un aquarium d'eau de mer froide en classe

Pour les conseils pratiques de la réalisation voir la page sur la zone intertidale : sortie sur un littoral rocheux et mise en place de l'aquarium et quelques idées générales sur l'utilisation pédagogique


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Sommaire de cette page:
Les habitants de l'aquarium (classés par ordre alphabétique, classés par milieu, classés en 5 règnes)
Objectifs et formulation par cycle
Un exemple de projet (voir dossier Public/PE2/SVT/index.htm sur le disque de l'iufm, site de Quimper)

Les habitants de l'aquarium (classés par ordre alphabétique)

(illustrations modifiées à partir du Guide de la faune et de la flore littorales des mers d'Europe, A.C. Campbell et J. Nicholls, 1979, Delachaux et Niestlé) - les échelles n'ont pu être respectées

groupes
exemples
milieu de vie

(ESL: étage supralittoral, EML: médiolittoral, EIL: infralittoral)

caractéristiques du travail du vivant
observations
-
pistes d'exploitation
travail de relation
travail de nutrition
travail de reproduction

algues vertes

enteromorphe, ulve
Cladophora

EML

Toutes les algues vivent fixées à leur substrat. Les algues flottantes que l'on trouve sont des fragments arrachés, souvent en voie de décomposition.

Photosynthèse (synthèse de la matière organique grâce à l'énergie lumineuse) à partir d'eau, d'éléments minéraux solubles dans l'eau, de gaz (dioxyde de carbone et dioxygène) et d'énergie lumineuse. Toutes les "algues" sont chlorophylliennes (possèdent de la chlorophylle a mais sa couleur verte peut être masquée par d'autres pigments; elle réapparaît si l'on plonge l'algue dans l'eau bouillante)

reproduction solitaire par fragmentation ou reproduction à deux avec des cellules sexuelles...

classées dans les unicellulaires coloniaux et non avec les plantes qui par contre comprennent les algues brunes (les colonies ont la forme de lames, "feuilles" ou de rubans peu ramifiés) dans la nouvelle classification en 5 règnes.

l'omniprésence du pigment vert chlorophyllien peut déjà être soulignée (et démontrée) pour tous les plantes (réalisant la photosynthèse)

certaines algues sont comestibles et ont même un très bon goût (goût très poivré de Laurencia pinnatifida); faire un flan avec Chondrus crispus est aussi très facile.

On peut aussi travailler sur les variations de la "flore" alguaire en fonction des saisons... croissance et reproduction printanières et estivales, faible développement, arrachement, décomposition, à l'automne, enfin, divers modes de survie en hiver.

algues rouges

Polysiphonia,
Chondrus crispus
Porphyra umbilicalis
Laurencia pinnatifida

EML

EIL

algues brunes

fucus, laminaires... NE PAS GARDER DANS L'AQUARIUM

"algues"

Toutes les algues doivent être fixées à leur support (caillou), ne pas conserver d'algues brunes, une bonne oxygénation est indispensable, une eau pas trop chaude et une source de lumière (si possible néon horticole qui ne chauffe pas). Ce sont les "algues" microscopiques (phytoplancton) de l'eau de mer qui sont principalement à l'origine du réseau alimentaire de l'aquarium.

anémones

deux genres principaux:

Actinia equina

 

EML (rochers et crevasses même toute proche de l'ESL)

Vie fixée grâce à une base en ventouse très puissante. Se déplace à la recherche d'un emplacement et y reste tant que les conditions sont favorables.

A marée basse, rétracte ses tentacules et se referme grâce à un anneau musculaire. Résiste très bien au vent et aux vagues, mêmes fortes.

le corps d'une anémone est un sac-piège, fixé au substrat par un pied-ventouse. Les tentacules entourant la bouche sont garnies de cellules venimeuses possédant un dard. Les petites proies sont foudroyées, les grosses sont souvent immobilisées mais le venin est inoffensif pour l'homme.

peuvent se diviser en deux et donner naissance à des individus fils par bourgeonnement

* L'anémone équine ou chevaline, rouge-violacée, atteint 6 cm de diamètre. C'est la plus commune. Ses quelques 200 tentacules sont entièrement rétractiles.

L'adaptation à l'émersion, très caractéristique mérite d'être soulignée.

Anemonia sulcata

EML et EIL jusqu'à 23 m de profondeur (zones éclairée)

Vie fixée grâce au pied en ventouse mais assez peu puissante. Se déplace facilement à la recherche de zones éclairées.

* L'anémone sulcée, souvent verte (avec la pointe des tentacules souvent violette), est plus grande que l'anémone équine. Elle préfère les zones éclairées et se déplace dans l'aquarium vers la lumière. Ses quelques 170 tentacules ne peuvent pas tous se rentrer.

Sa préférence pour la lumière est un point intéressant.

aplysie (lièvre de mer)

EML

sous les algues qui lui assurent une protection

coquille partiellement cachée sous la peau

émet un liquide violacé lorsqu'il est dérangé

brouteur de film bactérien et d'unicellulaires microscopiques

les longs chapelets brun-clair d'œufs sont récoltés vers la fin mai

larve planctonique

La présence d'une coquille, même partiellement cachée permet aux biologistes, parmi d'autres caractères, de rattacher cet animal aux mollusques gastéropodes comme le buccin (bulot) ou l'escargot

ascidies

EML et surtout EIL

filtreurs microphages utilisant leurs branchies pour capturer les particules de nourriture en suspension dans l'eau comme les moules

ne vivent pas longtemps dans l'aquarium, à ne pas ramener en classe
on peut par contre utiliser les gros spécimen pour mettre en évidence les courants nutritifs chez un filtreur (orifice inhalant et orifice exhalant) à l'aide d'un colorant vital (bleu de méthylène)

balanes

Chtamalus (petite, couvre souvent tous les rochers de la partie supérieure de l'ESL)

ESL surtout, et un peu EML

les plaques calcaires latérales et basale (sole) assurent une protection efficace

filtration grâce à des pattes modifiées (voir cycle nutritif dans le cours PE2: microphagie)

Chtamalus étant originaire des mers tempérées chaudes, elle se reproduit en été et si les températures sont suffisamment clémentes, elle forme des populations importantes uniquement en Sud Finistère

une nouvelle espèce importée: Elminius modestus, d'origine néo-zélandaise, se développe partout mais semble moins bien résister aux côtes fortement battues par les tempêtes

Les balanes sont intéressantes sur le terrain car ce sont des animaux très discrets dont l'enfant ne remarque pas la présence sur les rochers.

