… et les enfants du CM1...… et les enfants du CM1...… et les enfants du CM1...… et les enfants du CM1...

Madame Humbert, institutrice à l’école Madame Humbert, institutrice à l’école Madame Humbert, institutrice à l’école Madame Humbert, institutrice à l’école

Ferdinand Buisson Ferdinand Buisson Ferdinand Buisson

Ferdinand Buisson –––– Classe de CM1 Classe de CM1 Classe de CM1 Classe de CM1 ––––

Villiers le Bel.

Villiers le Bel.

Villiers le Bel.

Villiers le Bel.

Monsieur Geslin Jean Monsieur Geslin Jean Monsieur Geslin Jean

Monsieur Geslin Jean----Pierre, professeur Pierre, professeur Pierre, professeur Pierre, professeur à l’IUFM du Bourget

à l’IUFM du Bourget à l’IUFM du Bourget à l’IUFM du Bourget

… et les enfants du CM1...

… et les enfants du CM1... … et les enfants du CM1...

… et les enfants du CM1...

avec la participation de Mlle Deunff, avec la participation de Mlle Deunff, avec la participation de Mlle Deunff, avec la participation de Mlle Deunff,

inspectrice générale.

inspectrice générale.

inspectrice générale.

inspectrice générale.

I – Les programmes et le choix du thème * : « La vie sous les pierres ».

*

La circulaire du 17 octobre 1968, concernant l’enseignement de la biologie dans le cycle d’observation, (6^ème-5^ème de collège) donnait du mot thème la définition suivante : « Un thème concerne un ensemble de formes vivantes considérées dans leur environnement ». C’est ce sens que nous lui donnerons.

Les programmes actuels (en 1999) de l’école primaire, Acquisition de COMPETENCES

(programmes parus au B.O. en 1991 et concernant le cycle des approfondissements ou cycle 3).

Acquisition de CONNAISSANCES

(programmes parus au B.O.

en 1995 et concernant le cycle 3).

Sciences et technologie au cycle 3 :

« A partir de son environnement naturel (…), et des connaissances définies par les programmes, l'élève doit être capable :

* de lire un texte à caractère scientifique ou technique adapté au niveau des élèves ;

* de se poser des questions et de s'interroger ;

* de faire émerger un problème et de le formuler correctement, de proposer des solutions raisonnées.

Dans des situations simples, l'élève doit être capable :

* d'exprimer par écrit (texte, schéma, graphique) les résultats d'observations, d'expériences, d'enquêtes …

* d'observer et d'analyser avec vigilance les phénomènes caractéristiques de la vie végétale et animale, notamment les grandes fonctions biologiques, l'existence d'un cycle de vie commun à tous 1es êtres vivants (naissance, croissance, vieillissement et mort) (…)

* d'analyser les relations entre les êtres vivants et leur milieu ;

* de proposer la mise en œuvre des étapes caractéristiques de la démarche expérimentale et notamment :

concevoir et mettre en œuvre des montages (... ) ;

isoler une variable et mettre en œuvre des expériences pertinentes (…) ...

constater la nécessité de mesurer et savoir procéder à des mesures simples ».

* Présenter des résultats et les interpréter.

* D’argumenter et de discuter une preuve.

Chapitre intitulé « unité et diversité du monde

vivant » ainsi libellé :

* « Développement d’un être vivant végétal ou

animal : naissance, croissance, âge adulte, vieillissement, mort ».

* « Les divers modes de

reproduction animale ».

* « Approche écologique à partir de l’environnement

proche : rôle et place des êtres vivants, notions de

chaînes et de réseaux alimentaires ».

« La vie sous les pierres » peut donc actuellement être un sujet d’étude abordé au cycle 3.

Le plus souvent ce « thème » est traité au CE2…

« Le corps humain et l’éducation à la santé » d’une part et « Les séismes et éruptions volcaniques » d’autre part étant plutôt réservés aux CM1 et CM2.

En fait, c’est aux maîtres du cycle III de s’organiser. L’important est d’élaborer une progression cohérente et fonction des possibilités de l’environnement tout en évitant les redondances.

II – Les objectifs de notre thème (ici au C.M.

₁

) … inspirés du B.O. n° 31 du 11/9/1980 qui reste d’actualité pour l’essentiel :

Au cycle des apprentissages fondamentaux, les « activités d'éveil » relevant des sciences expérimentales (physique, technologie, biologie) ont permis un entraînement à l'observation, à la comparaison, au classement, une initiation à la mesure et peut-être à la démarche expérimentale.

Cet entraînement doit être développé au cycle des approfondissements.

II s'agit par ces activités d'aider l'enfant à se donner les moyens d'organiser peu à peu, à partir de problèmes issus de son environnement immédiat, un ensemble de compétences et un système de connaissances.

A) Les objectifs de compétences :

Développer chez l’enfant une pensée scientifique, pensée qui suppose une attitude, une méthode et des concepts :

1- Une attitude (savoir être) : curiosité, esprit critique et souci de l’objectivité et de la rigueur.

2- Une méthode (savoir faire) :

* Une formulation précise du problème rencontré, de l’hypothèse proposée, des observations ou des expérimentations envisagées.

* Savoir observer (l’observation étant une véritable activité intellectuelle d’investigation organisée en fonction de questions que l’enfant se pose spontanément ou qu’il est amené à se poser).

* Savoir mener une expérience dans les cas ou la réponse au problème posé exige ce mode de recherche… Ceci toujours dans des situations simples ne comportant qu’un nombre limité de variables.

* Mesurer chaque fois que nécessaire, à l’occasion d’observations ou d’expériences, en exécutant correctement l’opération de mesure.

* Analyser, discuter, représenter les résultats (sous la forme de tableaux, graphiques…) puis conclure.

* Schématiser chaque fois que possible (choisir des conventions pour la construction de schémas, découvrir la nécessité de normes et de symboles admis par tous).

* Apprendre à se documenter :

rechercher, recueillir et choisir des documents adaptés au sujet d’étude ; exploiter ces documents en liaison avec les résultats de l’investigation par observation directe ou expérimentation.

* Préparer, réaliser et exploiter une enquête.

* Exprimer clairement des résultats (textes, schémas, tableaux, graphiques…) et des conclusions.

3- Parvenir à extraire le concept (en particulier : concept du vivant, concept d’adaptation, concept de convergence de formes ou de comportements).

La démarche pédagogique fera une très large place à la recherche active des enfants …

Un « gendarme » ou « pyrrhocore » ou « soldat » (une punaise).

B) Les objectifs spécifiques relevant du d omaine de la biologie :

1. - La diversité du vivant.

- Observer et analyser les manifestations de la vie relatives à des animaux (élevages en classe, animaux en liberté observés au cours de sorties).

- Décrire et caractériser les comportements et l’organisation d’êtres vivants :

* à travers les relations qui existent entre eux.

* à travers le milieu dans lequel ils vivent (ici sous les pierres et dans la terre... ).

* en constatant l'existence de liens entre fonctions et organes correspondants afin d’aboutir à la notion d'adaptation.

* afin de rechercher, à partir de leur comportement et de leur organisation, des critères permettant de classer ces êtres vivants.

- Utiliser des ouvrages simples pour déterminer quelques espèces courantes du milieu étudié.

2. - L'unité du monde vivant.

- Constater l'existence d'un cycle de vie commun à tous ces êtres vivants (naissance, croissance, vie adulte, mort) en suivant l’évolution d'animaux mis en élevage (éclosion, stades larvaires et mues, comportements des adultes, mort).

