Le cri du rhinolophe de Méhely

Merci !

Annales corrigées
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Génétique et évolution
Type : Pratique du raisonnement scientifique 1 | Année : 2017 | Académie : Pondichéry

 

9

Pondichéry • Avril 2017

pratique du raisonnement scientifique

Exercice 1 • 3 points

Le cri du rhinolophe de Méhely

Une espèce de chauve-souris européenne, le rhinolophe de Méhely (Rhinolophus mehelyi), présente la particularité de pousser des cris de très haute fréquence, c’est-à-dire extrêmement aigus par rapport aux autres espèces de chauve-souris.

svtT_1704_12_00C_01

Ph © image BROKER/hemis.fr

On cherche à comprendre comment l’évolution a pu conduire à la très haute fréquence des cris du rhinolophe de Méhely.

document 1 Les cris des chauves-souris

Les chauves-souris émettent des cris aigus dont l’écho leur permet de se situer dans leur environnement et de localiser avec précision les insectes qu’elles chassent. C’est ce que l’on appelle l’écholocalisation.

Plus les cris sont aigus, plus ils sont atténués au cours de leur propagation dans l’air et, par conséquent, moins ils portent loin dans le milieu. La haute fréquence des cris du rhinolophe de Méhely diminue donc l’efficacité de son écholocalisation, ce qui réduit l’efficacité de la chasse des insectes.

On sait aussi que la fréquence des cris des chauves-souris est un caractère héréditaire.

document 2 Comportement de femelles de rhinolophes de Méhely confrontées à des cris de différentes fréquences

Les femelles sont placées tour à tour face à deux compartiments contenant chacun une enceinte qui diffuse des cris de rhinolophes de Méhely mâles. On note vers quel compartiment la femelle testée se dirige lorsqu’elle entend les cris.

a. Dispositif expérimental

Chaque femelle testée a réalisé plusieurs fois ce test.

Compartiment 1

Compartiment 2

Émission de cris d’une fréquence de 104 à 106 kHz

Émission de cris d’une fréquence de 110 à 112 kHz

b. Résultats expérimentaux

svtT_1704_12_00C_02

D’après S. J. Puechmaille et al., Plos One, 2014

document 3 Degré de parenté entre 28 rhinolophes de Méhely mâles et les autres membres de leur colonie, en fonction de la fréquence des cris de ces mâles

Les rhinolophes de Méhely vivent généralement en colonie de plusieurs centaines d’individus. On prélève l’ADN des individus d’une colonie et, par comparaison, on évalue le degré de parenté entre 28 mâles de la colonie et les autres membres de ce groupe. Un fort degré de parenté entre un mâle et les autres membres de la colonie indique que ce mâle a eu beaucoup de descendants.

svtT_1704_12_00C_03

U.A. : unité arbitraire

D’après S. J. Puechmaille et al., Plos One, 2014

Indiquez la bonne réponse pour chaque série de propositions du QCM.

1. Les résultats expérimentaux présentés dans le document 2 indiquent que les femelles testées atterrissent :

a) davantage dans le compartiment 1.

b) davantage dans le compartiment 2.

c) indifféremment dans chacun des deux compartiments.

d) exclusivement dans le compartiment 2.

2. Les résultats de l’expérience présentée dans le document 2 indiquent que :

a) les rhinolophes de Méhely mâles sont attirés par les rhinolophes de Méhely femelles émettant les cris les moins aigus.

b) les rhinolophes de Méhely mâles sont attirés par les rhinolophes de Méhely femelles émettant les cris les plus aigus.

c) les rhinolophes de Méhely femelles sont attirées par les rhinolophes de Méhely mâles émettant les cris les moins aigus.

d) les rhinolophes de Méhely femelles sont attirées par les rhinolophes de Méhely mâles émettant les cris les plus aigus.

3. Le graphique du document 3 indique que :

a) plus un mâle émet un cri aigu, plus son degré de parenté avec les autres membres de la colonie est fort.

b) plus un mâle émet un cri aigu, plus son degré de parenté avec les autres membres de la colonie est faible.

c) moins un mâle émet un cri aigu, plus son degré de parenté avec les autres membres de la colonie est faible.

d) la fréquence du cri d’un mâle est indépendante du degré de parenté avec les autres membres de la colonie.

4. La mise en relation des documents 2 et 3 indique que les mâles avec un cri à :

a) haute fréquence sont davantage choisis comme partenaire de reproduction par les femelles, ce qui leur confère une faible descendance.

b) haute fréquence sont davantage choisis comme partenaire de reproduction par les femelles, ce qui leur confère une descendance nombreuse.

c) basse fréquence sont davantage choisis comme partenaire de reproduction par les femelles, ce qui leur confère une faible descendance.

d) basse fréquence sont davantage choisis comme partenaire de reproduction par les femelles, ce qui leur confère une descendance nombreuse.

5. D’après le document 1, le cri à haute fréquence des rhinolophes de Méhely est un caractère :

a) appris par les jeunes rhinolophes de Méhely parce qu’il favorise la chasse des insectes.

b) appris par les jeunes rhinolophes de Méhely bien qu’il soit défavorable à la chasse des insectes.

c) déterminé génétiquement et favorable à la chasse des insectes.

d) déterminé génétiquement et défavorable à la chasse des insectes.

6. La persistance d’un cri à haute fréquence de génération en génération chez les rhinolophes de Méhely résulte :

a) d’un phénomène d’apprentissage.

b) d’une hybridation.

c) d’un phénomène de sélection naturelle.

d) d’un phénomène de dérive génétique.

Les clés du sujet

Comprendre le sujet

Cette question s’appuie sur des documents que vous devez utiliser pour apprécier la validité des propositions de chaque série d’un QCM. Le sujet indique pour chaque série le document qu’il faut analyser.

Bien que le texte introductif indique que l’on cherche à comprendre comment l’évolution a pu conduire à la très haute fréquence des cris, les séries de propositions ne se rapportent que très peu à cette problématique, à part la sixième série qui s’y réfère en faisant appel à des connaissances générales.

Il faut lire attentivement le libellé de chaque proposition et être attentif à la construction des propositions.

Dans la première série, les adverbes sont importants : davantage, exclusivement, indifféremment.

Les séries 2 à 5 sont construites suivant le même modèle : deux éléments ayant chacun deux possibilités sont considérés. Dans la deuxième série, par exemple, le premier élément est le sexe des chauves-souris avec les possibilités « mâle » ou « femelle » ; le deuxième élément est la fréquence des cris avec les possibilités « les plus aigus » ou « les moins aigus ». Il faut d’abord confronter le premier élément aux données du document, ce qui permet d’éliminer deux propositions, puis identifier la proposition exacte grâce au second élément.

Dans l’évolution de cette population de chauves-souris, deux facteurs sélectifs ont dû intervenir. Le premier est le facteur alimentaire, qui tend à sélectionner les animaux émettant les sons les moins aigus (sélection naturelle), le deuxième est le facteur sexuel du choix des partenaires par les femelles, qui tend à sélectionner les mâles ayant les cris les plus aigus (sélection sexuelle). Ces deux facteurs agissent en sens contraire, et il semble que la sélection sexuelle a eu le plus d’impact puisque que, globalement, les individus de cette population émettent des cris très aigus par rapport aux autres populations.

Mobiliser ses connaissances

Sélection naturelle et dérive génétique sont replacées dans le cadre général de la transformation des populations, laquelle résulte des différences de survie et du nombre de descendants.