D'autre part leur organisation de crustacé à vie fixée filtreurs est particulièrement originale.

Enfin, la répartition des genres en fonction de la température est très démonstratif.

Balanus

(voir image dans le chapitre sur la nutrition des animaux)

EML et EIL surtout

Balanus, originaire des mers arctiques , se reproduit en hiver. Les larves supportent mal les températures supérieures à 25°C et les populations ne sont importantes que dans le Nord Finistère

bernard l'ermite

Pagurus

EML

son corps mou le rend vulnérable et il habite dans la coquille délaissée d'un gastéropode (souvent...)

le grand bernard l'ermite place souvent lui-même sur "sa" coquille une anémone particulièrement venimeuse qui le protège de nombreux prédateurs

sont capables de dilacérer des proies(surtout des cadavres) par leurs grands appendices mais ce sont aussi des filtreurs actifs

les jeunes vivent dans l'EML mais les adultes migrent vers le milieu marin strict

L'étude du bernard l'ermite peut-être l'occasion de voir quelles peuvent être les relations entre les organismes vivants (symbiose au sens large comprenant : commensalisme (hôte ni affecté ni aidé), mutualisme ou symbiose au sens strict (bénéfices réciproques) et parasitisme (hôte affecté))

bigorneaux (littorine)

Littorina littorea, le gros bigorneau (2,5 cm de hauteur environ)

 

Littorina littoralis, le petit bigorneau jaune-vert

vit dans l' EML mais se déplace du haut de la zone vers le bas en période de reproduction

coquille calcaire (protection)

la couleur de la coquille semble être due partiellement aux pigments contenus dans sa nourriture (ainsi les littorines vertes broutent essentiellement des algues et autres organismes verts)

brouteur de film bactérien et d'unicellulaires microscopiques (on peut extraire la radula et l'observer au microscope)

Littorina neritoides,

minuscule (moins de 8 mm) a une respiration pulmonaire et vit dans l'ESL. Elle se noie dans l'aquarium, comme Littorina saxatilis (une grosse littorine jaune) qui a pourtant des branchies.

Comme pour les autres bigorneaux un travail peut être fait sur l'adaptation à l'émersion (opercule et adhésion au substrat: rocher ou algue), la forme hélicoïdale de la coquille et son enroulement dextre ou senestre (ouverture à droite ou à gauche respectivement lorsque la pointe est vers le haut)

crabes

crabe vert, étrille, tourteau (dormeur)

EML (cuvettes) et ESL

résistent bien à l'émersion

régime varié d'éboueur plus porté sur la nourriture d'origine animale: appendices buccaux. Mange de nombreux cadavres.

sexes séparés, ne pas confondre les œufs de la femelle avec des parasites (sacculine..)

Le crabe vert se bat sans arrêt dans l'aquarium. De toute façon, limiter à de tout petits spécimens.

La marche du crabe peut être exploitée avec des jeux de déplacement surtout en cycle 1

crepidule

Crepidula fornicata

colonies (indidus accrochés les uns aux autres), les individus les plus vieux étant bien sûr les plus proches du support

se nourrit des mollusques sur lesquels elle vit (est inoffensive pour certains, alors qu'elle semble être la cause de dégâts importants dans les parcs à huîtres pour d'autres)

hermaphrodisme successif: les individus de la colonie sont d'abord mâles puis femelles

introduite avec les huîtres en provenance d'amérique.

un projet de valorisation de la crepidule ramassée avec les moules et surtout les huîtres d'élevage, est en cours. On cherche à produire des farines animales pour le bétail....!!!!

crevettes

EML (cuvettes, surtout juvéniles) et EIL

nage "sur place" par des appendices plus ou moins aplatis et propulsion brutale par des battements de la "queue" qui prolonge l'abdomen

même régime que les crabes mais avec des particules plus petites

les femelles portent les œufs bien visibles qui une fois fécondés donnent des larves qui sont libérées plus ou moins précocement

c'est l'observation de la nage, de l'incessant mouvement des appendices buccaux et respiratoires qui sont les principaux points d'attraction. La période de reproduction depuis fin mars-avril permet aussi d'aborder la reproduction des crustacés que l'on peut par exemple continuer en faisant éclore des œufs d'Artemisia salina (en vente comme nourriture pour poissons d'aquarium) dans de l'eau de mer légèrement chauffée...

éponges

EML et EIL

fissures rocheuses et sous le couvert d'algues (fucus)

les cellules ciliées des éponges absorbent les petites particules de nourriture présente dans l'eau de mer

reproduction sexuée (œufs dans du mucus)

rares car très sensibles à la dessiccation

étoiles de mer

3 genres principalement: Marthasterias (supporte moins bien l'aquarium),
Asterias, l'étoile de mer commune

et Asterina (étoile de shériff), qui supporte très bien la vie en aquarium

EML et EIL

plutôt sur les côtes abritées

le déplacement se fait grâce aux milliers de petits pieds à ventouses (pieds ambulacraires) disposés souvent en deux rangées de part et d'autre d'un sillon sur la face ventrale de chaque bras

elles entourent leurs proies (moules, huîtres...et autres bivalves) de leurs bras et entrouvrent ainsi la coquille. Elles introduisent alors leur estomac dévaginé par l'orifice et digèrent à l'extérieur les tissus de leur proie pour absorber les produits de cette digestion sous forme d'éléments solubles.

La bouche est bordée de petites plaques calcaires.

