Production de matière organique par les êtres vivants

Ch 5. Production de matière organique

5.1/ Définition

On  a vu dans les chapitres précédents que les être vivants sont constitués de cellules. Par conséquent pour grandir un être vivant doit produire de nouvelles cellules.

On appelle matière organique toutes les matières produites par les êtres vivants. Par conséquent, les feuilles mortes, les poils, les plumes qu'on trouve par terre sont de la matière organique puisqu'ils ont été produit par des êtres vivants. Ceci est vrai pour tout ce qui a été produit par les êtres vivants.

 

5.2/ Production de matière organique par les végétaux verts.

Utilisation des expériences réalisées sur la germination des lentilles.

5.2.1/ Croissance en absence de lumière.
On observe que lorsque les lentilles sont mises à pousser sur du coton en absence de lumière, elles germent plus vite que dans l'expérience témoin avec lumière. Les lentilles sans lumière grandissent plus rapidement que le témoin, mais leur couleur est jaunâtre (ou vert très pâle) alors que les lentilles de l'expérience témoin sont bien vertes.
On en déduit que les lentilles n'ont pas besoin de lumière pour germer et grandir.

Si on poursuit l'expérience au delà de 3 semaines, on observe que les lentilles sans lumière fanent et meurent rapidement alors que les lentilles avec lumière peuvent survivre plus longtemps. On constate aussi que la graine a totalement disparue, on ne la voit plus.
On en déduit que la lumière est indispensable à la survie de la plante. Dans les premières semaines une graine peut germer sans lumière en utilisant les réserves d'énergie de la graine, mais au delà de quelques semaines, la lumière va être indispensable.

5.2.2/ Croissance dans la terre.
On observe que les graines posées sur le coton germent plus vite que celles posées sur la terre. Leurs croissances les 10 premiers jours est plus rapide. Puis alors que les lentilles ne grandissent plus dans le coton, les lentilles dans la terre continue de grandir.
On en déduit que les lentilles n'ont pas besoin de terre pour germer et grandir

Si on poursuit l'expérience au delà de 3 semaines, on observe que vers la fin de la 4ème semaine, les plantes dans le coton commencent à faner alors que les lentilles dans la terre continuent de grandir et se développer.
On en déduit qu'il y a dans la terre des composés utiles pour la nourriture des plantes.

5.2.3/ Croissance en absence d'eau
On observe que si les graines ne sont jamais arrosées, elles ne germent jamais.
On en déduit que l'eau est nécessaire à la germination des graines.

Si on prive une plante adulte d'eau on observe aussi qu'elle meurt rapidement. L'eau est par conséquent indispensable à la survie des plantes.

5.2.4/ Croissance à faible température.
Pour tester l'effet de la température, nous avons réaliser une expérience en faisant pousser, l'hiver, des lentilles à l'extérieur (test) et d'autres à l'intérieur (témoin). On constate que dans l'expérience test, les plantes germent dès que la température dépasse 10°C. Toutefois on constate que la croissance est très lente si la température reste aux environs de 10°C. Si la température diminue après la germination la plante meurt.
On en déduit que pour germer et se développer les plantes ont besoin d'une température minimale.

5.2.5/ Conclusions expérimentales.
Ces expériences nous ont permis de découvrir que les plantes n'ont pas besoin de lumière et de terre pour germer et que la température à laquelle elles peuvent germer est relativement basse. Par ailleurs, ces expériences nous ont permis de confirmer des choses que nous avions déjà observées. Les plantes ont besoin pour vivre d'eau, de lumière, de terre et d'une bonne température. Les plantes vertes ou plantes chlorophylliennes peuvent donc grandir et produire de la matière organique à partir de matières minérales. On dit que ce sont des producteurs primaires de matière organique. La production de matière organique est facilement visible chez les végétaux et en particulier les arbres. Lorsqu'on coupe un arbre il est facile de voir sur la souche des cernes (des ronds) concentriques avec des alternances de couleurs claires et foncées. Chaque année se crée une nouvelle cerne qui est constituée d'une cerne de printemps bois clair et généralement large (plus la cerne est large, plus le printemps aura été humide) et une cerne d'été généralement foncée, ou la pousse est lente. En comptant les cernes des arbres il est possible de connaître l'âge de l'arbre.

 

5.3/ Production de matière organique par les animaux.

Pour grandir, les animaux consomment soit des végétaux (les herbivores) soit d'autres animaux (les carnivores). De plus, si on regarde le graphique ci-dessous on peut observer que la masse des rats est fonction de la quantité de matière grasse qu'il consomme. Tout comme nous, plus un animal mange, plus il va grossir, donc plus il va produire de matière organique. Les animaux consomment de la matière organique pour produire de la matière organique. On dit que ce sont des producteurs secondaires de matière organique.

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évolution de la masse des rats en fonction du temps et de la qualité de la nourriture ingérée. Les données sont représentées par la moyenne et la barre d'erreur correspond à l'erreur standard à la moyenne.

