ?
NonLes adaptations physiques et comportementales
Pour survivre dans leur milieu, les êtres vivants possèdent des caractéristiques qui les aident à se nourrir, à se protéger, à se déplacer ou à supporter certaines conditions de vie. On appelle ces caractéristiques des adaptations.
- Il existe deux grands types d’adaptations :
- les adaptations physiques, qui concernent le corps de l’être vivant ;
- les adaptations comportementales, qui concernent sa manière d’agir.
Par exemple, l’épaisse fourrure de l’ours polaire est une adaptation physique qui l’aide à résister au froid. La migration de certains oiseaux vers des régions plus chaudes en hiver est, elle, une adaptation comportementale.
Une adaptation peut concerner le corps d’un être vivant ou sa manière de se comporter.
Classer les êtres vivants
Il existe une très grande diversité d’êtres vivants sur Terre. Pour les étudier plus facilement, les scientifiques les classent en groupes.
Cette classification ne se fait pas simplement en regardant si deux êtres vivants se ressemblent. Les scientifiques observent surtout les caractères qu’ils ont en commun, par exemple la présence de poils, de plumes, d’une colonne vertébrale ou encore d’une coquille.
Plusieurs espèces peuvent donc appartenir à un même groupe parce qu’elles partagent certains caractères. Un même être vivant peut aussi appartenir à plusieurs groupes à la fois, du plus large au plus précis.
C’est ce principe qui permet de construire la classification du vivant.
Les caractères communs
Pour construire la classification, les scientifiques comparent des caractères précis chez différentes espèces. Ils observent par exemple la présence ou l’absence d’une colonne vertébrale, de quatre membres, de poils, de plumes ou d’une coquille.
Prenons quatre animaux :
- le chien possède une colonne vertébrale, quatre pattes et des poils ;
- le lézard possède une colonne vertébrale et quatre pattes, mais pas de poils ;
- la truite possède une colonne vertébrale, mais pas quatre pattes ;
- l’escargot ne possède pas de colonne vertébrale.
En comparant ces caractères, on peut voir que certaines espèces ont davantage de caractères en commun que d’autres. Ces informations permettent ensuite de les réunir dans des groupes emboîtés et d’étudier leurs liens de parenté.
Les groupes emboîtés
Un être vivant peut appartenir à plusieurs groupes à la fois. Ces groupes sont organisés du plus large au plus précis : un petit groupe est contenu dans un groupe plus grand.
Par exemple, le chien appartient au groupe des animaux. Comme il possède une colonne vertébrale, il fait aussi partie des vertébrés. Enfin, parce qu’il possède des poils et que les femelles allaitent leurs jeunes, il appartient au groupe des mammifères.
On peut représenter cette organisation à l’aide de groupes emboîtés.
Chaque groupe placé à l’intérieur possède un caractère commun supplémentaire.
Quelques grands groupes du vivant
La classification du vivant comprend un très grand nombre de groupes. Il n’est pas nécessaire de tous les connaître, mais certains reviennent souvent et permettent de mieux situer les espèces que l’on rencontre.
Parmi les grands ensembles du vivant, on trouve notamment les animaux, les végétaux, les champignons et les bactéries.
Chez les animaux, on distingue ensuite plusieurs groupes très connus, par exemple les mammifères, les oiseaux, les reptiles, les amphibiens, les poissons, les insectes, les arachnides et les mollusques.
Ces groupes ne sont pas tous placés au même niveau dans la classification : certains sont très larges, tandis que d’autres sont plus précis. Ils permettent cependant de commencer à organiser la grande diversité du vivant de manière compréhensible.
Ils se nourrissent d’autres êtres vivants ou de matière provenant d’êtres vivants.
Exemples : chien, abeille, escargotLa plupart fabriquent leur propre matière grâce à la lumière. Cela s’appelle la photosynthèse.
Exemples : chêne, fougère, mousseIls ne réalisent pas la photosynthèse et utilisent de la matière organique pour se nourrir.
Exemples : cèpe, levureCe sont des êtres vivants microscopiques constitués d’une seule cellule.
Elles vivent dans de très nombreux milieux.Ils possèdent des poils et les femelles allaitent leurs jeunes.
Chien • humain • dauphinLeur corps est recouvert de plumes.
Pigeon • aigle • manchotLeur peau est recouverte d’écailles.
Lézard • serpent • tortueLeur développement commence généralement dans l’eau avant de se poursuivre sur terre ou dans l’eau.
Grenouille • crapaud • salamandreIls possèdent six pattes et leur corps est divisé en trois parties : la tête, le thorax et l’abdomen.
Abeille • fourmi • papillonIls possèdent huit pattes et n’ont pas d’antennes.
Araignée • scorpion • tiqueIls possèdent un corps mou, parfois protégé par une coquille.
