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Thème Le vivant et son évolution

Publié le 16 mars 2022 Modifié le : 8 sept. 2023

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Le  mercredi 16 mars 2022

LA DAPHNIE, UN SUPPORT EXPERIMENTAL DU COLLEGE AU LYCEE

LA DAPHNIE, UN SUPPORT EXPERIMENTAL DU COLLEGE AU LYCEE

  • Les daphnies constituent un animal de choix pour de nombreuses expérimentations au collège comme au lycée.

    LA DAPHNIE, UN SUPPORT EXPERIMENTAL DU COLLEGE AU LYCEE

     

    Plus communément appelées puces d’eau, les daphnies sont des petits crustacés mesurant de 1 à 6 mm, vivant dans les eaux douces ou stagnantes.

    Chez de nombreuses espèces, l'exosquelette de chitine est translucide ou presque, ce qui permet d’observer les organes par transparence.

    Les daphnies se nourrissent en filtrant l'eau dans laquelle elles vivent et retiennent les particules nutritives présentes dans celle-ci. Très sensibles à la pollution, elles sont couramment employées en toxicologie pour étudier la qualité de l’eau. Leur élevage en laboratoire est facile à réaliser.

     

    • Pistes d’exploitation

     

    Niveau

    Notions

    Pistes d’exploitation possible

    Cycle 3

    Comparer, à partir d’observations ou
    d’expériences, la répartition des êtres
    vivants dans des milieux proches pour relier
    les facteurs abiotiques (physico-chimiques) et cette répartition (la
    température, l’ensoleillement ou
    l’humidité, etc.).

    Les daphnies montent et descendent dans la colonne d'eau de manière rythmique selon la luminosité

    On peut ainsi monter que certains paramètres abiotiques (et périodiques) influent sur la répartition des êtres vivants dans leur milieu.

    Cycle 3

    Conséquences des actions humaines sur
    l’environnement

    La daphnie connaît deux modes de reproduction (sexuée et asexuée):

    ·        reproduction asexuée (parthénogenèse): ce mode prévaut lorsque les conditions de vie sont optimales. Les femelles, sans fécondation, produisent par parthénogenèse, à peu près de trois à cinquante œufs par semaine, qui vont éclore dans une « poche incubatrice ». Ces œufs ne donneront naissance qu'à des femelles.

    Le nombre d’œufs produits peut varier en fonction de la température, de l’oxygénation, de la quantité de nourriture disponible

    ·        reproduction sexuée : lorsque les conditions de vie deviennent défavorables (froid, manque de proies, stress, forte densité de population, anoxie...), par parthénogénèse, les daphnies donnent naissance à une génération composée de mâles et de femelles. Après fécondation, deux œufs (dits «de résistance » ou « éphippie ») sont produits.

    Les deux types d’œufs sont identifiables par observation microscopique

    Cycle 4

     

    Relier les besoins en nutriments et dioxygène
    des cellules animales et le rôle des systèmes
    de transport dans l’organisme.

     

    Les daphnies sont d’autant plus rouges qu’elles possèdent une grande quantité d’hémoglobine dans l’hémolymphe

    Des études montrent que la quantité d’hémoglobine est inversement proportionnelle à la quantité d’oxygène dissout

    L’activité des daphnies (mouvements) dépend de la température du milieu. La fréquence cardiaque aussi. Ainsi une corrélation peut être établie entre la fréquence cardiaque, la circulation de l’hémolymphe et activité motrice.

    LYC

    Stress (Terminale spe)

    Des variations de fréquence cardiaque peuvent être mesurées chez des daphnies maintenues à basse température (10°c), dans différentes conditions (Ajouter 3 gouttes d'acétylcholine à 10-3 mole.L-1 ou 3 gouttes d'adrénaline à 10-3 mole.L-1 dans l'eau du bain)

    Il est possible d’utiliser certaines substances qui miment les effets de l’adrénaline (caféine, nicotine, boissons énergisantes...etc)

    Cycle3-LYC

    Conséquences des actions humaines sur
    l’environnement

    Bien que particulièrement résistantes, les daphnies régressent localement (ou disparaissent) face à certaines formes de pollution (pesticides et insecticides) surtout.

    Les nitrates et phosphates (eutrophisation) peuvent aussi conduire, provisoirement au moins à une raréfaction ou disparition des daphnies.

    En toxicologie de l'environnement, elle est fréquemment utilisée en tant que bio-indicateur pour étudier la qualité de l'eau

    La daphnie étant sensible (fréquence cardiaque, mouvements) à certaines substances pharmaceutiques et autres résidus de produits consommés par l’être humain et libérés dans le milieu via les eaux usées (caféine, nicotine), elle peut être utilisée pour surveiller la qualité des milieux aquatiques.

     

    • Exemple d’activité détaillée :

     

    Voir activité (lien https://www.pedagogie.ac-aix-marseille.fr/jcms/c_11004596/fr/les-daphnies-un-modele-pour-etudier-l-effets-des-agents-stresseurs?preview=truetp://) : Un modèle animal pour étudier les effets d’un agent stresseur

     

    Les documents proposés offrent des possibilités multiples d’utilisation rendant possible une différenciation.

     

     

    • Pièces jointes

     

    Téléchargez les documents dans l'onglet "Documents" et ouvrez-les.  

    Téléchargez les document(s) : 

    - Fiche labo pour réaliser un élevage de Daphnies

    - Document annexe sur l’anatomie et la biologie des Daphnies

    - Fiche technique pour réaliser une préparation microscopique avec lame à concavité

     

     

    Nom de l'auteur et mail : Eric Lecoix ; eric.lecoix@ac-aix-marseille.fr