- Discerner les fonctions communes à tous les êtres vivants (homme, animaux étudiés ici et antérieurement, végétaux) : * Fonction de nutrition :

Distinguer ses diverses manifestations (prise alimentaire, peut-être digestion, respiration, éventuellement transport des aliments par le sang, rejet des déchets).

Analyser la diversité des régimes alimentaires des animaux en élevage.

* Fonction de relation :

Discerner les manifestations sensorielles des animaux et les comportements correspondants (voir, entendre, sentir, repérer sa nourriture, reconnaître les membres du groupe, se défendre... ).

Comparer divers modes de déplacement (ramper, courir, marcher…).

Repérer les modalités des relations des êtres vivants avec leur milieu (déplacement, sensibilité, comportement de défense...).

* Fonction de reproduction :

A partir d'observations faites sur divers élevages, mettre en évidence le rôle du mâle et de la femelle chez les animaux.

3. - Quelques problèmes relatifs à l'environnement.

- Rechercher des éléments d'organisation d’un milieu simple (approche écologique) :

* Recenser les divers facteurs d’un milieu à l’aide d’exemples concrets puisés dans l’environnement immédiat des enfants (élevages en classe, observations dans la cour de l'école et dans un terrain vague servant de lieu de jeux).

* Faire une approche qualitative et quantitative des facteurs biologiques (densité de la population sous les pierres, diversité) et des facteurs physico-chimiques (repérage de températures préférées, nature du sol... ).

* Mettre en évidence les relations alimentaires dans un milieu donné (chaînes et réseaux alimentaires : observation directe complétée par une recherche documentaire ou une enquête);

* Analyser les variations d’un milieu au cours du temps.

Une limace

- Adopter en en comprenant 1a nécessité, une attitude responsable vis-à-vis de l'environnement (réflexion sur la fragilité des milieux de vie) :

* S’interroger, à partir d’un exemple, sur l'aménagement de l’environnement humain proche (urbanisation et espaces verts ; consommation et accumulation de déchets).

* Réfléchir à l’action prédominante de l'homme, dans le maintien ou la destruction des équilibres fondamentaux des milieux.

III- L’introduction du thème :

A) Sortie sauvage :

Madame Humbert propose aux enfants une sortie dans le terrain vague situé en face de l’école. Il s’agit ici pour les enfants d’une sortie non organisée… pour le plaisir.

Arrivés en face, les enfants et la maîtresse explorent le milieu puis l’enseignante propose : « On pourrait chercher des animaux »… la chasse commence…

Un enfant soulève une grosse pierre et les élèves reconnaissent : un ver de terre et une « espèce de mille-pattes ».

Un animal noir est interprété d’abord comme un

« trilobite » : « c’est un animal préhistorique, j’en ai vu un sur un livre » … en fait nous sommes en présence d’un cloporte. L’enfant, face à l’étonne-

ment et au scepticisme de ses camarades, a recherché par la suite dans des documents et a constaté lui-même qu’il s’était fourvoyé.

- « Est-ce que c’est pareil sous les autres pierres » ? Les enfants constatent que le dessous de toutes les pierres ou presque est colonisé.

Un élève soulève un vieux carton … « C’est plein de bêtes comme sous les pierres ».

- « Est-ce qu’elles restent toujours là » ?

- « On peut revenir demain »… la proposition est retenue.

Les enfants remettent les pierres en place.

B) Retour en classe, discussion :

- « On retournera demain ».

- « Il faut les amener en classe ».

- « Il faut un seau et une pelle ».

- « On peut faire un tas au milieu de la classe et les mettre dessus ».

- « Elles vont se sauver »…

Un cloporte

- « On pourrait utiliser l’aquarium ».

La classe s’organise peu à peu pour savoir qui apportera le matériel nécessaire puis re- vient aux animaux observés.

- « On a aussi vu des fourmis ».

- « Si elles refont une four- milière on ne les verra pas ».

- « Il faut qu’elles aient très peu d’espace »… « On pourrait coller une vitre tout près de la vitre de l’aquarium »… « Il ne faut pas que ce soit épais » (l’espace entre les 2 vitres, celle rajoutée et celle de l’aquarium) … « Il faudrait un aquarium très mince ».

- La maîtresse : « On peut

peut-être en construire un »… « De quoi avons-nous besoin » ?

Les enfants imaginent un dispositif qu’ils dessinent et perfectionnent progressivement.

Frédérique signale que les fourmis sortent habituellement de la fourmilière pour chercher de la nourriture.

Olivier : « Il faudrait qu’elles puissent sortir » (dans notre élevage).

- « Si on les faisait sortir par un tuyau » ? … « Oui mais elles vont se sauver ».

Frédérique : « J’ai lu que les fourmis, elles ne savent pas nager ».

Les enfants proposent de faire arriver le tuyau dans un récipient contenant de l’eau.

Thierry : « Elles vont se noyer ».

La maîtresse exploite les idées des enfants et après plusieurs propositions, il est décidé de poser une pierre dans une cuvette : « On pourra mettre la nourriture sur la pierre »… « Et elles pourront boire »... « Mais pas se sauver ». Les élèves aboutissent au schéma suivant :

Nadège et Hélène

Il n’y en a que pour les fourmis

ici !

Pas mal le

HLM …

C) 2

^ème

sortie :

Les enfants ont cette fois-ci prévu des récipients et capturent les animaux cachés sous les pierres.

Nos CM décident de ramener en classe des « gendarmes » ou « soldats » (sortes de punaises noires et rouges de 1 cm de long que les biologistes désignent sous le nom de pyrrhocores) bien que les 2 espèces concernées ne vivent pas sous les pierres.

Je proteste ! Je vis en groupe sous les feuilles ou sous les écorces,

parfois dans la mousse…

pas sous les pierres ! Un conseil pédagogique « Il faut savoir se limiter » Les élèves découvrent une grosse fourmilière sous l’une d’elle avec de nombreuses larves

que les ouvrières s’empressent de transporter à l’abri. Néanmoins, aucun prélèvement de fourmis n’est effectué, la fourmilière artificielle n’étant alors pas encore terminée en classe.

D) L’installation des animaux :

1- Certains enfants installent un terrarium en utilisant la terre et les pierres rapportées. Les grosses limaces récoltées ont été placées avec les cloportes… dont la population diminuera singulièrement jusqu’au samedi 29 mai, date à laquelle la classe découvrira avec stupéfaction une limace (espèce proche des testacelles de la région méditerranéenne ?) dévorant un cloporte ! 2- D’autres enfants, sur proposition de la maîtresse, dessinent l’une des espèces récoltées.

Si certains dessins correspondent à une véritable observation, d’autres en sont éloignés et sont repris ultérieurement : « Regardez les dessins de X et de Y … qui a raison » ?

3- Une autre équipe termine la construction de la fourmilière puis les loupiots envisagent une 3^ème sortie afin d’effectuer

son peuplement.

E) 3

^ème

visite du terrain vague : la

« prise de la fourmilière » :

Rentrés à l’école, les enfants ont éprouvé beaucoup de difficultés à glisser les fourmis, leurs larves et la terre, entre les 2 vitres de la fourmilière espacées seulement de quelques centimètres.

