SPRINT FINAL
France métropolitaine, juin 2023 • SVT
38
sci3_2306_07_01C
France métropolitaine • Juin 2023
L’idotée, un petit crustacé surnommé « abeille des mers »
Intérêt du sujet • Des animaux peuvent faciliter la reproduction des végétaux terrestres, mais aussi dans le milieu marin. C’est le cas de l’idotée qui joue un rôle dans la reproduction d’une algue rouge.
Des chercheurs viennent récemment de mettre en évidence le rôle d’un petit crustacé (l’idotée), dans la reproduction d’une algue rouge marine, la gracilaire. On appelle ce crustacé l’« abeille des mers ».
Document 1Reproduction sexuée chez l’algue rouge
L’algue rouge forme de longs rameaux. Il existe des pieds mâles et des pieds femelles. Lors de la reproduction, le pied mâle libère dans l’eau des cellules sexuelles mâles incapables de se déplacer par elles-mêmes. Les ovules sont fixés sur les rameaux du pied femelle. La fécondation correspond à la fusion de deux cellules sexuelles, l’une mâle et l’autre femelle pour donner une cellule-œuf formant un renflement sur le pied femelle.
▶ 1. À partir des informations du document 1, indiquer quel schéma (A ou B) correspond à la rencontre des cellules sexuelles chez l’algue rouge. (3 points)
Document 2Rôle de l’idotée dans la reproduction de l’algue rouge
L’idotée se déplace d’une algue rouge à l’autre pour se nourrir. Les chercheurs, ayant observé au microscope l’idotée, ont découvert que de nombreuses cellules sexuelles mâles de l’algue rouge étaient collées sur son corps. Ils ont voulu comprendre le rôle de ce petit crustacé dans la reproduction de l’algue rouge.
▶ 2. Parmi les 3 propositions ci-dessous, recopier l’hypothèse choisie par les chercheurs. Justifier votre choix en prélevant deux informations des documents 1 et 2. (7 points)
L’idotée joue un rôle dans la reproduction de l’algue rouge, en transportant :
a) les cellules sexuelles mâles vers les cellules sexuelles femelles.
b) les cellules sexuelles femelles vers les cellules sexuelles mâles.
c) les cellules sexuelles mâles et femelles les unes vers les autres.
En laboratoire, les chercheurs ont mis au point des expériences afin de comprendre quel rôle joue l’idotée dans le succès de la reproduction de l’algue rouge.
Document 3Montage expérimental et résultats obtenus d’une expérience réalisée par les chercheurs du CNRS-Sorbonne université de Roscoff
A. Montage expérimental de l’expérience réalisée par les chercheurs
B. Graphique des résultats obtenus
On précise que les rameaux des algues rouges mesurent de 20 à 50 cm de long.
Source : Lavaut et al., Sciences, 2022.
▶ 3. Parmi les 3 propositions ci-dessous, choisir la conclusion des chercheurs puis recopier celle-ci. Justifier la réponse, à partir du document 3, en citant des valeurs chiffrées. (9 points)
La fécondation de l’algue rouge :
a) ne dépend pas de l’idotée.
b) est favorisée par la présence de l’idotée.
c) ne peut avoir lieu qu’en présence de l’idotée.
Document 4Rôle des insectes pollinisateurs dans la fécondation chez les plantes à fleurs
Les animaux participent activement ou passivement au transport du pollen (cellules sexuelles mâles) des fleurs vers les ovules d’autres fleurs. Le pollen est accroché sur les plumes des oiseaux, la fourrure des mammifères ou encore sur les soies des insectes. L’abeille transporte différents pollens, notamment celui du pissenlit.
ph © Thomas Deerink/BSIP
Photographie d’une tête d’abeille observée au microscope électronique à balayage (MEB)
ph © Natural History Museum, London/Science Photo Library/sciencephoto.fr
Photographie de pollen de pissenlit observé au microscope électronique à balayage (MEB)
▶ 4. En vous appuyant sur l’ensemble des documents, expliquer pourquoi les chercheurs qualifient l’idotée d’« abeille des mers ».