Les étoiles de mer sont aussi des nécrophages (mangeurs de cadavres, comme les crabes).

capacité de régénérer un bras et même de se diviser pour certaines espèces (un bras séparé peut parfois donner un individu complet)

reproduction sexuée

l'asterine, récoltée au printemps pond souvent dans l'aquarium sur une pierre (ponte fixée) et on obtient peu de temps après de très nombreuses petites larves d'étoiles qui éclosent puis se métamophosent en étoiles de mer caractéristiques

la symétrie de type 5 (pentaradiée), commune avec les crinoïdes, échinides et autres Echinodermes est à noter et peut être le départ d'un travail sur les symétries axiales: étoiles à 3, 4, 5, 6, 7 branches)

On peut aussi travailler sur le déplacement avec les pieds ambulacraires comme les oursins ou sur l'alimentation par digestion externe.

La régénération (après coupure artificielle) est assez facile à obtenir qu l'on prend soin de détacher chaque bras avec la partie de la zone centrale qui lui correspond : on peut ainsi obtenir 5 nouvelles étoiles complètes.

Penser aussi à l'Asterine pour la ponte fixée et pour l'éclosion des larves et la métamorphose.

gibbule

brouteur de film bactérien et d'unicellulaires microscopiques

le terme de "troques" désigne aussi bien les gibbules que les monodontes (voir ce mot)

hippocampe (voir poissons)

hydraires

innombrables formes et espèces

EML et surtout EIL

nombreuses colonies surtout sur les fucus

sac à orifice unique entouré de tentacules préhensiles

phase polype, coloniale, et phase méduse, solitaire

les colonies de Polysiphonia notamment que l'on trouve facilement sur les fucus et autres algues brunes peuvent donner l'occasion de montrer des groupes ignorés des enfants, mais ces animaux sont trop petits pour voir autre chose que la notion de colonie.

lièvre de mer (voir aplysie)

littorine (voir bigorneau)

macropode

et autres crustacés ressemblant à l'araignée de mer

EIL

camouflage de l'animal par des algues ou des éponges sur sa carapace

mangeur de petites particules comme les crevettes

monodonte

brouteur de film bactérien et d'unicellulaires microscopiques

ressemblent aux gibbules mais possèdent une "dent" petite bosse sur le côté de l'ouverture de la coquille (flèche)

moules

EML et EIL
les moulières se trouvent plus souvent en milieu battu par les vagues et pas trop escarpé (avec des rochers et des reliefs variés permettant un écoulement de l'eau)

supportent des émersions longues en refermant leur coquille

sensibles à la pollution et à l'oxygénation

le byssus formée de protéines analogues à la soie permet à l'animal de s'accrocher solidement à la roche

ce sont des filtreurs qui utilisent leurs branchies comme filtre des particules de nourriture en suspension dans l'eau; des cils amènent ensuite ces particules plus ou moins agglomérées en boulettes grâce à du mucus, vers la bouche
(une moule adulte peut filtrer plus de 100L d'eau par jour)

la répartition des moulières est aussi due à leur exploitation par l'homme, attestée dès le 13ème siècle sur les côtes charentaises

Un travail peut être fait sur la symétrie entre les deux valves (droite et gauche: on place la pointe vers l'avant et la charnière articulant les deux valves vers le bas, ce qui permet d'orienter l'animal qui sinon n'a pas de tête ni de queue). On peut aussi s'intéresser aux lignes de croissance.

On peut aussi observer la filtration de ces organismes (à l'aide du TRIDACT) ou la sécrétion de byssus.

oursins

EML et EIL

les piquants mobiles ne lui servent pas à se déplacer car il possède des pieds ambulacraires (podia) comme l'étoile de mer

se protège de ses nombreux prédateurs en se camouflant avec des algues et des graviers qu'il accroche à ses piquants avec ses pieds-ventouses et en se cachant sous les pierres

brouteur de film bactérien et d'unicellulaires microscopiques

mais les oursins peuvent aussi brouter des algues de grande taille grâce à leurs 5 mâchoires portant chacune une dent ("lanterne d'Aristote" rappelant les lanternes ajourées d'Afrique du Nord)

Certains oursins s'enfouissent dans le sable ou la vase et filtrent ce substrat pour en consommer les éléments organiques.

reproduction sexuée, larves planctoniques

Le déplacement des oursins est passionnant à observer à l'aide d'un TRIDACT.

On peut aussi travailler sur la coquille vide et sur la symétrie pentaradiée notamment en suivant les rangées de petits trous par lesquels passaient les podia de l'animal.

La lanterne d'Aristote peut être démontée et observée.

ophiures

EIL

les bras ne possèdent pas de pieds-ventouse. les ophiures nagent en faisant onduler leurs bras. Ceux-ci renferment de petites pièces calcaires articulées (qui rappellent les vertèbres) actionnées par des muscles

certaines ophiures filtrent sans arrêt les petites particules de nourriture flottant dans l'eau, les conduisent le longs de sillons sur la face interne de leurs bras vers la bouche centrale.

D'autres ophiures, zoophages et prédatrices attrapent leurs proies vivantes avec leurs bras et les portent à leur bouche.

la perte d'un bras est suivie d'une régénération encore plus rapide que pour les étoiles de mer

Travail sur la symétrie 5 comme pour l'oursin et surtout l'étoile de mer

On peut aussi avoir la chance d'assister à la régénération d'un bras.

patelle

bernique, espèces difficilement identifiables

EML surtout

vie fixée grâce à leur pied en forme de ventouse

 

coquille robuste leur permettant de résister à des chocs importants et à des efforts de décollement par divers prédateurs

respiration branchiale nécessitant de garder de l'eau dans la cavité palléale lors de l'émersion grâce à l'adhésion très forte de la coquille au rocher.

brouteur de film bactérien et d'unicellulaires microscopiques

sexes séparés, fécondation externe aquatique, larves planctoniques nageuses (dite trochophore car elle porte un bouquet de cils sur son sommet)

pratiquent le "homing": à marée haute, se déplacent en broutant le film nutritif à la surface des rochers et reviennent exactement à leur emplacement de départ (tout simplement parce que la forme du bord extérieur de leur coquille épouse exactement celle du rocher support et elles doivent donc retrouver la même position si elles ne veulent pas, à marée basse, perdre l'eau qu'elles gardent emprisonnée dans leur coquille)

La forme de la coquille permet aussi de travailler sur les cônes (avec une petite incursion sur la résistance aux chocs... essayez donc de casser à la main une bernique en tapant dessus!).