F) Le repas des limaces et le perfectionnement de la fourmilière :

Les enfants constatent que certaines fourmis se noient et que d’autres s’échappent en remontant sur la surface externe du tube. Afin de pallier ces 2 inconvénients, ils améliorent le dispositif en faisant arriver le tube dans une bouteille.

Ce sont bien les enfants - et non la maîtresse – qui sont les inventeurs du nouveau montage.

Obligées de manger des cloportes pour gagner sa liberté

… Pouah !

IV – Le recensement des observations et des questions :

Nous nous proposions de procéder à la collecte des observations et des questions :

- La présence d’élevages dans la classe permettait en effet une observation continue, observation dynamique se référant à des comportements, à des fonctions ou à des développements.

Nous comptions proposer aux enfants de rassembler ces observations sous la forme d’un texte court, précis qui pouvait

constituer le sujet :

* d’une lettre aux correspondants

* d’un panneau d’une exposition des travaux qui serait réalisée au sein de l’école.

Objectif : travail sur la fonction référentielle (message centré sur son contenu).

- Le recensement des questions des élèves devait être suivi d’une relecture et d’une comparaison de ces questions, d’une critique en commun de leurs formulations puis d’un classement et d’un

regroupement apparition par convergence des véritables problèmes scientifiques.

Afin de leur permettre de développer leur pensée scientifique, ce sont bien les enfants qui s’attelleraient à la recherche des réponses par :

- observations et expérimentations en 1^er lieu.

- dans des documents ou grâce à des enquêtes dans un 2^ème temps.

Objectif : lutter contre la tendance souvent observée qui consiste à prendre un livre ou à interroger le maître avant toute recherche personnelle.

LES QUESTIONS DES EN LES QUESTIONS DES EN LES QUESTIONS DES EN

LES QUESTIONS DES ENFANTS FANTS FANTS FANTS

Concernant la fourmilière : Concernant les cloportes :

1. Que mangent les fourmis ?

a. Pourquoi les cloportes ne sont-ils pas tous pareils ? Y a-t-il plusieurs races ? Ont-ils tous

″

des pinces

″

à l'arrière ? 2. Est-ce qu’il y a une reine ? …

d’autres enfants confirment.

b. Pourquoi se mettent-ils en boule ?

3. Combien d’œufs la reine pond t-elle en une journée ?

c. Que mangent-ils ? 4. Combien de temps les fourmis

restent-elles à l’état de larve ?

d. Pourquoi se mettent-ils sous les pierres et sous les vieux cartons ?

5. Comment reconnaît-on les ouvrières ?

e. Ont-ils des ennemis outre les limaces ? f. Ont-ils des moyens de défense ?

6. Sont-elles venimeuses ? g. Pourquoi ont-ils une coquille sur le dos ? … Et pourquoi ont-ils des

″

pinces

″

à l’arrière ? 7. Aiment-elles le soleil ? h. Combien ont-ils de pattes ?

i. Combien de temps vivent-ils ?

j. Vivent-ils organisés comme les fourmis ? k. Que font les cloportes en hiver ?

l. Quelle chaleur préfèrent-ils ?

V – LA RECHERCHE DES REPONSES :

Cette séquence s’est déroulée en présence de nombreux visiteurs… qu’on en juge : - Mme Briens, Mlle Sauty, M Rouillé et M Derus, instituteurs.

- Mlle Deunff inspectrice générale des Ecoles Pré-élémentaires et Elémentaires.

- Monsieur Renversez, directeur de l’Ecole Normale de Cergy-Pontoise (E.N. 95) et monsieur Geslin alors professeur d’Ecole Normale.

- Monsieur Viougeat, inspecteur départemental de l’Education Nationale et monsieur Galleyrand, conseiller pédagogique de

circonscription.

Madame Humbert propose aux enfants de réfléchir aux méthodes utilisables pour répondre aux questions posées.

On aboutit à :

* « On peut regarder les bêtes ».

* « On pourrait faire des expériences ».

* « On peut regarder dans des livres ».

VA : L’équipe des cloportes n°1 : questions ″a″, ″b″, ″e″, ″f″, ″g″, ″h″, ″i″, ″j″, k″.

Cette équipe va en fait se concentrer sur les questions a (Pourquoi les cloportes ne sont-ils pas tous pareils ? Y a-t-il plusieurs races ?

Ont-ils tous ″″″″des pinces ″″″″ à l'arrière ?) et g (Pourquoi ont-ils une coquille sur le dos ? Et pourquoi ont-ils des

″″″″pinces″″″″ à l’arrière ?).

Les enfants font l’hypothèse suivante :

« Les ″pinces″ à l’arrière des cloportes n’existent que chez les mâles, elles leur servent à défendre les femelles… ».

Certains cloportes possèdent en effet des

″uropodes ″ (= 6 ^ème paire de pattes abdominales) bien visibles alors que chez d’autres espèces, ces uropodes ne sont pas repérables (cf. Armadillidium).

Mme Humbert demande alors comment ils peuvent être sûrs qu’il s’agit bien de mâles et de femelles.

« Les femelles peuvent porter des œufs » A la face inférieure de certains cloportes (du genre Porcellio … voir page suivante) les enfants repèrent des taches blanches qu’ils interprètent comme des œufs (les taches correspondent en fait aux ″corps blancs ″ qui sont des organes respiratoires). Les cloportes en question sont pourvus de ″pinces″.

Conclusion des enfants : « Nous nous

sommes trompés », « les femelles peuvent aussi porter des pinces ».

Commentaire : à partir d’observations dont l’interprétation est erronée, les élèves rejettent leur hypothèse qui était elle-même erronée… nous étions ici obligés d’intervenir.

Diverses espèces de cloportes.

Monsieur Geslin fournit à l’équipe un document extrait du livre de zoologie de Messieurs Boué et Chanton : « Invertébrés » tome I2

que nous reproduisons ci-contre.

Nouvelle conclusion des enfants :

« Il existe plusieurs ″races″ (en fait espèces) de cloportes ». Le lundi suivant, les élèves découvriront une femelle de cloporte pondant des œufs et assisteront même à l’éclosion d’un jeune cloporte. La maîtresse fournira l’information concernant les ″points blancs″ :

« Ce sont des organes qui servent à la respiration des cloportes ».

Explication :

Dans sa phrase « les femelles cloportes ne pondent pas d’œufs » (sous-entendu comme une poule pond) l’enfant veut dire que les œufs ne tombent pas sur le sol mais restent accrochés aux pattes.

A noter qu’ici les pattes ont été comptées. Il en existe bien 7 paires.

VB : L’équipe des cloportes n°2 : question

″

l

″

« Quelle chaleur préfèrent les cloportes ? » devenue après discussion : « Les cloportes préfèrent-ils le froid ou la chaleur ? »

Les enfants n’ont encore jamais expérimenté en biologie et, dans la situation d’autonomie où nous les avons volontairement placés, ils n’éprouvent pas le besoin de faire précéder l’expérimentation de schémas expérimentaux. Ils procèdent, pour construire leur dispositif expérimental, par tâtonnements successifs.

Le dispositif étant enfin accepté par tous, 5 cloportes sont disposés à égale distance des extrémités du plateau et leur comportement est observé. Il est décidé de renouveler plusieurs fois l’expérience (voir page 16).

Premier temps :

Constatant que les glaçons introduits pour obtenir « du froid » fondent et constituent donc une source d’humidité, les enfants vont modifier leur dispositif (1^ère tentative de dissociation des facteurs

″froid″ et ″humidité″).