 

5.4/ Les besoins alimentaires des animaux.

Nous venons de le voir les animaux mangent d'autres êtres vivants pour se nourrir. Il y a donc des relations alimentaires qui ont lieu entre les différents êtres vivants d'un milieu. En science le fait qu'un animal soit mangé par un autre s'appelle une chaîne alimentaire. Chaque être vivant constitue le maillon d'une chaîne alimentaire. L'ensemble des chaînes alimentaires d'un milieu s'appelle les relations alimentaires.

Un site pour s'entraîner.

Dans la nature les traces laissées par les animaux sont des indications sur ce qu'il mange. Afin de mettre ceci en évidence nous avons disséqué une pelote de réjection de chouette.

 

5.5/ Les besoins alimentaires des végétaux verts.

Nous avons fait des expériences à la maison afin de voir ce qui était nécessaire pour la croissance des graines. Nous avons ainsi pu déterminer que pour pousser les graines ont besoin d'eau pour germer, mais aussi d'une température favorable (pas trop chaude et pas trop froide). Toutefois on a pu voir que les graines peuvent germer dehors alors que la température extérieure ne dépasse 10°C. Nous avons pu observer que nos graines arrivent à se développer sans soleil et sans sol (uniquement dans du coton). Pourtant nous avons vu que sans soleil les plantes jaunissent et que les plantes avec de la terre se développent mieux que celles dans le coton.

Si nous poursuivons nos expériences en laissant des plantes sans soleil, nous allons voir que les plantes vont commencer par jaunir puis se flétrir avant de mourir. C'est donc que les plantes ont besoin de soleil pour vivre. En fait, la lumière du soleil va permettre à la plante verte de fabriquer de la matière organique à partir de matière minérale (c'est ce qu'on appelle la photosynthèse).

Des plantes ne peuvent pas pousser uniquement dans le coton. Si on laisse des plantes dans le coton au bout de quelques temps, elles vont jaunir, se flétrir et mourir. Le coton permet aux graines de pousser, car la graine contient une grande réserve d'énergie. Mais une plante adulte doit puiser des matières minérales dans son environnement. Pour puiser les matières minérales, la plante va utiliser ses racines pour récupérer les sels minéraux et l'eau. Si la terre est pauvre en sels minéraux, il est possible d'en ajouter grâce aux engrais naturels ou chimiques.

 

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Evolution de la taille des plantes en fonction du temps et des différentes conditions de culture. On constate que selon les conditions choisies nos graines ne poussent pas toutes à la même vitesse.

 

5.6/ Le recyclage de la matière organique dans le sol.

Quelques définitions pour commencer.

 

Sol : endroit sur lequel nous marchons en dehors de toutes constructions humaines le sol est généralement constitué de terre.

Sous-sol : il est situé sous le sol et il est constitué de roche. (dans certaines régions, on peut marcher directement sur le sous-sol, il n'y a pas de sol, c'est le cas des falaises, des sommets des montagnes, des volcans, des grottes et de certaines régions proches de la mer).

Litière : couche située sur le sol et constituée de restes d'être vivants morts (végétaux et animaux)

Humus : couche de terre noire et humide constituée par des restes d'êtres vivants en cours de décomposition.

Il y a donc plusieurs couches dans le sol sous nos pieds. Voyons maintenant un peu en détail comment ça fonctionne.

La matière organique va tomber sur le sol. Ce peut être les animaux lorsqu'ils meurent, mais aussi et surtout les feuilles des arbres qui tombent chaque automne. Si ces feuilles n'étaient pas dégradées, leur épaisseur ne cesserait d'augmenter. Il y a donc un système qui permet de détruire cette matière organique morte. La matière organique morte va être mangée par des être vivants qu'on nomme décomposeurs. Les décomposeurs sont des animaux mais aussi des végétaux (champignons essentiellement). Les décomposeurs vont manger les restes de matières organiques et la réduire jusqu'au simples éléments chimiques (comme ce qu'on trouve dans les engrais). Ces éléments chimiques sont dispersés dans le sol grâce aux lombrics (les vers de terre). Ils vont enfouir les éléments chimiques et remonté des matières minérales issues de l'altération de la roche du sous-sol.

L'ensemble des décomposeurs du sol forment des réseaux alimentaires. En effet, dans le sol il y a différentes chaînes alimentaires, comme nous pouvons le voir sur l'image ci-dessous.

reseau-sol1.jpg

Il y a donc dans la nature un système de recyclage de la matière organique produite par les végétaux verts à partir de la matière minérale. Vous trouverez ci-dessous un schéma simplifié du système de recyclage de la matière organique. A notre niveau nous pouvons faciliter le recyclage de la matière organique en faisant du compostage. Pour vous renseigner sur le compostage, suivez le lien pour savoir ce qu'on faire ou ne pas faire.

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Date de dernière mise à jour : 24/01/2015

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