On peut aussi extraire la radula et l'observer au microscope.

pleurobranche (voir aplysie qui est un aussi un mollusque gastéropode à coquille réduite cachée ou absente)

poissons

blennies
(baveuses)

cuvettes de l'EML et EIL

ne peuvent pas vivre longtemps hors de l'eau mais ils supportent une émersion en milieu marin très humide (sous une pierre, entre les algues, enfouis dans le sable)

peau dépourvue d'écailles et sécrétant un mucus très abondant et visqueux, un seule nageoire dorsale, nageoires pelviennes réduites à un rayon et insérées en position jugulaire

yeux proéminents

régimes alimentaires variés: brouteurs, prédateurs

la plupart de ces poissons protègent leur ponte jusqu'à l'éclosion (c'est surtout le travail du mâle)

blennies, chabots, gobies, labres, vives, sont des perciformes tout comme les perches, les sandres, rougets, daurades, maquereaux, thons, rascasses et grondins... (ce groupe possède des os du crâne caractéristiques, une articulation pelvienne (hanche chez l'homme) particulière ainsi que des nageoires épineuses...)

chabots
(diables ou scorpions de mer)

grosse tête épineuse à bouche largement fendue, nageoires pectorales développées, pelviennes petites en position thoracique, corps dépourvu d'écailles, 2 nageoires dorsales (la première est épineuse)

gobies

nageoires pelviennes réunies en une ventouse ventrale, deux nageoires dorsales

les périophtalmes, sont des poissons apparentés aux gobies, vivant dans les mangroves tropicaux capables de se déplacer sur leurs nageoires pectorales musclées à l'air libre, comme s'ils marchaient (ils respirent directement l'air et viennent le gober régulièrement à la surface quand ils sont dans l'eau)

gonelles
ou papillons de mer

EIL et pleine mer (herbiers)

ne supportent pas l'émersion

corps très allongé et visqueux, comprimé latéralement

les parents s'enroulent autour de leur ponte d'un blanc très pur

hippocampe et certains syngnathes
(les autres syngnathidés sont de pleine mer)

nagent rarement en pleine eau mais se cachent dans les herbiers en se tenant souvent dressés, accrochés à des algues par leur queue qui s'enroule autour des frondes

nageoires réduites, tête "chevaline" (bouche en tube sans dents) et nage le corps à la verticale

brouteurs et filtreurs selon les espèces

c'est le mâle qui élève les petits une fois que les œufs fécondés ont été placés par la femelle sur le ventre de son conjoint (les syngnathes ont même un repli de peau pour protéger les jeunes : poche incubatrice nécessaire au développement des embryons)

film passionnant de Painlevé sur les mœurs de l'hippocampe

labres
(dont vieille)

on les trouve dans des cuvettes profondes et les herbiers

nageoires dorsale et anale uniques (avec rayons épineux à l'avant), lèvres charnues

couleurs souvent vives

encore des perciformes

motelles
(loches de mer)

barbillons sur le museau, nageoire longue dorsale, première nageoire dorsale modifiée en membrane vibrant dans un sillon (gustatif ?) en arrière de la tête

même famille que la morue, le merlu, l'églefin ou le haddock

vives

enfouies dans le sable ou la vase à marée basse, elles restent à la limite de la zone immergée et vivent près du fond

redoutables prédateurs

non seulement les épines de la nageoire dorsale sont venimeuses mais elle possède une glande venimeuse associée à un sillon et une épine operculaire (la piqûre sans être habituellement dangereuse est extrêmement douloureuse pour l'homme)

pourpre

Nucella (pourpre petite pierre) et autres genres prédateurs apparentés au Murex bien connu des collectionneurs de coquillages

EML

coquille pointue avec un canal siphonal bien marqué (excroissance en forme de gouttière sur le côté de l'ouverture)

formes lisses et formes côtelées appartenant à la même espèce

perce la coquille de ses proies grâce à la sécrétion acide d'une glande buccale (l'opération demande plusieurs heures). Introduit sa trompe par le trou (qq mm de diamètre) et aspire les tissus de sa proie (moules, balanes).

œufs d'assez grande taille ressemblant à des grains d'orge

Le pourpre peut être l'occasion d'une leçon d'histoire passionnante ou de chimie si l'on s'intéresse aux couleurs. Son utilisation comme colorant (le pourpre) peut être citée tout comme celle de l'encre de seiche (sépia) ou le violet de l'aphysie (ce sont tous de puissants colorants sécrétés par des mollusques)

seiche

Sepia officinalis

s'élève assez facilement en aquarium si l'on dispose de crevettes vivantes à lui donner quelques fois par semaine

EIL (ne supporte pas l'émersion)

change de couleur en quelques secondes selon la couleur du substrat sur lequel elle repose

émet un jet d'encre noir-violacé (colorant sépia) en cas de danger

respiration par 2 branchies

nage saccadée en arrière par propulsion de l'eau contenue dans la cavité palléale et expulsée par un sipohon plus ou moins orientable

l'"os" de seiche est une coquille calcaire recouverte par le manteau de l'animal

véritable prédateur capturant préférentiellement des crevettes mais aussi de petits poissons à l'aide de deux ses longs bras pourvus de ventouses à leur extrémité

les œufs de seiche (raisin de mer) se récoltent à partir du mois de mai dans le Finistère sur les plages. Ils peuvent s'ils ont été fécondés, éclore et donner des petites seiches que l'on nourrit avec des crevettes vivantes

On peut travailler un début de classification avec le nombre de bras (décapodes à 10 bras: (du latin deca=dix) seiche et calmar; octopodes à 8 bras (du latin octo=huit): pieuvre). Le "bec" corné peut être extrait sur un cadavre dans le commerce (mais je comprends la réticence de certains à travailler sur des animaux morts pour l'ensemble du primaire).

L'os de seiche permet aussi de travailler la classification (coquille de mollusque réduite et interne).