2

^ème

temps :

Les enfants s’aperçoivent qu’ici encore, il n’y a pas dissociation des facteurs : la lampe a, à la fois, pour effets

* d’accroître la température

* mais aussi d’augmenter l’intensité lumineuse.

Par contre, de façon para- doxale, l’équipe 2 n’envisage même pas (à ce moment) que

l’inclinaison du récipient puisse avoir une influence sur le déplacement des cloportes !

Nos chercheurs en herbe n’utilisent par ailleurs qu’un

seul thermomètre.

3

^ème

temps :

Les enfants placent la lampe sous le plateau afin qu’elle chauffe mais ne modifie pas

l’éclairement.

4

^ème

temps :

Le plateau est disposé horizontalement grâce à un

dictionnaire situé sous le récipient contenant les

glaçons.

Matériel et dispositif expérimental :

Compte rendu de l’expérience et résultats :

Les enfants se sont posé un problème un peu déroutant pour nous adultes.

Ils ont tâtonné, procédé à des ajustements sans intervention de l’enseignante et sont finalement parvenus à la mise en place d’une expérience cohérente…les élèves ont cherché et trouvé eux-mêmes dans le cadre d’une coopération respectueuse de chacun.

… Et que voici un excellent compte rendu d’expérience, clair et précis.

VC : L’équipe des cloportes n° 3 : question

″

d

″ « Pourquoi les cloportes se mettent-ils sous les pierres et sous les vieux cartons » ?

Supposition (= hypothèse) des enfants : « Les cloportes préfèrent l’humidité. C’est humide sous les pierres ». A noter l’absence d’hypothèses concernant le facteur

lumière –obscurité et la protection contre les prédateurs.

La recherche d’un dispositif expérimental :

2 dispositifs sont présentés.

Complément :

ne pas confondre cloporte et mille-pattes : - A gauche une cloporte : Armadillidium vulgare. Il vit dans les maisons, dans les champignonnières et en lisière des bois.

Taille : jusqu’à 20 mm. Il se roule en boule quand il est dérangé.

7 paires de pattes.

- A droite un mille-pattes ou myriapode Glomeris marginata souvent appelé « Faux cloporte » qui vit dans les feuilles mortes des bois (surtout de hêtres). Taille : jusqu’à 20 mm. Se roule en boule lorsqu’il est inquiété. 17 paires de pattes chez la femelle et 19 paires chez le mâle, la dernière en forme de pince.

Dessins (modifiés) extraits des « Petits animaux des bois et des champs » par G. Mandahl-Barth- Fernand Nathan.

VD : L’équipe des cloportes n°4 :

question ″e″ « Les cloportes ont-ils des ennemis ? »

VE : L’équipe des fourmis n° 1 :

J’ai 8 pattes…

pas 6 ! Moi aussi…

8 pattes !

« Que mangent les fourmis ? Aiment-elles le soleil ? » 1. « Que mangent les fourmis ? »

Quelques jours auparavant, les enfants avaient placé différents aliments possibles dans la bouteille reliée à la fourmilière (voir page 10).

Ils constatent que le morceau de sucre présente des trous, qu’il a été rongé et que la pomme comme le gâteau ont été entaillés.

2. « Aiment-elles le soleil ? »

L’équipe utilise, comme substitut du soleil, une lampe de poche dirigée :

* soit sur des fourmis isolées,

* soit sur les parois en verre de la fourmilière.

Dans les 2 cas, ils observent des réactions de fuite et concluent : « Les fourmis n’aiment pas le soleil ».

La fourmi à aiguillon (Myrmica laevinodis) mesure 3,5 à 7 mm. Elle est commune en toutes régions. Elle construit souvent son nid sous les pierres.

VI – AUTRES POSSIBILITES :

A) TRAVAIL SUR LE CONCEPT DE CLASSIFICATION :

Il s’agit ici, à partir d’une collection hétérogène d’animaux trouvés sous les pierres d’inventer une classification. Le choix des critères est laissé aux enfants.

Nous avons constaté que les élèves de CM et de 5^ème se référaient à 2 types de repères :

* dans un 1^er temps la présence ou l’absence de pattes.

* dans un 2 ème temps, la présence ou l’absence d’anneaux ou le nombre de pattes.

« Queue » non aplatie ^{1 à 2 cm} Enchytrée.

3 à 4 cm « ver de terre des forêts ».

10 à 15 cm ver de terre commun = Allophophora (voir page suivante).

Des anneaux vers annelés

« Queue » aplatie lombric Lombric brun (3 à 5 cm) ou lombric rose (7 à 15 cm).

Vers minuscules Maximum quelques mm nématodes.

A N IM A UX S A N S PA TT ES

Pas d’anneaux vers non

annelés + limaces

Forme d’escargot sans coquille Limaces. Cf. en particulier la « limace déli- cate » : Malacolimax tenellus (2 cm, incolore)

qui se nourrit de mycélium de champignons.

Pas d’antennes Pattes antérieures dirigées vers l’avant, corps blanc Protoures.

Sautent comme des puces grâce à 1 organe de saut sous l’abdomen collemboles Très longues antennes et 2 filaments ou une

pince à l’arrière Diploures Très longues antennes et 3 filaments à

l’arrière Thysanoures.

3 paires de pattes locomotrices (portées par le

thorax) insectes

Des antennes les autres insectes

Ne possèdent pas toutes les caractéristiques précédentes Fourmis (voir pages 25-26) et

perce-oreilles (voir pages 27-28).

Pas de pince et un long filament à l’arrière Palpigrades.

Pas de pinces, pas de filament à l’arrière araignées.

Corps divisé en 2 parties araignées + pseudo-

scorpions +scorpions

Des pinces et pas de dard Pseudo-scorpions Des pinces et un dard

Scorpions.

4 paires de pattes locomotrices arachnides

Corps formant une masse unique acariens

Très nombreuses espèces.

Une furca (= « pince ») à l’arrière

2 à 5 mm Trichoniscus + de 5 mm Philoscia + Oniscus +

Porcellios (voir pages 12 et 13).

7 paires de pattes locomotrices

cloportes Pas de furca (= « pince ») à l’arrière

Amardillidiums.

1 paire de pattes par anneau 15 paires de pattes courtes Lithobies.

15 paires de pattes très longues Scutigères 21 à 23 paires de pattes Scolopendres.

30 à 180 paires de pattes Géophiles.

A N IM A UX A V EC P A TT ES

Plus de 7 paires de pattes (de 10

à 180) mille-pattes

ou myriapodes 2 paires de pattes par anneau Corps renflé Gloméris.

Corps très allongé Iules.

B) TRAVAIL SUR LE CONCEPT DE DETERMINATION :

L’observation continue des animaux et la description de leurs comportements font rapidement apparaître la nécessité de nommer les espèces inconnues.

Ici, l’enfant doit exploiter des documents établis par des adultes, documents que l’on nomme des faunes. La détermination est intéressante car elle oblige l’élève à observer, comparer, puis à

prendre une décision.

On peut employer des clés fonctionnant sur le principe du tableau de la page précédente (qui regroupe les animaux que l'on peut rencontrer sous les pierres). L’enfant s’oriente comme un

promeneur qui rencontrant successivement sur sa route des carrefours doit, à chaque fois, décider de son chemin.

On peut aussi utiliser des

ouvrages constitués de

planches en cou-leurs regroupant les animaux selon la classification des scientifiques

et comportant un texte relatif à

chaque espèce.

