Pollinisation de la tomate

Merci !

Annales corrigées
Classe(s) : Tle S | Thème(s) : La plante domestiquée
Type : Pratique du raisonnement scientifique 2 | Année : 2014 | Académie : Moyen-Orient
 
Unit 1 - | Corpus Sujets - 1 Sujet
 
Pollinisation de la tomate
 
 

La plante domestiquée

svtT_1405_09_01C

Ens. spécifique

32

CORRIGE

 

Liban • Mai 2014

pratique du raisonnement scientifique

Exercice 2 • 5 points

La fécondation chez les angiospermes dépend souvent d’une collaboration avec un animal pollinisateur. Dans le cas de la tomate cultivée en serre, trois espèces interagissent : l’homme, le bourdon et la tomate.

> À partir de l’exploitation des documents et de vos connaissances, précisez les interactions entre bourdon, homme et tomate dans le cadre de la pollinisation de la tomate cultivée en serre et les conséquences de ces interactions pour chacun des partenaires.

DOCUMENT 1

Photo et schéma en coupe de la fleur de tomate


 

 

D’après www.snv.jussieu.fr

DOCUMENT 2

La pollinisation de la fleur de tomate

  • La fleur de la tomate est autofertile (le pollen peut féconder les ovules de la même fleur) et dirigée vers le bas.
  • La fleur ne produit pas de nectar
  • Les étamines sont soudées et forment un tube fermé autour du pistil. Le tube comporte des ouvertures longitudinales internes. Le stigmate se trouve en général dans le tube formé par les étamines.
  • Les mouvements de la fleur font tomber le pollen des étamines sur le stigmate et hors de la fleur.

D’après www.koppert.fr

DOCUMENT 3

Bourdon terrestre en train de faire vibrer une fleur de tomate pour en extraire le pollen

Les bourdons se nourrissent du nectar des fleurs et récoltent le pollen pour nourrir les larves.

Pour récolter le pollen, les bourdons font bouger les fleurs de tomates de façon particulièrement efficace : ils se suspendent à la fleur, leurs pièces buccales* accrochées aux étamines, puis font vibrer la fleur en activant leurs muscles du vol.

Une partie du pollen qui sort des étamines tombe sur le stigmate : ce type de pollinisation est appelée pollinisation vibratile.


 

*pièces buccales : petits organes qui entourent la bouche et qui servent à manger.

D’après © Inra / Morison

DOCUMENT 4

Conseils aux maraîchers, donnés par une société commercialisant des ruches de bourdon


 

Les empreintes laissées par les pièces buccales des bourdons sur les fleurs (marques de morsures) changent de couleur et deviennent brunes en l’espace d’une à quatre heures. Elles permettent de contrôler la pollinisation et le travail des bourdons.

Une seule visite par un bourdon suffit pour assurer une pollinisation efficace d’une fleur de tomate. Chaque fleur s’ouvre, puis se referme au bout d’un à trois jours suivant les conditions météorologiques. La pollinisation doit être assurée avant que la fleur ne se referme.

Afin de vérifier que la pollinisation a eu lieu, il faut récolter environ 20 fleurs refermées à différents endroits de la serre et observer s’il y a des empreintes laissées par les pièces buccales des bourdons.

Quand toutes les fleurs refermées sont marquées par les bourdons, on constate qu’elles se transforment toutes en fruits, formant des grappes complètes.

Quand moins de 90 % des fleurs sont marquées, les grappes de tomates sont incomplètes.

Si seulement 80 % des fleurs portent des marques de morsure, on doit ajouter une nouvelle ruche.

D’après www.koppert.fr

Comprendre le sujet

  • Le sujet se présente sous la forme d’un ensemble de documents (dossier). Attention à ne pas faire de la paraphrase, car toutes les informations nécessaires à la réponse attendue sont fournies.
  • Cernez bien la question posée, qui ne concerne que la pollinisation de la tomate en serre.
  • Il faut construire le devoir en exploitant les documents pour dégager la difficulté de la pollinisation des tomates en serre, puis montrer ensuite comment les bourdons, introduits dans les serres par l’homme, permettent de surmonter ces difficultés.

Mobiliser ses connaissances

La pollinisation de nombreuses plantes repose sur une collaboration animal pollinisateur/plante, produit d’une coévolution.

Corrigé

Introduction

Pour cultiver les tomates en serre, l’homme introduit des ruches de bourdons (document 4) dans les serres. L’exploitation des documents va nous permettre de dégager l’intérêt de cette pratique et d’identifier, en conclusion, les caractéristiques des interactions entre la tomate, le bourdon et l’homme.

I. Les problèmes posés par la culture des tomates en serre

  • L’homme sème des graines de tomates qui donnent des plants. Après développement et floraison, ces plants donnent des fruits consommables.
 

Notez bien

L’ajout de connaissances qui permet de construire un raisonnement.

  • Le fruit provient du développement de l’ovaire, qui ne se produit que si la fleur est pollinisée, c’est-à-dire si du pollen a germé sur le stigmate du pistil. Dans le cas de la tomate, le stigmate est enfermé dans le tube formé par les étamines (document 1) ; il ne peut recevoir du pollen venant de l’extérieur. C’est donc le pollen produit par la fleur elle-même qui pollinise son propre stigmate (autopollinisation).
  • Cette pollinisation exige des mouvements de la fleur (document 2) afin que le pollen tombe des étamines sur le stigmate. En l’absence de ces mouvements, la pollinisation est incomplète et, par suite, la production de fruits est médiocre.

II. Les bourdons et la pollinisation des tomates (document 3)

  • Les bourdons visitent les fleurs de tomates non pour y récolter du nectar (les tomates n’en produisent pas), mais pour récolter du pollen.
  • La technique du bourdon pour récolter ce pollen est de faire vibrer la fleur sur laquelle il s’est fixé grâce à ses pièces buccales et d’activer ses muscles du vol. Ainsi, il se couvre du pollen tombé de la fleur. Dans le même temps, une partie de ce pollen libéré des étamines tombe sur le stigmate.
  • Le comportement du bourdon favorisant la pollinisation, et donc la fructification de la tomate, est un exemple de coopération entre un animal et une plante.

III. L’homme, le bourdon et la tomate

  • Pour obtenir un bon rendement de la culture en serre des tomates, il est indispensable d’assurer une bonne pollinisation. Pour réaliser cette pollinisation, les agriculteurs ont pensé à utiliser des procédés mécaniques (vibrateurs), procédés coûteux et peu efficaces.
  • L’élevage de bourdons et l’introduction de ruches à bourdons dans les serres remplacent ces moyens mécaniques : ce sont les bourdons qui assurent la pollinisation.
  • Cependant, une surveillance attentive de l’action des bourdons est nécessaire : elle se fait par l’observation des empreintes laissées par les pièces buccales des bourdons lorsqu’ils visitent une fleur. Seules les fleurs portant des empreintes, donc visitées par les bourdons, donnent des fruits. Si les fleurs marquées sont peu nombreuses il faut introduire de nouvelles ruches.

Bilan

L’homme interagit indirectement sur la fructification de la tomate cultivée en serre par l’intermédiaire du bourdon, indispensable à la pollinisation. Le bourdon trouve dans la tomate une source de nourriture (le pollen) et assure la fructification de la plante. Enfin, la tomate en serre ne peut fructifier et se reproduire qu’en étant pollinisée par le bourdon et donc, indirectement, par l’homme qui introduit le bourdon.