Ensuite le mimétisme, changement de couleur en fonction du substrat. Ainsi que le déplacement par propulsion (il existe des films très accessibles qui peuvent remplacer le TRIDACT, mal adapté à l'observation des animaux aquatiques aussi grands)

vieille (voir poissons: labres)

* Le pourpre est un colorant sécrété par les pourpres, dont le principal genre est le Murex, mollusques gastéropodes marins. Les propriétés du murex étaient connues depuis la moitié du IIe millénaire à Ugarit, mais surtout à partir du Ier millénaire sur les côtes de Phénicie, où Tyr et Sidon eurent rapidement le monopole de la teinture des tissus. Ces villes ne furent pas seulement des étapes de la route de la soie pour les nécessités du transit vers le monde occidental, mais aussi parce que la soie pouvait y être teinte.
Pour extraire le colorant, les Anciens cassaient la coquille des murex et laissaient macérer les mollusques dans des bassins. La teinture ainsi obtenue pouvait varier du rose au violet en passant par le cramoisi au moyen de différents procédés, parmi lesquels le séchage des tissus au soleil. On a retrouvé des monceaux de coquilles auprès des anciennes teintureries de Tyr et de Sidon, ainsi qu'à Athènes et Pompéi. Les bassins de l'ancienne ville carthaginoise de Kerkouane (Dar al-Safi) sont encore rouges de teinture.
En raison de l'inaltérabilité de la peinture et du fait des difficultés de la récolte de l'animal, les étoffes pourprées étaient coûteuses et très estimées. Elles étaient réservées aux vêtements des nobles, des rois, des prêtres et des magistrats. D'autre part, la couleur pourpre, comparable à celle du sang, symbole de vie, devint un signe de puissance temporelle et spirituelle. Ainsi, à Rome, sous la République, les commandants en chef des armées étaient revêtus du paludamentum , manteau de couleur pourpre; la toge, signe de la citoyenneté romaine, était bordée d'une bande de pourpre: quant à celle des triomphateurs, elle était entièrement pourpre et brodée d'or; la tunique que portaient les sénateurs sous leur toge était tissée d'une large raie de pourpre, et appelée pour cette raison «laticlave»; celle des chevaliers comportait une raie plus étroite, et était dite «angusticlave». Sous l'Empire, le paludamentum  fut porté exclusivement par l'empereur, le seul personnage à régner sans partage. Aujourd'hui encore, dans l'Église catholique romaine, la dignité de la pourpre est réservée aux cardinaux.
De nos jours, il est facile d'obtenir par synthèse le dibromo-indigo, constituant de cette teinture. (in Encyclopedia Universalis, version 5, article "pourpre")
retour pourpre

habitants de l'aquarium classés par milieu de vie (quelques habitants caractéristiques)

milieu des embruns jamais atteint par la mer (étage supralittoral: ESL)

milieu des marées: recouvert par l'eau à marée haute et découvert à l'air libre à marée basse (étage médiolittoral : EML)

milieu marin jamais découvert (étage infralittoral : EIL)

algues vertes

algues rouges

balanes
chtamalus
bernard l'ermite

balanus
crevettes
crabes

patelles

moules

bigorneaux (littorines, gibbules, monodontes)

autres genres ou espèces de bigorneaux

anémone équine

anémone sulcée

annélides (vers)
hydraires
éponges
ascidies
oursins, ophiures, étoiles de mer
seiches
poissons

les habitants de l'aquarium (noms soulignés) classés selon leur position dans la classification des organismes
en 5 règnes (Whittaker et Margulis, 1978, Biosystems, 10, 3-18) - voir fiche : La classification des êtres vivants

procaryotes
unicellulaires (protistes)
champignons
plantes
animaux
(réf: mémento zoologique
in Y. Turquier: l'organisme dans son milieu, Doin, 1994)

Très nombreuses bactéries contenues dans l'eau de mer, dans le sédiment (sable). Nombreuses espèces vivant aussi à la surface ou dans les appareils digestifs des gros organismes de l'aquarium...

Très nombreux représentants microscopiques (formant le plancton divisé anciennement en phytoplancton, d'origine végétale et zooplancton, d'origine animale). On en trouve aussi comme symbiotes (un symbiote est un organisme qui vit en association à bénéfices réciproques avec un autre organisme) ou comme parasites (un parasite vit aux dépens d'un hôte) chez de nombreuses algues et animaux.

La majorité des algues vertes et des algues rouges sont maintenant classées dans le règne des Protistes.

Rares dans le milieu marin, ils sont parfois parasites de poissons ou d'autres animaux de grande taille....

on a par contre des lichens (association de type symbiose entre un champignon et des unicellulaires ou des bactéries photosynthétiques) dans l'étage supra-littoral

Certaines algues rouges et la quasi totalité des algues brunes sont classées dans le règne des Plantes.

  • invertébrés
    • embranchement des spongiaires : éponges
    • embranchement des cnidaires
      • coraux
      • hydraires
      • anémones de mer (ordre des Actiniaires)
    • embranchement des annélides (vers annelés) : polychètes, spirorbes, ...
    • embranchement des mollusques
      • classe des lamellibranches (bivalves) : moules, huîtres
      • classe des gastéropodes : buccin, bigorneau, pourpre, patelle, praire, coque, coquille Saint Jacques, aplysie (lièvre de mer)
      • classe des céphalopodes : seiche, calmar
    • embranchement des échinodermes
      • oursins
      • étoiles de mer
      • ophiures
      • holoturides : concombres de mer
      • crinoïdes (lys de mer)
    • embranchement des arthropodes
      • classe des pycnogonides : nymphon
      • classe des crustacés : crevettes, crabes, homard, langouste, langoustine, balanes, lépas
    • embranchement des tuniciers ou urocordés : ascidies
  • embranchement des vertébrés
    • classe des poissons cartilagineux (chondrichtyens) : roussettes, requins, raies...
    • classe des poissons osseux (ostéichtyens) : hippocampe, gobies, blennies, chabots, motelles, gonelles, lançon, mulet, labres, bar, vives...

