TP : les stratégies de l`oyat pour vivre sur les dunes

Se préparer aux ECE
TP : les stratégies de l’oyat pour vivre sur les dunes
Fiche sujet – candidat (1/2)
Mise en situation et recherche à mener
L’Oyat des dunes est une des rares plantes capables de coloniser les dunes en bord de mer. Elle s’y développe malgré le sol très sableux incapable de retenir l’eau de pluie, et
un climat très venteux, desséchant. Les feuilles de l’oyat, d’apparence banale, cachent en fait des adaptations étonnantes.
On propose d’expliquer comment l’anatomie et les mouvements de la feuille d’oyat des dunes permettent à cette plante de limiter ses pertes en eau
Ressources
Photographie d’un oyat
des dunes
Photographie d’une feuille d’oyat des Détail d’une coupe transversale de feuille
dunes
observée
dans
différentes
d’Oyat au microscope optique (x 840)
conditions d’humidité
- à gauche à l’œil nu
Matériel disponible :
-
- à droite : en coupe transversale à la loupe binoculaire
condition 1
-
-
Condition 2
Les cellules bulliformes sont localisées au fond de
sillons (creux) qui séparent des crêtes
(bourrelets) de la face supérieure de la feuille.
Ces cellules ont la capacité d’augmenter de
volume en se gorgeant d’eau ou de diminuer de
volume en perdant de l’eau
.
-
Préparation
microscopique d’une
coupe transversale de
feuille d’oyat des dunes
Un tableau présentant
quelques adaptations
des plantes à la
sècheresse.
microscope,
caméra numérique +
fiche technique
Modèle analogique de
la feuille d’oyat
Pulvérisateur avec eau
Sèche-cheveux
Etape 1 : Concevoir une stratégie pour résoudre une situation-problème (durée maximale : 10 minutes)
Proposer une démarche expérimentale permettant de déterminer comment l’anatomie et les mouvements de la feuille d’oyat permettent de
limiter les pertes en eau.
Appeler l’examinateur pour vérifier votre proposition et obtenir la suite du sujet.
Votre proposition peut s’appuyer sur un document écrit (utiliser les feuilles de brouillon mises à votre disposition)
Barème
3 points
Etape 2 : Mettre en œuvre un protocole de résolution pour obtenir des résultats exploitables
Barème
1-Observer au microscope la coupe transversale de la feuille d’oyat des dunes et rechercher les structures lui permettant de limiter les
pertes d’eau
2. Rechercher les cellules bulliformes dans la préparation et centrer la préparation sur elles
Appeler l’examinateur pour vérifier les résultats et éventuellement obtenir une aide.
3- Réaliser une capture numérique de vos observations
4- Enregistrer vos photographies au format jpg à l’emplacement indiqué par l’examinateur (fiche réponse numérique) et légender
9 points
5- Comparer les feuilles d’oyat placées dans différentes conditions atmosphériques
6- Utiliser le modèle analogique pour :
- modéliser et formuler une hypothèse sur le mode de fonctionnement des cellules bulliformes
- comprendre l’intérêt de ces modifications
Appeler l’examinateur pour vérifier les résultats et éventuellement obtenir une aide.
Etape 3 : Présenter des résultats pour les communiquer
Barème
Répondre sur la fiche-réponse numérique candidat.
Légender les structures anatomiques permettant de limiter les pertes en eau
4 points
Appeler l’examinateur pour l’impression.
Etape 4 : Exploiter les résultats obtenus pour répondre au problème
Barème
Réaliser une synthèse expliquant comment la feuille d’oyat limite ses pertes d’eau
Répondre sur la fiche-réponse candidat.
( fiche numérique)
4 points
TABLEAU PRESENTANT QUELQUES ADAPATATIONS DES PLANTES A LA SECHERESSE
Structures permettant
l’adaptation
Exemples
Opuntia, (famille des Cactus )
Cuticule épaisse recouvrant
les organes, constituée de
cutine, substance hydrophobe
(imperméable à l’eau)
http://fr.wikipedia.org/wiki/Opuntia
Nombre réduit ou absence
de stomates sur la face de
l’épiderme la plus exposée
Nombreuses plantes
Stomates ouverts la nuit
Carpobrotus edulis (plante grasse appelé communément Croc de
sorcière)
http://fr.wikipedia.org/wiki/Carpobrotus_edulis
Stomates engloutis, protégés
Duvet, poils à la surface
(isolant)
Nerum oléander
Laurier rose
Sempervivum arachnoideum
Joubarbe à toile d'araignée
http://fr.wikipedia.org/wiki/Sempervivum_arachnoideum
Feuilles réduites en aiguille
ou en épines, des feuilles
Variables selon les plantes, de nombreux exemples
étroites, des feuilles
déformables
Matériel disponible et protocole d'utilisation du modèle analogique
Matériel :
Protocole :
Carton ondulé
(substance hydrophile)
Brochettes (= vaisseaux
conducteurs)
Peinture acrylique sur
les « bosses » des ondulations
(substance hydrophobe)
1 pulvérisateur contenant de l’eau
1 sèche-cheveux
Humidifier légèrement (1 seule pulvérisation) le carton ondulé
Observer
Sécher le carton ondulé à l‘aide du sèche-cheveux
Observer
Correction :
Observer une coupe transversale de feuille, comparer la face externe et la face interne pour repérer les structures anatomiques permettant de limiter les pertes d’eau
Comparer la forme de la feuille en atmosphère sèche et en atmosphère humide. Modéliser les mouvements et relier ces mouvements à la limitation des pertes en eau.
Identifier les cellules impliquées dans le mouvement de la feuille et lier leur fonctionnement avec leur disposition anatomique.
Vaisseaux conducteurs
Cuticule épaisse
recouvrant l’épiderme
externe
Epiderme externe sans
stomates
Cellules bulliformes
au fond des sillons
Crête
Poils protecteurs
recouvrant l’épiderme
interne
sillon
Stomates engloutis
dans les sillons
Au fond de chaque sillon, les cellules du tissu bulliformes sont responsables des mouvements foliaires. Sous l’effet de la sécheresse, les cellules bulliformes présentes
dans
l’épiderme ventral perdent de l’eau et de leur volume ; l’épiderme se contracte et la feuille se ferme.
La feuille s’ouvre quand l’air est humide, les cellules bulliformes sont gorgées d’eau.
La feuille d’oyat est adaptée à la sécheresse car elle peut réduire ses pertes en eau :
– en diminuant sa surface d’évaporation en se repliant dès que l’air est sec ;
– en protégeant ses surfaces (cuticule épaisse) ;
– en réduisant les mouvements d’air (présence de poils) ;
– en réduisant le nombre de stomates et en les protégeant au fond des sillons