Mimétisme et pollinisation des plantes

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Annales corrigées
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : Génétique et évolution
Type : Pratique du raisonnement scientifique 1 | Année : 2015 | Académie : France métropolitaine
Corpus Corpus 1
Mimétisme et pollinisation des plantes

France métropolitaine 2015

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Sujet complet

2

France métropolitaine • Juin 2015

pratique du raisonnement scientifique

Exercice 1 • 3 points

La plante de l’espèce Gorteria diffusa possède des inflorescences présentant une grande variété d’ornementation selon les individus.

Chez cette espèce, la reproduction se fait par pollinisation croisée (le pollen d’une inflorescence doit se déposer sur une autre inflorescence).

On étudie deux variétés, la forme « okiep » et la forme « spring ».

> À partir de la seule exploitation des documents, expliquez comment la variété « spring » a une plus grande efficacité de reproduction que la variété « okiep ».

 Document1 Les inflorescences des deux variétés de Gorteria diffusa
Variété « spring »

 
Variété « okiep »

 

D’après Allan G. Ellis et Steven D. Johnson, 2010

 Document2 Visite des fleurs par les insectes de l’espèce Megapalpus capensis

a. Types de visite des inflorescences par les mâles ou les femelles de Megapalpus capensis


 

D’après Allan G. Ellis et Steven D. Johnson, 2010

b. Mâles de Megapalpus capensis visitant une fleur de la variété « spring »


 

D’après Allan G. Ellis et Steven D. Johnson, 2010

 Document3 Nombre d’inflorescences recevant du pollen exporté d’une autre inflorescence par les mâles ou les femelles de Megapalpus capensis

 

D’après Allan G. Ellis et Steven D. Johnson, 2010

Les clés du sujet

Comprendre le sujet

  • Le sujet repose sur l’exploitation de trois documents pour répondre à une problématique : l’explication de la plus grande efficacité de reproduction d’une variété de plante par rapport à une autre. En ce sens, ce sujet s’apparente à un exercice de type II-2. Généralement, lorsque le support d’un exercice de type II-1 comporte plusieurs documents, le questionnement est de type QCM. Ce n’est pas le cas ici. En conséquence, la rédaction de cet exercice de type II-1 sera nécessairement assez longue.
  • Il est possible d’exploiter les documents suivant l’ordre proposé, puis de rassembler ensuite toutes les informations extraites pour proposer une réponse à la question posée. C’est sans doute la solution la plus simple et la plus sécurisante. Elle présente toutefois le désavantage d’exploiter chaque document pour lui-même, sans problématique d’exploitation.
  • Une autre façon de raisonner consiste à partir de la question posée (une plus grande efficacité de reproduction), et de s’interroger sur ce que cela peut signifier, à savoir une plus grande production de graines. Comment expliquer une plus grande production de graines par l’une des deux variétés ? Comme la production de graines via la fécondation dépend de la pollinisation des fleurs, cela conduit à exploiter le document 3 qui indique que les mâles de Megapalpus pollinisent mieux les inflorescences de la variété « spring » que celles de la variété « okiep ». Il faut alors rechercher une explication dans le comportement de ces mâles, en fonction des caractéristiques des deux types d’inflorescences.
  • Bien entendu, les deux progressions sont admises au bac, ainsi qu’une troisième approche qui mixe les deux autres. L’important est que votre exposé corresponde bien à la nature de l’exercice : la pratique du raisonnement scientifique.

Mobiliser ses connaissances

  • La pollinisation de nombreuses plantes repose sur une collaboration ­animal pollinisateur – plante, produit d’une coévolution.
  • À l’issue de la fécondation, la fleur se transforme en fruits contenant des graines.
Corrigé
Corrigé

Introduction

Le libellé du sujet indique que la variété « spring » a une plus grande efficacité de reproduction que la variété « okiep ». Comme la Gorteria est une plante à fleurs, cela signifie que la variété « spring » produit davantage de graines que la variété « okiep ». La production de graines via la fécondation dépend de la pollinisation des fleurs. Cela conduit à rechercher s’il existe des différences dans la pollinisation des deux variétés.

I. La pollinisation des deux variétés de Gorteria par les insectes de l’espèce Megapalpus capensis

  • Le document 3 indique que les mâles, au cours de la visite des inflorescences de la variété « spring », laissent trois fois plus de pollen que les femelles. De plus, le titre du document 3 indique que le pollen provient d’une autre inflorescence, ce qui indique une pollinisation croisée, indispensable à la reproduction. Les mâles pollinisent donc plus efficacement les inflorescences de la variété « spring » que les femelles.
  • Il n’en est pas de même pour la pollinisation de la variété « okiep », que mâles et femelles pollinisent à peu près de la même façon et de façon proche à celle des femelles avec la variété « spring ».
  • Le fait le plus important est donc que la pollinisation de la variété « spring » est nettement mieux assurée que celle de la variété « okiep », et cela grâce aux mâles de l’insecteMegapalpus capensis. Il reste à expliquer l’origine de cette efficacité pollinisatrice plus grande des mâles vis-à-vis de la variété « spring ».

II. Le comportement des mâles et l’efficacité pollinisatrice

  • Le document 2a indique que près de 70 % des visites des mâles sur les inflorescences de « spring » s’accompagnent d’un comportement d’accouplement, alors que ce comportement n’a pas lieu lorsqu’ils visitent des inflorescences « okiep » et n’est pas présent chez les femelles. On peut donc penser que c’est ce comportement d’accouplement présent sur les inflorescences « spring » et absent sur celles d’« okiep » qui est à l’origine de la meilleure pollinisation des inflorescences « spring ».
  • Le document 2b montre qu’au cours de ce comportement, le corps des mâles se couvre de pollen. C’est ce pollen qu’ils abandonnent en partie lors de la visite d’une autre inflorescence.

III. La différence entre les inflorescences des deux variétés et le comportement des mâles

Les inflorescences la variété de « spring » présentent des taches sombres qui miment le corps de l’insecte. Ces taches sont beaucoup plus réduites pour les inflorescences « okiep ».

Bilan

Les inflorescences de « spring », contrairement à celles d’« Okiep », présentent des taches sombres qui, pour les mâles, évoquent le corps des femelles. Les mâles, lors de la visite des inflorescences « spring », adoptent face à ce leurre un comportement d’accouplement qui conduit à un dépôt de pollen sur leur corps. Lors de la visite d’autres inflorescences, ils abandonnent une partie de ce pollen et assurent ainsi une pollinisation efficace. Ce comportement ne se produit pas sur la variété « okiep », d’où une moindre pollinisation et donc une moindre reproduction.