Salut les

copains !

Bonjour !

Je m’appelle Lumbricus terrestris et je suis un délégué du syndicat des vers paysans. Je suis venu, ventre à terre, vous raconter ce que des scientifiques sans scrupules ont osé faire à mes compagnons et à moi-même.

Ils nous ont séparés en deux groupes sans même nous demander notre avis…

* Dix d’entre nous ont été douchés avec une éponge remplie d’eau… Jusque là ce n’était pas désagréable. Hector en redemandait.

* Les dix autres ont été séchés dans des mouchoirs en papier. C’était beaucoup moins plaisant d’être roulés de gauche à droite.

Ensuite, ils nous ont mis en prison… nous installant dans deux boîtes transparentes totalement fermées : les secs dans la première et les humides dans l’autre. Dans chaque prison, il y avait un petit bocal contenant de l’eau de chaux… J’ai cru que c’était une baignoire. Je n’avais pas mis trois anneaux dedans que je me retrouvais avec un eczéma !

Nous sommes ainsi restés enfermés huit heures sans même un

peu de terre pour notre nourriture. Quelle angoisse ! Si nous avions eu des yeux, nous ne les aurions pas fermé de la nuit.

Le matin, ils nous ont libérés sans même une explication.

Ceux qui avaient été essuyés étaient au bord de l’asphyxie et il paraît que l’eau de chaux était bien claire.

Nous, nous étions nettement plus en forme et l’eau de chaux avait changé de couleur : elle était devenue blanche.

Expliquez vite pourquoi, sinon votre professeur est capable de recommencer toute l’expérience.

Je me sauve… voilà une taupe affamée !

Signé : un ver de terre laboureur.

1. D’après ce texte, que mangent les vers de terre et par qui sont-ils mangés ? 2. Réalise un schéma avec des légendes présentant l’expérience réalisée.

3. Comment expliques-tu les résultats de cette expérience ?

1.

Mangent : Sont mangés par :

2. 1er lot : 2^ème lot :

3.

L’eau de chaux devient blanchâtre lorsqu’elle est mise en présence de gaz carbonique (encore appelé dioxyde de carbone).

VI I– INFORMATIONS POUR LES MAITRES :

A) LES CLOPORTES :

Les cloportes sont des animaux invertébrés à corps segmenté (les seg-

ments postérieurs sont moins larges) et à pattes

articulées : on dit qu’ils appartiennent à l’embran-

chement des ARTHRO- PODES.

La présence de 2 paires d’antennes et la structure de leurs pattes les rattache

à la classe des crustacés… il existe donc

des crustacés terrestres…

Leurs yeux sont non- pédonculés, leur corps est

comprimé dorso-ventra- lement et leurs 7 paires de

pattes locomotrices sont toutes semblables (ce qui

fait ranger les cloportes dans l’ordre des isopodes

de ISO = égal et PODOS

= patte).

Taille : 1 à 2 cm-

En France : 170 espèces réunies en 54 genres.

NUTRITION :

Les cloportes sont végétariens et se nourrissent de débris de feuilles et de bois pourri. En élevage, on peut leur fournir des fragments de carottes et de pommes de terre.

DEPLACEMENTS ET ORIENTATION :

Les cloportes utilisent leurs 7 paires de pattes thoraciques pour se déplacer.

Leurs pattes abdominales interviennent dans la respiration et dans la reproduction (cf. organes copulateurs ou gonopodes du mâle).

Les cloportes peuvent se rouler en boule de manière plus ou moins parfaite, ceux du genre Armadillidium y réussissant mieux que les autres.

Certains cloportes effectuent des migrations verticales au cours de l’année. C’est le cas du

« cloporte des caves », Porcellio scaber qui passe souvent l’été sous les pierres ou les feuilles mortes et qui monte à l’automne dans les arbres entre 1,50 et 2 mètres de hauteur s’abritant sous

l’écorce et dans les fentes de celle-ci. Il peut aussi coloniser nos caves d’où son nom mais se rencontre aussi dans des nids de guêpes et d’oiseaux.

L’orientation s’effectue grâce aux 2 paires d’antennes et aux yeux.

REPRODUCTION :

La plupart du temps, les sexes sont séparés. Il y a accouplement. Sous nos climats, le cloporte des caves se reproduit d’avril à juin.

Face inférieure d’un cloporte mâle du genre Porcellio.

Chez Trichoniscus provisorius = Trichoniscus elisabethae, les mâles et les femelles sont en nombres égaux dans les régions chaudes de l’Europe et le Midi de la France. Dans le Nord, les

mâles sont absents et les femelles donnent naissance à une descendance sans accouplement (parthénogenèse). Si on place expérimentalement des femelles parthénogénétiques avec des mâles, les femelles refusent de s’accoupler.

Les œufs sont portés par la femelle dans une poche incubatrice située du côté ventral et délimitée par des prolongements

de la base des pattes locomotrices. Ces prolongements ou oostégites régressent

entre 2 pontes.

A l’éclosion, les jeunes ne diffèrent des adultes que par leur petite taille et l’absence de leur dernière paire de pattes locomotrices … ils ont 6 paires de pattes.

CROISSANCE :

La croissance des jeunes s’effectue grâce à des mues. La cuticule se fend TRANS-

VERSALEMENT au milieu du corps (différence avec les insectes).

Il y a d’abord perte de la partie arrière de cette cuticule puis, de 12 heures à quelques

jours plus tard, perte de la moitié avant.

MILIEU DE VIE ET RESPIRATION : Les cloportes fréquentent les milieux

sombres et humides. La respiration s’effectue au niveau des pattes non locomotrices ou pattes abdominales. Ces appendices sont constitués d’un axe portant

une rame externe ou exopodite et d’une rame interne ou endopodite. Ce sont les exopodites qui ont un rôle respiratoire. Chez le Porcellio, cette fonction s’effectue surtout au niveau des exopodites des pattes abdominales 1 et 2 : ce sont les « corps blancs ». L’humidité facilite la

fonction respiratoire.

ENNEMIS :

Araignées, scorpions, lithobies, (et nous l’avons découvert, certaines limaces).

Quelques cloportes sécrètent un liquide âcre qui éloigne les mille- pattes et les fourmis.

ESPECES LES PLUS FREQUENTES : - Porcellio scaber ou cloporte des caves.

- Oniscus asellus ou cloporte des murailles qui vit sous les pierres, les morceaux de bois et les feuilles.

Docteur es pharmacie.

Autrefois, on utilisait certaines espèces de cloportes pour fabriquer un sirop diurétique.

Cloporte en train de dévorer sa mue.

B) LES FOURMIS :

Les fourmis appartiennent au même ordre d’insectes que les abeilles : les Hyménoptères.

On a recensé 7600 espèces de fourmis dont 180 vivent en Europe occidentale.

Dans une fourmilière on trouve une ou plusieurs reines, des ouvrières dont le nombre varie selon l’espèce et la période de l’année (10 000 à 500 000 chez les fourmis rousses ou Formica rufa) et de 100 à 200 mâles.

Les ouvrières.

Ce sont de petites femelles stériles et dépourvues d’ailes qui vivent généralement de trois à quatre mois pendant la belle saison mais qui, chez certaines espèces, atteignent 3 ou 4 ans.

Elles assurent :

* la construction, la réparation et l’agrandissement de la fourmilière. L’outil principal est constitué par les mandibules. Une fourmi peut traîner jusqu’à 60 fois son propre poids.