Objectifs et formulations par cycle

objectifs notionnels et formulations par cycle // objectifs opérationnels et exemples d'activités proposées par les PE2

objectifs notionnels et formulations par cycle

cycle 1
cycle 2
cycle 3

objectifs spécifiques notionnels de SVT

Les organismes vivants peuvent être classés selon leur milieu de vie. On observe trois milieux sur la côte rocheuse :

  • milieu des embruns, jamais atteint ou presque (uniquement aux très grandes marées) par la mer;
  • milieu des marées, recouvert par l'eau à marée haute, exposé à l'air libre à marée basse;
  • milieu de la mer à marée basse : presque jamais découvert (uniquement aux grandes marées), presque toujours sous l'eau: le milieu marin que l'on peut atteindre à pied sans plonger ;

Les organismes vivant se répartissent en étages selon la durée de l'immersion par rapport à l'émersion:
* l'étage supralittoral comprend la zone des embruns et la zone qui n'est immergée qu'aux marées de vives-eaux (moins de 10% d'immersion)
* l'étage médiolittoral: zone de balancement des marées de mortes-eaux (de 90% à 10% d'émersion)
* l'étage infralittoral : zone émergée uniquement aux basses-mers de vives eaux (moins de 10% d'émersion).

Chaque zone possède des organismes qui lui sont particuliers :

  • un habitant que l'on ne trouve que dans le milieu des embruns (que l'on a bien sûr pas pu installer dans l'aquarium plein d'eau) le chou maritime: une plante à tige et à feuilles épaisses
  • des habitants que l'on a trouvé dans le milieu des marées: patelles, bigorneaux, moules, balanes, anémone équine, crabes, oursins...
  • des habitants que l'on a trouvé dans le milieu de la mer à marée basse : poissons, crevettes...

Certains êtres vivants peuvent aller d'un milieu à l'autre (ils changent de milieu) : crevettes, crabes, étoiles de mer....

Selon les saisons les habitants changent : en période froide (et aussi de tempêtes fréquentes) la plupart des algues ne poussent pas ou peu (croissance faible) et presque aucun être vivant ne se reproduit. Au printemps la plupart des êtres vivants commencent leur période de reproduction qui dure souvent jusqu'au milieu de l'été. Leur croissance est aussi plus grande.
* les algues vertes disparaissent presque totalement en hiver de la côte (elles vivent en profondeur) et les algues rouges et brunes qui ont résisté aux grandes tempêtes sont de petite taille. Au printemps les algues brunes et rouges repoussent et dès qu'il fait plus chaud, de nouvelles algues viennent s'installer, surtout des algues vertes qui se multiplient plus ou moins en fonction de la température de l'eau et de la nourriture (minérale) qu'elles trouvent dans l'eau (par exemple si une rivière apporte de la nourriture, les algues vertes se développent très facilement)
* c'est au printemps et jusqu'au milieu de l'été que se reproduisent la plupart des organismes vivants : aussi bien les algues comme les fucus que les animaux comme les moules, les bigorneaux, les lièvres de mer, les crabes, les poissons...

les facteurs du milieu sont

  • la résistance à l'émersion (par exemple les blennies (poissons) qui s'entourent d'un mucus qui leur évite de se dessécher, ou les patelles ou les moules qui gardent leur eau emprisonnées dans leur coquille, ou les littorines qui ont perdu leurs branchies et respirent avec un poumon...) mais aussi
  • la luminosité (les anémones de mer et les algues ont besoin de lumière pour vivre; on ne les trouve que près des côtes) et
  • l'agitation (les balanes ou les patelles résistent bien mieux à l'arrachement par les vagues que les algues brunes).

Les organismes vivants de l'aquarium peuvent être classés selon ce qu'ils font ou sont capables de faire:

  • ils se déplacent / ne se déplacent pas
  • ils trouvent leur nourriture dans l'aquarium / ont une nourriture plus grosse (il va donc falloir les nourrir)
  • ils ont grandis, grossis ou pondu des œufs ou ont donné naissance à des petits / on ne les a pas vu se reproduire

Les activités que les êtres vivants font ou sont capables de faire sont regroupés en trois grands types ou groupes d'activités (on peut dire aussi travail du vivant): travail de relation:

  • les êtres vivants ont des relations, communiquent entre eux, certains se déplacent : c'est le travail de relation
  • les êtres vivants se nourrissent, tous se nourrissent de gaz (respirent), d'eau (boivent), certains ont une nourriture solide (les animaux), d'autres une nourriture liquide (les plantes) : c'est le travail de nutrition
  • les êtres vivants naissent, grandissent et peuvent se reproduire : c'est le travail de reproduction

Plus un organisme est grand (et gros) moins il vivra à l'aise dans l'aquarium.

Une algue ne se déplace pas toute seule. Si elle a de la lumière, de l'eau de mer agitée par une pompe et de l'air apporté par un bulleur, elle peut survivre pendant de nombreux mois. Par contre un poisson peut avoir besoin d'espace, et pas seulement de nourriture, et mourir dans l'aquarium.

Si tu as fait ton aquarium directement à partir du matériel récolté dans les mares du bord de mer, tu auras pris beaucoup de petits organismes (êtres vivants) que tu ne vois même pas avec tes yeux ou même avec une loupe (ils sont vraiment très petits). Si tu as un microscope, tu pourras les observer mais pas les compter, tellement ils sont nombreux: on les appelle les micro-organismes.

Parmi les plus gros êtres vivants, certains ne sont pas capables de se déplacer tout seuls et sont appelés des végétaux : ce sont les algues de l'aquarium. D'autres se déplacent tout seul, ce sont les animaux. Certains animaux ne bougent pas beaucoup comme l'anémone de mer et ressemblent à des végétaux. Mais tous les végétaux ont besoin de la lumière pour survivre alors que les animaux n'en ont pas tous besoin.

Les micro-organismes de l'aquarium comme des autres milieux sont séparés en deux groupes: les bactéries (qui sont les plus petits) et les protistes qui sont plus gros (certains peuvent même être vus à l'œil nu (c'est-à-dire sans l'aide d'une loupe ou d'un microscope), surtout s'ils forment des colonies comme certaines algues vertes (la laitue de mer par exemple est formée de deux feuilles de ces petits protistes accrochés les uns aux autres). Les bactéries et les protistes forment les deux premiers règnes du monde vivant qui en compte cinq.