Escargot • moule • pieuvreLa taxonomie
Pour éviter les confusions, les scientifiques utilisent une classification commune dans le monde entier. La science qui consiste à identifier, nommer et classer les êtres vivants s’appelle la taxonomie.
La biodiversité au cours du temps
La biodiversité que nous observons aujourd’hui n’a pas toujours été la même. Au cours de l’histoire de la Terre, certaines espèces sont apparues, d’autres se sont transformées et beaucoup ont disparu.
Les scientifiques peuvent reconstituer une partie de cette histoire grâce aux fossiles.
L’étude des fossiles montre donc que la biodiversité évolue au cours du temps : elle n’est pas fixe.
Les fossiles : des traces du passé
Les fossiles sont des restes ou des traces d’êtres vivants très anciens conservés dans les roches. Il peut s’agir, par exemple, d’un os, d’une dent, d’une coquille ou encore de l’empreinte laissée par un organisme.
En étudiant les fossiles retrouvés dans différentes couches de roches, les scientifiques peuvent découvrir quels êtres vivants existaient autrefois et comparer cette biodiversité passée avec celle d’aujourd’hui.
Certains fossiles appartiennent à des espèces qui existent encore, tandis que d’autres témoignent d’espèces aujourd’hui disparues.
Un reste d’organisme
Des os, des dents ou certaines parties d’un être vivant peuvent être conservés pendant des millions d’années.
Une empreinte
Une feuille, une coquille ou le corps d’un organisme peut laisser son empreinte dans la roche.
Une trace d’activité
Des empreintes de pas ou d’autres traces peuvent révéler la présence d’un animal disparu depuis très longtemps.
Les fossiles sont souvent retrouvés dans différentes couches de roches formées au cours du temps.
Apparition et disparition des espèces
Les fossiles montrent que toutes les espèces n’ont pas vécu à la même époque. Certaines sont apparues au cours de l’histoire de la Terre, tandis que d’autres ont fini par disparaître complètement.
Lorsqu’une espèce disparaît et qu’il n’existe plus aucun individu vivant, on dit qu’elle est éteinte. C’est le cas, par exemple, du mammouth ou de nombreux dinosaures, comme le Tyrannosaure ou le Tricératops.
De nouvelles espèces sont également apparues au fil du temps. La biodiversité se renouvelle donc continuellement : certaines espèces apparaissent, d’autres disparaissent.
Une nouvelle espèce apparaît au cours de l’histoire de la Terre.
L’espèce existe pendant une période plus ou moins longue.
Si tous ses individus disparaissent, l’espèce est éteinte.
Les premiers dinosaures apparaissent il y a environ 230 millions d’années.
Les premiers dinosaures apparaissent il y a environ 230 millions d’années.
De nombreuses espèces de dinosaures vivent alors sur Terre.
À la fin du Crétacé, il y a 66 millions d’années, une grande extinction transforme profondément la biodiversité.
L’évolution
Au cours de très longues périodes, les espèces changent progressivement. Ces transformations, transmises de génération en génération, expliquent en partie la diversité des êtres vivants que nous connaissons aujourd’hui.
L’évolution permet aussi de comprendre que des espèces différentes peuvent avoir un ancêtre commun. Plus deux espèces partagent une histoire évolutive récente, plus leurs liens de parenté sont proches.
L’évolution ne signifie donc pas qu’un individu se transforme au cours de sa vie : ce sont les populations et les espèces qui changent au fil des générations.
Des ancêtres communs
Deux espèces différentes peuvent descendre d’un ancêtre commun, c’est-à-dire d’une espèce ancienne dont elles ont hérité certains caractères.
Au fil de très nombreuses générations, des populations issues de cet ancêtre peuvent évoluer différemment et donner naissance à des espèces distinctes.
Par exemple, les loups et les chiens ont une histoire évolutive très proche. Plus largement, le chien, le loup et le renard appartiennent à des lignées apparentées parce qu’ils partagent des ancêtres communs plus anciens.
Ces liens de parenté peuvent être représentés sous la forme d’un arbre de parenté, dont les branches montrent comment différentes lignées se séparent au cours du temps.
plus ancien
plus récent
Le renard se sépare plus tôt : son ancêtre commun avec le chien et le loup est donc plus ancien.
Le loup et le chien partagent un ancêtre commun plus récent : leur parenté est donc plus proche.
Un exemple d’évolution : les baleines
Les baleines vivent aujourd’hui entièrement dans l’eau. Pourtant, les fossiles montrent que leurs très lointains ancêtres étaient des mammifères terrestres.
Au cours de millions d’années, leur corps s’est progressivement adapté à la vie aquatique : les membres antérieurs se sont transformés en nageoires, les membres postérieurs ont fortement diminué et les narines se sont déplacées vers le dessus de la tête pour former l’évent.
Les fossiles permettent de retrouver plusieurs étapes de cette transformation et montrent ainsi comment une même lignée peut beaucoup changer au cours du temps.