* elles humectent les œufs, lèchent et nourrissent les larves et aident les nymphes à sortir de leur cocon en sectionnant la soie.

* elles prennent soins des reines, les nourrissent en dégorgeant de la nourriture dans leur bouche, les nettoient, les caressent et même souvent les portent.

* elles assurent la défense de la fourmilière. Il existe une phéromone (substance chimique de communication) d'alarme, sécrétée par les « glandes mandibulaires », qui permet aux fourmis de se mobiliser pour faire face à un danger.

Certaines espèces sont porteuses d’un aiguillon ou dard situé à l’extrémité de leur abdomen et en relation avec une glande à venin. C’est le cas de Myrmica laevinodis ou « fourmi à aiguillon » qui vit sous les pierres ou dans les souches et dont les ouvrières mesurent de 3,5 à 5 mm. A noter que les mâles sont dépourvus de dard chez les espèces à aiguillon.

Chez d’autres espèces comme les fourmis rousses, le dard est atrophié : la fourmi mord sa victime puis inonde la plaie d’un venin à base d’acide formique.

* elles assurent le ravitaillement en recherchant de la nourriture à l'extérieur de la fourmilière : certaines espèces sont carnivores (insectes dont de nombreuses chenilles, araignées, animaux

morts…) d’autres végétariennes (fruits sucrés, nectar des fleurs, sève des arbres, graines de céréales…) mais la plupart ont un régime mixte.

Les aliments solides dépecés par les mandibules sont dévorés par les adultes ou déposés sur le ventre des larves.

Les aliments liquides (nectar par exemple) sont rapportés dans le jabot et régurgités si la fourmi est sollicitée par celles restées à la fourmilière.

Cet échange de nourriture entre individus de la même société est nommé trophallaxie.

Les pucerons, lorsque leur abdomen est stimulé par les antennes des fourmis, expulsent une gouttelette sucrée par l’anus : « le miellat », aussitôt léché par les ouvrières. Se transformant en éleveuses, elles peuvent les transporter et les grouper sur les plantes dont ils sucent la sève.

A noter que les fourmis passent la saison froide en état d’engourdissement.

Fourmis brunes avec leurs nymphes.

Photographie Jacques Six.

Le coléoptère Lomechusa strumosa vit dans les fourmilières. Il se nourrit de larves des fourmis et de la

régurgitation du contenu du jabot des ouvrières.

La raison de son acceptation ? Il donne aux fourmis une substance

qui agit comme une drogue. Les ouvrières, complètement dépendantes en arrivent à délaisser

les larves… ce qui peut compromettre la survie de la

colonie.

Organes des sens et orientation :

Les fourmis s'orientent, elles aussi, par rapport au soleil : leur route fait un angle constant avec la direction du soleil.

Les antennes, nettoyées constamment, ont un rôle olfactif et permettent de suivre les pistes jalonnées de sécrétions par la « glande de Dufour » qui produit une « phéromone de guidage ».

La vue est très variable selon les espèces mais les fourmis distinguent les couleurs. Les ouvrières sont pourvues de 2 yeux composés alors que les reines et les mâles possèdent en sus 3

ocelles (mot masculin) disposés en triangle.

Le sens gustatif des fourmis est situé au niveau de la langue, elles distinguent les saveurs acides et sucrées. Les organes tactiles sont constitués par des poils répartis sur tout le corps et particulièrement abondants sur les antennes et les extrémités des pattes. Les vibrations peuvent

être détectées mais il n’existe pas un sens de l’ouïe tel que nous le connaissons.

Cycle de vie :

Dans une même fourmilière, il peut coexister plusieurs reines, parfois 20 ou 30 (absence de rivalité) et quelques dizaines à centaines de mâles.

Ce n’est qu’au bout de quelques années, qu’une ou deux fois par an, les nymphes donnent naissance à une génération de fourmis, mâles et femelles, dotées de 4 ailes membraneuses. Les mâles naissent au début de l’été à partir d’œufs non fécondés alors que les ouvrières et les reines

sont, elles, issues d’œufs fécondés. Ces individus ailés s'envolent pour un vol nuptial nommé

« essaimage » qui se déroule généralement entre 15 et 17 heures. L'accouplement a lieu à terre, au retour de ce vol. La reine arrache ses ailes après le vol nuptial alors que les mâles conserveront leurs ailes toute leur courte vie (ils meurent quelques semaines après l’essaimage).

Chaque femelle survivante, fécondée par plusieurs mâles :

* fonde seule une nouvelle société dont elle sera la reine. Les ouvrières issues des premiers œufs la nourrissent alors.

* s’introduit dans une fourmilière de la même espèce ou parfois d’une espèce voisine. C’est ainsi que la fourmi rousse (Formica rufa) pénètre dans un nid de Formica rufa ou dans un nid de Formica fusca (dans ce 2^ème cas, il y a généralement combat avec la reine en titre).

La reine peut vivre 10 à 12 ans (maximum 20 ans) et, en période active, pond un œuf de moins d’1 mm toutes les deux minutes.

Au bout de quelques jours, l’œuf donne naissance à une larve sans yeux ni pattes qui après 4 à 5 mues est à l’origine d’une nymphe enfermée dans un cocon, d’où sortira un adulte. Le développement de l’œuf à l’adulte exige 3 à 4 semaines.

Les fourmis sont donc des insectes à métamorphoses complètes ou insectes holométaboles.

Milieux de vie : sous les pierres, on trouve :

* La fourmi jaune ou Lasius flavus (2 à 9 mm).

* La fourmi brune ou Lasius niger (4 à 10 mm).

* La fourmi rouge ou Myrmica rubida (5 à 9 mm) Attention … ne pas confondre la fourmi brune (Lasius niger) avec

* la fourmi noire Lasius fuliginosus (4 à 6 mm) qui construit son nid dans les arbres creux.

* la fourmi rousse ou Formica rufa (4 à 9 mm) dont les très grandes fourmilières forment des dômes constitués de brindilles et d’aiguilles de conifères.

C) LES FORFICULES OU PERCE-OREILLES :

Les forficules (de forfex = ciseau) sont des insectes que l’on recon-naît aisément grâce à la présence d’une pince ou

« forceps » localisée à l’extrémité de l’abdo- men.

Cette pince correspond à une modification de la furca présente chez de très nombreuses espèces d’insectes.

On ne sait pas très bien quelle est l’origine du nom « perce-

oreille » :

* forme de la pince ressemblant à celle autrefois utilisée pour percer le lobe des oreilles des enfants ?

* souvenir d’un for- ficule qui aurait

pénétré dans l’oreille d’une personne endormie et aurait perforé son tympan ?

Les forficules se regroupent fréquemment sous les pierres sans pour autant présenter des mœurs sociales.

ELEVAGE :

Placer les animaux dans un terrarium contenant du sable humide (ils aiment l’humidité) de la mousse et des pierres. On prévoira une zone obscurcie par un cache noir ces insectes préférant

l’obscurité et ne sortant généralement que la nuit.

NUTRITION :

Les forficules sont pourvus de pièces buccales broyeuses et sont omnivores :

* on en trouve souvent à l’intérieur des pêches et des abricots et entre les grains des grappes de raisin. Nombreux, les perce-oreilles peuvent causer des dégâts aux vergers.

* ils s’attaquent aussi à des vers, des petits escargots, des pucerons et des fourmis.