Les végétaux de l'aquarium qui ne sont pas des protistes sont les algues brunes et certaines algues rouges : on les regroupe dans le règne des plantes avec par exemple les plantes à fleurs nombreuses sur terre.

Les animaux forment le dernier règne qui comprend aussi bien les éponges et les anémones que les bigorneaux, les crabes, les oursins ou encore les poissons.

L'aquarium d'eau de mer froide représente un écosystème artificiel dans lequel on peut retrouver d'une part la source d'énergie et d'autre part de matière nécessaire à chacun des organismes. Les 5 règnes sont représentés dans l'aquarium.

L'énergie lumineuse (soleil ou néon éclairant l'aquarium) est utilisée par les producteurs réalisant la photosynthèse (certaines bactéries, de nombreux unicellulaires chlorophylliens, les algues), les consommateurs utilisant l'énergie chimique contenue dans la matière organique de la nourriture qu'ils consomment. Les autotrophes ont une nourriture minérale, les hétérotrophes ont une nourriture minérale et organique.

Les organismes au sein de l'aquarium peuvent être reliés par des flèches signifiant "est mangé par" et former ainsi un réseau trophique (du grec trophein = nourrie).

objectifs notionnels d'une autre discipline que les SVT

les marées : le niveau de l'eau monte et descend.

le rythme des marées dépend de celui de la lune : chaque jour lunaire dure un peu plus qu'un jour de terre 24 h 50 min au lieu de 24h. En un jour lunaire on a deux pleines mers et deux basses mers. L'amplitude des marées est plus grande (la mer monte le plus haut et descend le plus bas) en période de pleine lune et nouvelle lune (marées de vive-eau), et plus faible lorsque la lune est proche de ses quartiers (marées de morte-eau).

l'énergie marémotrice : les moulins à mer utilisent la force de l'eau entraînée par les marées pour faire tourner une roue lorsque la marée descend.

objectifs opérationnels et exemples d'activités proposées par les PE2

Pour un exemple de projet en cycle 1 voir sur le disque de l'iufm, site de Quiper (public/PE2/svt/index.htm)

cycle 1
cycle 2
cycle 3

l'enfant est capable de distinguer un être vivant complet, d'un fragment vivant et un reste mort d'un cadavre

l'enfant doit être capable de classer un animal dans un des trois groupes qu'il aura construit (déplacement/nourriture/reproduction)

l'enfant doit pouvoir expliquer avec ses mots la différence entre les trois milieux sur la côte rocheuse explorée lors de la sortie

l'enfant doit être capable de dessiner un animal avec plus ou moins de précision mais en tenant compte des observations qu'il aura réalisées

l'enfant doit connaître un certain nombre de nouveau mots de vocabulaire qu'il peut donc expliquer et réemployer à bon escient (différence coquille-coquillage, vivant-mort...)

l'enfant doit être capable de réaliser (en binôme) une fiche d'identité par organisme présentant un dessin (qui repose sur l'observation raisonnée) et des observations regroupées dans les trois grands groupes de fonctions du vivant (relation, nutrition, reproduction).

l'enfant doit être capable de classer un animal au sein d'une classification donnée à titre documentaire à l'aide de critères qu'il devra observer à partir du vivant.

l'enfant connaît un vocabulaire anatomique (patte, pied, bras, coquille, bouche...) qu'il peut associer à une fonction (saisir, porter, attraper, déposer, protéger contre les chocs, avaler....)

l'enfant est capable de faire la liste de tous les paramètres contrôlés lors de la mise en place de l'aquarium et nécessaires à la vie des organismes. Il est capable de décrire sommairement l'action de chacun de ces paramètres sur l'être vivant (eau= boisson, milieu de vie; air = respiration, température = condition de vie; espace = comportement ; lumière = énergie; nourriture = matière et énergie).

l'enfant doit pouvoir citer plusieurs relations entre êtres vivants de l'écosystème aquarium (et pas uniquement de type travail de nutrition: "mange-est mangé" mais "fuit, combat, dérange, recherche..."); l'enfant doit pouvoir représenter par des flèches sur un schéma simple un tel réseau d'interactions.

l'enfant doit être capable de construire lui-même une classification à partir d'une liste d'organismes présentant chacun un certain nombre de caractères.

l'enfant est capable de concevoir une expérience et de la réaliser... il est capable de de mettre en œuvre, séparément, les étapes de la démarche expérimentale.

Quelques remarques issus des échanges en cours de rédaction et de discussion...

Pour les MPS il semble souhaitable d'envisager d'abord un travail de motricité (ramper, marcher à quatre pattes...) avant d'aborder un travail sur le déplacement des animaux dans l'aquarium

La construction et la mise en place de l'aquarium (avec des plaques de verre et un joint silicone adapté ou avec un bac plastique transparent...) permettent un questionnement sur les caractéristiques de l'écosystème artificiel, par comparaison à l'écosystème naturel. Ce qui peut déboucher sur la mise en place d'expériences et d'observations complémentaires (je rappelle qu'au primaire je suis tout à fait d'accord pour appeler expériences ce qui ne sont que des ....observations !!!). Voici quelques pistes:
* l'eau de mer contient des micro-organismes et des protistes: séance d'observation au microscope et de dessin. Parmi ces protistes de nombreux phototrophes* (utilisent la lumière comme source d'énergie). Ils utilisent comme source de matière les minéraux de l'eau de mer. Ils peuvent être repérés grâce à leurs pigments verts. On peut aussi favoriser leur développement à la lumière et en ajoutant des engrais, l'eau de mer verdissant fortement (et inversement en plaçant de l'eau de mer à l'obscurité). (Une fois le concept scientifique posé**, les enfants peuvent mettre en place différentes expériences pour prouver l'action des différents paramètres: eau de mer naturelle, eau de mer filtrée, eau de mer bouillie, à la lumière, à l'obscurité, avec des engrais, au réfrigérateur...).
* chaque organisme présente un comportement spécifique vis-à-vis de la lumière, de la profondeur, de l'oxygénation, de la température... On peut essayer par des observations de le deviner. Une explication scientifique doit alors être trouvée. Puis testée par des expériences. Ce que l'on teste dans une expérience c'est toujours l'hypothèse scientifique** et non le comportement. Par exemple pour le cas d'Anemonia sulcata c'est la présence de protistes photosynthétiques symbiotes que l'on teste et non le fait que l'animal aille ou non vers la lumière.
* de la même manière en ce qui concerne par exemple le comportement de nutrition de l'étoile de mer avec la moule. Ce n'est pas une expérience que de placer les deux animaux en présence et d'observer ce qui se passe. On peut par contre affiner l'observation en détaillant chaque étape : reconnaissance, contact, ouverture de la moule, dévagination de l'estomac de l'étoile de mer, digestion....Une hypothèse scientifique peut ensuite être émise pour chacune des étapes: par exemple, pour la reconnaissance: "l'étoile de mer voit, sens, entend... la moule" (ce qui sous-entend le concept scientifique de perception à distance par des cellules sensorielles de l'étoile de mer). Les expériences vont pouvoir alors invalider ou confirmer la présence de ces sens qui ne sont que des hypothèses puisque la seule observation n'a pas permis de les mettre en évidence. Des observations anatomiques et histologiques peuvent ensuite venir leur donner un support matériel mais on reste dans le cadre d'une théorie scientifique car on ne les "voit" pas fonctionner (en ce sens que la vision par l'œil par exemple est bien une théorie scientifique, sans cesse en amélioration).