Les fossiles montrent que les baleines actuelles descendent d’ancêtres terrestres. Au fil de millions d’années, leur corps s’est progressivement transformé pour s’adapter à la vie dans l’eau.
Ancêtre terrestre
Un très lointain ancêtre des baleines vit sur terre et se déplace sur quatre pattes.
Ancêtre vivant sur terre et dans l’eau
Cet ancêtre passe une partie de son temps dans l’eau, mais peut encore se déplacer sur terre.
Ancêtre vivant surtout dans l’eau
Cet ancêtre vit désormais surtout dans l’eau. Ses pattes arrière diminuent et ses membres avant lui permettent de mieux nager.
Baleine actuelle
La baleine vit entièrement dans l’eau, mais elle reste un mammifère marin. Elle possède des poumons et respire l’air par son évent* : elle doit donc remonter à la surface pour respirer et ne peut pas respirer sous l’eau.
Ce qui change progressivement
À retenir
La diversité du vivant est le résultat d’une longue histoire. Les êtres vivants appartiennent à différentes espèces, possèdent des adaptations qui leur permettent de vivre dans leur milieu et peuvent être classés selon les caractères qu’ils ont en commun.
Les fossiles montrent que la biodiversité a beaucoup changé au cours du temps : certaines espèces sont apparues, d’autres ont disparu. L’étude de l’évolution permet également de comprendre que des espèces différentes peuvent partager des ancêtres communs.
La biodiversité
La biodiversité désigne la diversité de la vie sur Terre. Elle comprend la variété des milieux de vie, la variété des espèces et les différences entre les individus d’une même espèce.
L’espèce
Une espèce rassemble des individus qui possèdent de nombreux caractères communs et qui peuvent se reproduire entre eux et avoir une descendance capable à son tour de se reproduire.
Les adaptations
Les adaptations permettent aux êtres vivants de mieux vivre dans leur milieu.
Pattes palmées
Activité nocturne
Classer les êtres vivants
Les scientifiques classent les êtres vivants selon les caractères qu’ils ont en commun. Les groupes peuvent être emboîtés les uns dans les autres.
La biodiversité au cours du temps
Les fossiles montrent que la biodiversité n’a pas toujours été la même. Certaines espèces sont apparues au cours du temps, tandis que d’autres ont disparu.
Lorsqu’il ne reste plus aucun individu vivant d’une espèce, on dit que cette espèce est éteinte.
L’évolution
Au cours de très longues périodes, les espèces peuvent se transformer. Des espèces différentes peuvent aussi partager un ancêtre commun.
Deux espèces actuelles peuvent donc descendre d’un même ancêtre ancien.
Le fil conducteur de la leçon
la diversité
les espèces
les caractères
les êtres vivants
histoire évolutive
La biodiversité actuelle est le résultat d’une très longue histoire. Au cours du temps, de nouvelles espèces sont apparues, certaines se sont transformées et d’autres ont disparu.
Exercices
QCM — La diversité de la vie
20 questions, de la plus simple à la plus difficile. Chaque bonne réponse rapporte 1 point. Une fois une réponse choisie, il n’est plus possible de la modifier.
Exercice 2 — Classer les animaux
Utilise les caractères des animaux pour retrouver le groupe auquel chacun appartient.
Choisis le bon groupe pour chacun des sept animaux. Tes réponses restent enregistrées pendant que tu fais la partie 2.
Associe chaque groupe d’animaux au caractère qui lui correspond.
Exercice 3 — Adaptation physique ou comportementale ?
Observe chaque situation et indique s’il s’agit d’une adaptation physique ou d’une adaptation comportementale.
L’ours polaire possède une fourrure très épaisse qui l’aide à résister au froid.
À l’approche de l’hiver, certaines hirondelles migrent vers des régions plus chaudes.
La chauve-souris est principalement active pendant la nuit.
Le canard possède des pattes palmées qui facilitent ses déplacements dans l’eau.
Le colibri possède un long bec qui lui permet d’atteindre le nectar au fond des fleurs.
De nombreux oiseaux construisent un nid pour protéger leurs œufs.
Lorsqu’un danger approche, le lapin se réfugie dans son terrier.
Cet insecte possède un corps dont la forme et la couleur ressemblent à une branche.
Exercice 4 — Lire les couches de roches
Observe les différentes couches de roches et les fossiles qu’elles contiennent, puis réponds aux questions.
Les quatre couches ci-dessous n’ont pas été bouleversées. Elles se sont déposées les unes au-dessus des autres au cours du temps.
Exercice 5 — Comprendre un arbre de parenté
Observe l’arbre ci-dessous, puis réponds aux questions.
Cet arbre montre les liens de parenté entre le renard, le chien et le loup.
du chien et du loup
Le chien et le loup ont un ancêtre commun plus récent que celui qu’ils partagent avec le renard. Ils sont donc plus proches parents.
