Classification et biodiversité

La biodiversité : une diversité à plusieurs échelles

La biodiversité désigne l'ensemble de la diversité du monde vivant. Elle s'observe à trois échelles emboîtées : la diversité des écosystèmes (variété des milieux de vie et des communautés d'êtres vivants qui y habitent), la diversité des espèces (nombre et variété des espèces présentes sur Terre ou dans un milieu donné), et la diversité au sein d'une espèce (différences observées entre les individus d'une même espèce, par exemple de couleur ou de taille).

Méthode
Observer le milieu de vie (l'écosystème) étudié et le comparer à d'autres milieux.
Repérer les différentes espèces présentes dans ce milieu : c'est la diversité des espèces.
Observer, au sein d'une même espèce, les différences entre individus (couleur, taille, forme...) : c'est la diversité au sein d'une espèce.
Distinguer bien ces trois échelles : elles sont complémentaires et toutes nécessaires pour décrire la biodiversité d'un lieu.

Exemple
Dans une mare, on observe des nénuphars, plusieurs espèces de libellules, des grenouilles vertes et des grenouilles rousses, ainsi que, parmi les grenouilles vertes, des individus de tailles et de couleurs légèrement différentes. Identifie les trois échelles de biodiversité présentes dans cette description.

Corrigé pas à pas
Diversité des écosystèmes : la mare est elle-même un écosystème, que l'on peut comparer à d'autres milieux comme une forêt ou une prairie. Diversité des espèces : la mare abrite plusieurs espèces différentes : nénuphars, plusieurs espèces de libellules, grenouilles vertes, grenouilles rousses. Diversité au sein d'une espèce : les grenouilles vertes elles-mêmes présentent des différences de taille et de couleur d'un individu à l'autre, bien qu'elles appartiennent toutes à la même espèce.

Erreurs fréquentes
Confondre biodiversité et simple nombre d'individus observés : la biodiversité concerne la variété (des milieux, des espèces, des individus), pas seulement une quantité totale.
Oublier l'échelle « diversité au sein d'une espèce » et ne parler que des espèces différentes.
Penser que la biodiversité ne concerne que les milieux sauvages et jamais les milieux transformés par l'être humain (jardin, ville, champ).

Classer les êtres vivants : le principe des groupes emboîtés

Classer les êtres vivants scientifiquement, c'est les répartir dans des groupes en se basant uniquement sur des attributs (caractères) qu'ils possèdent réellement en commun, et non sur leur milieu de vie ou leur ressemblance globale. On utilise une classification par groupes emboîtés : un groupe rassemble tous les êtres vivants qui partagent un même attribut, et ce groupe peut être inclus (emboîté) dans un groupe plus large qui rassemble un attribut plus général, partagé par davantage d'êtres vivants.

Méthode
Choisir une liste d'êtres vivants à classer.
Repérer pour chacun la présence ou l'absence de plusieurs attributs précis (squelette interne, poils, plumes, mamelles, nageoires, membres...).
Regrouper dans un même groupe tous les êtres vivants qui partagent un attribut commun.
Emboîter les groupes : un groupe restreint (attribut précis) est placé à l'intérieur d'un groupe plus large (attribut général partagé par plus d'êtres vivants).
Vérifier que le classement repose bien sur des attributs vérifiés, et non sur le milieu de vie ou une ressemblance de forme trompeuse.

Exemple
On observe quatre animaux : le requin, le lézard, le pigeon et la chauve-souris. Tous les quatre possèdent un squelette interne. Le lézard, le pigeon et la chauve-souris possèdent quatre membres (pattes ou ailes), mais pas le requin qui a des nageoires. Parmi ces trois derniers, seule la chauve-souris possède des poils et allaite ses petits (mamelles). Construis les groupes emboîtés correspondants.

Corrigé pas à pas
Le groupe le plus large est celui des animaux à squelette interne (les vertébrés) : il contient les quatre animaux (requin, lézard, pigeon, chauve-souris). À l'intérieur de ce groupe, on distingue les animaux à quatre membres (les tétrapodes) : lézard, pigeon et chauve-souris ; le requin reste en dehors de ce groupe car il n'a pas de membres mais des nageoires. À l'intérieur du groupe des tétrapodes, on distingue encore les animaux à poils qui allaitent leurs petits (les mammifères) : seule la chauve-souris appartient à ce groupe le plus restreint. Le lézard et le pigeon restent dans le groupe des tétrapodes, sans appartenir au groupe des mammifères. On obtient donc trois groupes emboîtés : vertébrés (les 4 animaux), qui contient les tétrapodes (lézard, pigeon, chauve-souris), qui contient lui-même les mammifères (chauve-souris).