*pour le vocabulaire sur la nutrition et les formulations voir cours SVT et formulations
** pour la différence entre une supposition et une hypothèse scientifique je renvoie par exemple aux textes de Claudette Balpe et aux pages proposées au PE1 sur la méthode expérimentale

Pour les MPS encore, un travail lors de et après une sortie permet de trier les objets ramassées par les enfants en deux groupes : "ce qui est du naturel* au milieu marin" (algues, coquillages...) et "ce qui n'est pas naturel* au milieu marin" (ficelles et bouts, bouchons, tessons, plastiques divers, bois flottés...) et démarrer ainsi un travail de sensibilisation au sujet du respect de l'environnement.
* l'opposition "naturel/pas naturel" est préférable à "ce qui a à voir avec la mer /ce qui n'a rien à voir avec la mer" car l'homme est une partie intégrante de l'écosystème, de façon naturelle; la notion de pollution est à construire.

Un exemple d'expérience-observation au cycle 2:
L'observation des bras de l'anémone amène l'enfant à se poser la question simple: à quoi ces bras servent-ils ? (d'autres termes que "bras" peuvent être employés qui ne préjugent pas de la fonction : filaments, poils...): des "hypothèses" qui sont des suppositions sont proposées par l'enfant : à marcher, à saisir sa nourriture, à communiquer.... Des observations complémentaires sont engagés et interprétées de suite: pour se déplacer de l'anémone est capable de glisser sur le support ou de faire la culbute; les bras servent effectivement à attraper la nourriture, et libèrent des centaines de petits dards venimeux (insensibles pour l'homme, mais on ressort une sensation de râpe au bout des doigts quand on touche les bras de l'anémone; des photos d'ouvrages spécialisés en BCD peuvent être étudiées); mais la bouche se trouve au centre de la touffe des bras... on peut alors préférer le terme de tentacule.
La conclusion n'est qu'une description anatomique de l'anémone: pied(corps), bouche, tentacules ou bras.

Pour engager une démarche plus scientifique: maintenant que l'on sait à quoi servent les tentacules (on est donc dans le cadre d'une théorie scientifique même si elle n'est pas réellement formalisée, notamment pour les enfants), peut-on proposer une hypothèse qui explique leur mouvement incessant ? L'anémone est-elle capable de diriger "volontairement" ses tentacules vers une proie ? Des expériences simples peuvent alors être réalisées (sans blesser l'animal) et interprétées (prudemment): pour tester l'hypothèse du mouvement dirigé contre un courant , on établit un courant artificiel dont on change l'orientation successivement... pour tester le type de communication entre la "proie" et l'anémone, on essaye de présenter une crevette en pâte à modeler, une crevette morte.... au maître de placer des barrières aux expériences des enfants pour éviter une action dangereuse pour l'animal ou l'enfant.

Au cycle 3, si l'on reprend l'exemple de l'anémone de mer proposé ci-contre, on peut essayer de faire découvrir à l'enfant toutes les étapes nécessaires à l'action de prédation. Pour mettre en place le vocabulaire (et donc aussi la théorie scientifique), on peut utiliser rapidement un film documentaire sur un chasseur à l'affût : la seiche est un excellent exemple (film CDDP disponible). Reconnaissance de la proie (visuelle, mécanique et olfactive dans le cas de la seiche). Action rapide de prédation : projection des tentacules, adhésion à la proie grâce aux ventouses, mouvement des tentacules portant la proie à la bouche munie d'un bec.

L'anémone est alors une application de ce qui a été vu dans le film et on peut proposer de rechercher des protocoles expérimentaux plus élaborés qu'en cycle 2....

Il est certain que la mise en place de ces expériences n'est pas simple. Elle demande que les enfants disposent par groupe de travail d'un aquarium avec une anémone dans de bonnes conditions d'étude. Cela demande aussi de continuer le travail sur plusieurs jours car on ne peut guère nourrir les anémones qu'une fois tous les deux jours (même si la faim peut aussi être étudiée comme facteur). Mais une fois la mise en place faite, on peut consacrer un temps assez bref à chacune des expériences (séance de mise en place d'une vingtaine de minutes et séances bihebdomadaires de 10 min par exemple).

Les conclusions doivent être rédigées. On ne saurait trop recommander la réalisation de cahiers d'expériences où toutes les étapes sont notées (texte et schémas).

Au cycle 1, un enfant n'est pas capable habituellement d'écouter avec attention un autre enfant raconter ce qu'il a fait, il a besoin de faire lui-même.

Vous ne vous tromperez jamais en étant trop ambitieux dans vos classes, vous saurez vite vous adapter. Ne jamais sous-estimer les enfants. Il est bien plus facile de simplifier que de rehausser les objectifs.


Les habitants de l'aquarium (classés par ordre alphabétique, classés par milieu, classés en 5 règnes)
Objectifs et formulation par cycle


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