La nourriture est repérée grâce aux antennes, relativement longues, qui jouent un rôle olfactif et à 2 yeux composés médiocres surtout adaptés à la vision nocturne.

Il existe des ocelles chez quelques espèces.

Les forceps peuvent être utilisés pour saisir de petites proies et les maintenir. Ils peuvent aussi intervenir dans la défense et le perce-oreille peut pincer quand on l’attrape.

LOCOMOTION :

L’animal marche et court sur 6 pattes insérées sur le thorax, reposant à chaque instant soit sur la patte avant gauche, médiane droite et arrière gauche soit sur la patte avant D, médiane G et arrière D. Ces pattes sont toutes identiques et formées de 5 articles (hanche = coxa + trochanter + cuisse = fémur + jambe = tibia + tarse à 3 articles terminé par un coussinet entouré de 2 griffes).

De nombreuses espèces ont perdu leurs ailes au cours de l’évolution (on dit qu’il s’agit de formes aptères). C’est le cas de Chelidurella acanthopygia qui vit dans les arbres et les arbustes et hiverne dans la mousse et les feuilles.

Forficula auricularia est une espèce ailée dont le vol est rare. Les ailes antérieures sont courtes et transformées en élytres. Au repos, elles recouvrent et protègent les ailes postérieures membraneuses et repliées selon un double système : d’abord en éventail puis transversalement.

L’insecte emploie souvent son forceps pour les ranger.

REPRODUCTION :

Les sexes peuvent être distingués d’après la forme des forceps. Ils sont plus grands et plus arqués chez les mâles. De plus, chez Forficula auricularia, il existe 2 types de mâles : les uns dits « minor » à petits forceps, les autres dits « major » à grands forceps.

L’accouplement a lieu en juin-juillet. Il se déroule

« queue à queue » et dure de quelques secondes à plusieurs dizaines de minutes.

L’orifice mâle est localisé – comme chez tous les insectes - au niveau du 9ème segment abdominal. Le sperme est introduit, à l’aide d’appendices modifiés du mâle : les gonopodes, au niveau de l’orifice femelle situé au niveau du 8 ème segment abdominal.

La ponte a lieu en 2 fois : la 1^ère à la fin de l’hiver et la 2 ème à l’automne suivant. A chaque fois, une 40 aine d’œufs blancs de 1 mm de diamètre sont pondus dans un trou que la femelle a elle-même creusé dans le sol.

Comme chez les insectes sociaux, la femelle prend soin de ses œufs qui sont léchés, nettoyés et déplacés pendant toute la durée de l’incubation (sans doute afin de les protéger de l’installation des moisissures). Les œufs abandonnés à eux-mêmes n’éclosent pas.

L’éclosion a lieu 5 semaines après la ponte et est facilitée par le fait que la mère mange en partie l’enveloppe, le reste étant dévoré par les jeunes.

La mère se nourrit également des œufs non-éclos et les jeunes anormaux ou malades.

Ceux qui ne présentent pas d’anomalie viennent se blottir sous son corps « comme des poussins ». Si l’un des jeunes s’éloigne, la mère le ramène à sa place en le portant entre ses mandibules.

Fréquemment, la femelle, qui ne s’est pas nourri pendant toute la durée de l’incubation, meurt d’inanition. Elle est alors dévorée par ses petits forficules.

CROISSANCE :

Le jeune, lors de l’éclosion, présente le même aspect que l’adulte mais en diffère par la taille, l’absence de pièces génitales externes, l’immaturité des gonades et l’absence d’ailes. Par contre, il possède déjà une pince.

La croissance s’effectue grâce à des mues (5 ou 6). Il n’existe pas de nymphe : on dit que les dermaptères sont des insectes à métamorphoses incomplètes = des hétérométaboles (par opposition aux insectes qui présentent un stade nymphal : les holométaboles).

Forficule :

Œuf → J1  J2  J3… Jn 

Imago = adulte qui ne mue plus, a des ailes et a atteint la maturité génitale.

Mue imaginale

Stades et mues juvéniles

D) DES INSECTES PRIMITIFS DEPOURVUS D’AILES : LES APTERYGOTES.

Ils représentent 3200 espèces, généralement de petites tailles, qui à la naissance ressemblent aux adultes et qui sont dépourvus d’ailes toute leur vie. Il n’existe pas de métamorphose - on dit que le développement est amétabole - et ces insectes présentent la particularité de grandir toute leur existence grâce à des mues.

On distingue 4 ordres :

* Les protoures (170 espèces dans le monde) sont dépourvus d’antennes mais la 1^ère paire de pattes, disposée en arceau, est dirigée vers l’avant. Elle vient les suppléer par ses poils sensoriels tout en conti-nuant parfois à être employées dans la locomotion. Il n’existe pas d’yeux composés.

L’abdomen comporte 12 segments (mais le jeune naît avec seulement 9 segments), l’extrémité étant dépourvue de cerques.

Les protoures sont dépig- mentés (= blancs) leur

taille est comprise entre 1 et 2 mm.

Ils vivent dans des lieux très humides : la litière des feuilles, l’humus, les débris végétaux et quelquefois sous les pierres. Les mouvements sont lents mais il s’agit d’insectes carnivores qui piquent puis sucent leurs proies (pièces buccales piqueuses). Les sexes sont séparés.

* Les thysanoures (700 espèces dans le monde) qui portent de très longues antennes et qui peuvent, selon les espèces, être pourvus ou non d’yeux composés. Le corps est couvert de poils aplatis ressemblant à des écailles qui leur donnent un aspect chatoyant (cf. le « poisson d’argent » ou Lepisma saccharina qui vit dans les maisons).

11 segments abdominaux terminés par 3 longs filaments. Taille maxi- mum : de quelques millimètres à 2 cm.

Un thysanoure : thermobia domestica.

Photographie : Bucciarelli, « Grande encyclopédie ALPHA des sciences et des techniques » : zoologie tome 2.

Face dorsale et face ventrale d’Acerentomon doderoi.

Dessins extraits du « Beaumont et Cassier », « Biologie animale » tome 2.

Editions Dunod université.

Agiles, les thysanoures vivent dans les endroits humides, sous les pierres, sous les écorces et dans le bois pourri, sous les feuilles, dans le sol. Certains habitent dans les maisons, d’autres dans les cavernes, les fourmilières, les termitières…

Ils disposent de pièces buccales broyeuses et sont végétariens (grains de pollen, lichens, débris végétaux). Les prédateurs de thysanoures sont des araignées et des coléoptères (staphylins, carabes).

Le mâle se livre à une parade sexuelle devant la femelle. Il dispose ensuite des fils de soie sur lesquels il dépose des gouttes de sperme. La femelle récolte les gouttelettes. D’autres espèces présentent un accouplement. On connaît des cas de parthénogenèse.

* Les collemboles ou podurelles (près de 2000 espèces dans le monde).

Ils sont munis d’antennes courtes. Les pièces buccales, broyeuses ou suceuses, sont dissimulées dans une cavité à l’intérieur de la tête (on dit que l’insecte est entotrophe). 8 yeux simples groupés de chaque côté.

Il existe des formes pigmentées (noires, bleues, violettes, jaunes) et des

formes dépigmentées. La taille varie de ¼ de mm à 8 mm. Le corps peut être allongé et à segments nets ou globuleux et à segmentation floue.

Les collemboles sont très nombreux (jusqu’à 100 000 à 500 000 par m2) dans les lieux humides : sous les pierres, les feuilles mortes, les écorces, sur ou dans l’humus, dans les nids, les terriers, les fourmilières et les termitières et même sur les glaciers et la neige dans les régions polaires.

