I – Des molécules du vivant à la cellule : organisation fonctionnelle
II – L'organisme : un système en interaction avec son environnement
III – Populations, écosystèmes, biosphère IntroIII – Populations, écosystèmes, biosphère

La dynamique des populations repose tout d'abord sur la capacité des êtres vivants à se reproduire mais aussi à se développer (§ II-D). En abordant progressivement les échelles supérieures à celle de l'organisme (population, communauté, écosystème, biosphère), cette partie amène à construire des représentations dynamiques des systèmes vivants. Les modèles construits reposent sur des approches à la fois qualitatives et quantitatives, en lien étroit avec les autres parties du programme. Elles visent à rendre compte du fonctionnement de ces systèmes, de leur évolution, de mieux comprendre les conséquences des activités humaines pour servir de support à des projections destinées entre autres à éclairer les décisions visant une gestion systémique et intégrée du vivant.
III-A Les populations et leur dynamique (2e année)
Connaissances clés à construire : Commentaires, capacités exigibles :
Les organismes sont répartis en populations dont les effectifs varient au cours du temps, selon la valeur des paramètres démographiques.











L'espèce est formée d'un réseau de populations potentiellement interconnectées par la dispersion. Certaines populations présentent des adaptations locales (écotypes).





Les populations constituent des réservoirs d'allèles (polymorphisme génétique) qui sont transmis par des systèmes de reproduction variés. La fréquence des allèles et leur répartition spatiale changent au cours du temps, sous l'influence de facteurs internes, appariement ou choix du partenaire sexuel, et externes.




- identifier et énoncer les principaux paramètres démographiques (natalité, mortalité, sex-ratio, fécondité, taux d'accroissement) ;
- analyser une variation d'effectif de population sous l'effet de facteurs indépendants de la densité (facteurs du biotope), ou de facteurs dépendant de la densité (cas de la densité-dépendance : croissance logistique) et de la prédation (modèle de Lotka-Volterra) ;
- sur l'exemple du modèle logistique, discuter de la relation avec le réel, les limites, l'intérêt ; notamment présenter le compromis (« trade-off ») entre reproduction et croissance au travers des « stratégies r et K » ;

Liens :
Mathématiques, Travaux Pratiques

- présenter sur un exemple la diversité des populations d'une espèce ;
- exploiter des données montrant la divergence génétique des populations, et les interpréter en termes d'adaptation, d'événements fondateurs ou de migrations inter-populationnelles ;

Liens :
§ IV-D

- exploiter des données montrant le polymorphisme ;
- présenter, le modèle de Hardy-Weinberg comme modèle par défaut (« modèle nul ») et discuter les sources d'écart à l'équilibre (en particulier l'homogamie et l'hétérogamie) ;

Liens :
Sélection, adaptation et dérive sont envisagés en lien avec le § IV-D; les variations démographique font apparaître le rôle des liens trophiques (§ III-B).
III-B Les écosystèmes, leur structure et leur fonctionnement (2e année)
III-C Flux et cycles biogéochimiques : l'exemple du carbone (2e année)
Travaux pratiques (2e année)
IV – La biodiversité et sa dynamique




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