Erreurs fréquentes
Classer les êtres vivants selon leur milieu de vie (par exemple regrouper requin et dauphin parce qu'ils vivent tous les deux dans l'eau) : ce n'est pas un attribut hérité partagé, c'est trompeur.
Classer selon la ressemblance visuelle globale (forme du corps) plutôt que selon des attributs précis et vérifiables.
Croire qu'un groupe plus restreint (plus emboîté) partage moins d'attributs communs : c'est l'inverse, plus le groupe est petit, plus ses membres partagent d'attributs.

Utiliser une clé de détermination

1. Lire la première question posée par la clé et observer l'être vivant à identifier.
2. Répondre selon ce qui est réellement observé (présence ou absence d'un attribut).
3. Suivre l'indication donnée vers la question suivante.
4. Répéter la démarche jusqu'à obtenir le nom de l'être vivant, à la fin de la clé.
5. Vérifier le résultat en comparant avec les attributs observés au départ.

Exemple
Voici une clé de détermination simplifiée. 1) L'animal a des plumes -> c'est un pigeon. Sinon, aller en 2. 2) L'animal a des poils -> aller en 3. Sinon, aller en 4. 3) L'animal vit dans les airs et se dirige par écholocation -> c'est une chauve-souris. Sinon -> c'est un chat. 4) L'animal a des écailles et vit dans l'eau -> c'est un requin. Utilise cette clé pour identifier un animal qui a des poils, vit dans les airs et se dirige par écholocation.

Corrigé pas à pas
On commence à la question 1 : l'animal n'a pas de plumes, donc on va en question 2. À la question 2 : l'animal a des poils, donc on va en question 3. À la question 3 : l'animal vit dans les airs et se dirige par écholocation, donc il s'agit d'une chauve-souris.

Construire un tableau d'attributs pour classer des êtres vivants

1. Lister les êtres vivants à comparer, un par ligne.
2. Lister les attributs observables (squelette interne, poils, plumes, membres, mamelles...) en colonnes.
3. Remplir chaque case par oui ou par non selon une observation précise.
4. Repérer les colonnes où plusieurs êtres vivants ont tous la réponse oui : cela définit un groupe possible.
5. Classer les groupes du plus large (attribut partagé par le plus d'êtres vivants) au plus restreint, pour obtenir des groupes emboîtés.

Exemple
On étudie trois animaux : le pigeon, l'aigle et la poule. Tous les trois ont des plumes, un bec et deux pattes. Seuls le pigeon et l'aigle savent voler sur de longues distances ; la poule vole très peu. Construis un tableau d'attributs puis propose un classement en groupes emboîtés.

Corrigé pas à pas
Tableau d'attributs : plumes (pigeon oui, aigle oui, poule oui) ; bec (pigeon oui, aigle oui, poule oui) ; vol sur longue distance (pigeon oui, aigle oui, poule non). On obtient un groupe large « animaux à plumes et à bec » qui contient les trois oiseaux (pigeon, aigle, poule), et un groupe plus restreint « animaux volant sur de longues distances » qui contient seulement le pigeon et l'aigle, emboîté dans le premier groupe.

Biodiversité : les trois échelles

• Diversité des écosystèmes : variété des milieux de vie.
• Diversité des espèces : variété des espèces présentes dans un milieu ou sur Terre.
• Diversité au sein d'une espèce : différences entre individus d'une même espèce.

Classification scientifique : les groupes emboîtés

• On classe selon des attributs partagés et vérifiés, jamais selon le milieu de vie ou la ressemblance globale.
• Un groupe emboîté est un sous-groupe inclus dans un groupe plus large, qui partage un attribut plus général.
• Plus un groupe est restreint, plus ses membres partagent d'attributs communs.
• Une clé de détermination permet d'identifier un être vivant en répondant à une suite de questions sur ses attributs.