Les clés du sujet
Comprendre les documents
Répondre aux questions
▶ 1. Repère les différences entre les deux schémas et cherche ensuite celui qui contient les informations du texte du document 1.
▶ 2. L’information à mettre en évidence pour répondre est le déplacement ou non des cellules sexuelles, mâles et femelles. Ces informations sont dans les documents 1 et 2.
▶ 3. Repère la différence entre les deux montages afin de savoir ce que les chercheurs veulent mettre en évidence, puis interprète les résultats obtenus afin de connaître le rôle des idotées.
▶ 4. Suis les étapes du schéma pour répondre à cette question.
▶ 1. C’est le schéma A qui correspond à la rencontre des cellules sexuelles chez l’algue rouge. En effet, il est noté que les ovules sont fixés sur les rameaux du pied femelle, que seules les cellules sexuelles mâles sont libérées et que la cellule-œuf formée par fécondation provoque un renflement sur le pied femelle. Sur le schéma B, les deux types de cellules sexuelles sont libérés et la cellule-œuf est libre dans l’eau, ce qui est faux.
▶ 2. D’après le document 1, seules les cellules sexuelles mâles sont libérées dans l’eau, mais incapables de se déplacer par elles-mêmes. De plus, d’après le document 2, l’idotée se déplace d’une algue rouge à l’autre pour se nourrir avec de nombreuses cellules sexuelles mâles de l’algue rouge collées sur son corps. Elle peut donc les transporter d’une algue à une autre. La bonne proposition est donc la réponse a) : l’idotée joue un rôle dans la reproduction de l’algue rouge, en transportant les cellules sexuelles mâles vers les cellules sexuelles femelles.
▶ 3. La seule différence entre les montages est la présence (aquarium A) ou l’absence (B) d’idotées : les résultats montrent donc leur rôle.
gagne des points
N’oublie pas de relever ce qui est mesuré, ainsi que des valeurs chiffrées dans le graphique pour argumenter la réponse.
En présence d’idotées, les chercheurs comptent 4 cellules-œufs pour 5 cm de rameau d’algue rouge. Or les rameaux mesurent de 20 à 50 cm de long : cela fait 16 à 40 cellules-œufs par rameau.
En absence d’idotées, les chercheurs comptent 0,2 cellule-œuf pour 5 cm de rameau, soit 0,8 à 2 cellules-œufs par rameau, ce qui est très peu.
On ne peut pas dire que la fécondation de l’algue ne peut avoir lieu qu’en présence de l’idotée (3e réponse), sinon on aurait 0 cellule-œuf dans l’aquarium B. La fécondation peut donc avoir lieu sans idotée, mais alors elle est presque nulle. La bonne proposition est la réponse b) : la fécondation de l’algue rouge est favorisée par la présence de l’idotée.
▶ 4. On cherche à expliquer pourquoi les chercheurs qualifient l’idotée d’« abeille des mers ». Pour cela, on peut comparer le rôle de l’abeille et celui de l’idotée dans la reproduction sexuée d’un végétal.
D’après le document 4, des animaux peuvent transporter activement ou passivement du pollen (cellules sexuelles mâles) des fleurs vers les ovules d’autres fleurs. Les photographies montrent que les grains de pollen du pissenlit ont des crochets et que la tête d’une abeille est recouverte de soies. D’après le texte, les grains de pollen peuvent s’accrocher dans les soies sur la tête des abeilles, principalement grâce à leurs crochets. L’abeille participe au transport du pollen (cellules sexuelles mâles) de fleurs en fleurs et permet la fécondation et la reproduction sexuée de plante à fleurs, notamment le pissenlit.
Nous avons vu que l’idotée, en se nourrissant, peut transporter les cellules sexuelles mâles collées sur son corps vers les cellules sexuelles femelles. Sans elle, le transport des cellules sexuelles mâles et la fécondation sont très limités. L’idotée participe au transport des cellules sexuelles mâles, permet la fécondation et la reproduction sexuée de l’algue rouge.
Dans les deux cas, l’animal transporte les cellules sexuelles mâles et permet la reproduction d’un végétal. On peut donc qualifier l’idotée d’« abeille des mers » car elle joue le même rôle que l’abeille en milieu aquatique.