Certains vivent à la surface des eaux (Sminthurus).

La plupart des espèces sont végétariennes (spores, grains de pollen, filaments de champignons

= mycéliums, mousses, lichens, poudre verte sur les arbres = algues unicel- lulaires, bactéries) mais quelques-unes sont carnivores.

Leur tégument mou les transforme en proies faciles pour les mille- pattes, araignées, pseudo- scorpions, coléoptères (sta- phylins et carabes) et surtout acariens.

La défense est assurée par un liquide répugnatoire.

Collembole vu de profil.

Photographie extraite de « Textes et documents pour la classe » n° 174 du 4/11/1976 : « les collemboles ».

2 formes de collemboles : corps allongé et à segments nets ou corps globuleux et à segmentation floue.

Extrait de « Biologie 5 ème » par Astolfi, Borgel, Faure et Ginsburger.

Librairie Belin.

Bien qu’il n’y ait pas d’accouplement, le mode de reproduction fait généralement appel aux 2 sexes (le mâle plante sur le support un spermatophore : pédoncule muni à son extrémité d’une goutte de sperme enfermée dans une fine membrane).

Il existe des populations constituées uniquement de femelles qui se reproduisent par parthénogenèse (Onychiurus).

L’abdomen des collemboles, à 6 segments, présente la particularité d’être pourvu de 3 paires d’appendices :

Le 1^er supporte un tube ventral qui permettrait à l’insecte de se fixer au substrat et/ou d’absorber des liquides et qui est formé par la coalescence de 2 appendices.

Le 3^ème soutient une sorte de crochet : le rétinacle = hamula résultant également de la fusion de 2 appendices.

Le 4^ème dispose d’un organe de saut : la furca, ramenée sous l’abdomen, et qui est maintenue par le rétinacle. La contraction des muscles de la furca la décroche et elle se détend provoquant un saut non dirigé.

* Les diploures (600 espèces dans le monde).

Ils possèdent de longues antennes mais yeux composés et ocelles sont absents… ce sont donc des animaux aveugles. Décolorés et aplatis, ils dépassent rarement 1 cm mais leur taille varie de 4 mm à 5 cm. Les 11 segments abdominaux formés dès l’éclosion. A l’arrière, les cerques longs ressemblent à des antennes (Campodea) mais peuvent, chez certaines espèces, être transformées en pinces ou forceps (Japyx).

Les diploures vivent dans les lieux humides, sous les pierres, sous les arbres abat-tus, les feuilles mortes et dans le sol.

Ils sont pourvus de pièces buccales broyeuses et sont généralement végétariens (mycéliums) ou omnivores mais les Japyx sont carnassiers et

capturent leurs proies avec leurs forceps puis la maintienne devant leur tête, abdomen recourbé.

Diploure du genre Campodea.

Photographie : Bucciarelli

D) LES ACARIENS :

Les arachnides (animaux pourvus de 4 paires de pattes locomotrices mais ne possédant pas d’antennes) peuvent avoir :

* le corps divisé en 2 parties : céphalothorax + abdomen (araignées à abdomen non segmenté + pseudo- scorpions, scorpions et palpigrades à abdomen segmenté).

* le corps constitué d’une masse unique (opilions à pattes très longues et abdomen segmenté + acariens à pattes courtes et abdomen non segmenté même s’il peut exister un sillon dorsal).

Les acariens (50000 espèces décrites) … acarien vient de akari = « qui n’est pas divisé ».

Ils mesurent de 0,1 mm à 3 mm et sont généralement vivement colorés en rouge, en brun ou en jaune. Les yeux, en nombre variable, peuvent être absents. Les pièces buccales forment en général un appareil piqueur et suceur que l’on nomme le rostre. Les chélicères qui sont les homologues des antennes (a2) des crustacés peuvent être transformés en stylets perforants et entrer dans la constitution du rostre. Les pédipalpes qui sont les homologues des mandibules des insectes et des pinces des pseudo-scorpions et scorpions sont ici généralement très courts. Ils peuvent être préhensiles ou uniquement sensoriels.

Au cours du déplacement, la première paire de pattes ne fait qu’explorer le terrain.

Seules les 2^ème et 3^ème paires de pattes sont locomotrices. Chez les nymphes et les adultes, la 4^ème paire de pattes semble traîner sur le sol lors de la course.

Les acariens sont très nombreux (de 100 000 à 500 000 par m² en sol forestier) et vivent souvent dans les lieux humides et sombres (mousses, feuilles mortes, humus, sous les écorces des arbres et sous les pierres…).

On distingue :

* des formes libres végétariennes ou détritivores : oribates qui mangent des bactéries, des grains de pollen, des débris végétaux… Ils représentent jusqu’à 90 % de la microfaune forestière. Ils peuvent se replier sur eux-mêmes selon la charnière visible en position dorsale.

* des formes libres carnassières : les gamasides qui se nourrissent de petits vers comme les nématodes ( vers non- annelés, jusqu’à 30 millions au m²) et les enchytréides (sortes de mini-lombrics), de collemboles et de mille-pattes polyxènes (voir suite)…

* des formes parasites dont certaines se font transporter par des limaces, des

opilions ou des insectes (comme les fourmis, les bousiers, les abeilles ou les frelons).

Extrait de « Biologie 5 ème » par Astolfi, Borgel, Faure et Ginsburger. Librairie Belin.

Les ixodes, formes parasites des vertébrés sont appelées « tiques ».

Certaines espèces d’acariens s’attaquent à l’homme (Demodex à l’origine des « points noirs » ou comédons du visage,

Sarcoptes scabiei cause de la gale, le rouget ou aoûtat qui provoque de vives démangeaisons à la fin de l’été est la larve du thrombidion qui mange des pucerons à l’état adulte …).

Reproduction des acariens :

Chez les acariens, les sexes sont séparés. Chez de nombreuses formes libres, le mâle dépose, en l’absence de la femelle, un spermatophore sur le sol. La femelle viendra le prélever et l’introduire dans ses voies génitales. Parfois, le mâle introduit le spermatophore dans l’orifice génital femelle.

Quelques espèces pratiquent un accouplement. La parthénogenèse n’est pas rare.

Les larves ne possèdent que 3 paires de pattes mais les nymphes en présentent 4 paires comme les adultes. Le passage d’un stade à l’autre s’effectue par des mues.

Une tique : femelle d'Ixodes ricinus gorgée de sang.

www.lesnympheas.org/tiques.htm.

Demodex folliculorum

www.polesine.com/pagine/salute/altre/a002.htm.

D) LES MILLE-PATTES OU MYRIAPODES :

Les myriapodes ou mille-pattes (10 000 espèces) étant pourvus d’une cuticule externe et de pattes articulées sont rangés, comme les insectes et les crustacés, dans l’embranchement des arthropodes. Ils

constituent une classe hétérogène que les spécialistes ont divisé en 4 ordres distincts : Taille de 1 à 5 cm, colorés en général.

Nombre de pattes supérieur ou égal à 15.

Taille de 1 à 2 mm, blanchâtres.

Nombre de pattes inférieur ou égal à 12.

Ordre des Chilopodes :

Ordre des Diplopodes :

Ordre des Symphiles :

Ordre des Pauropodes : Taille : 3 à 5 cm. Maximum :

26 cm. 2500 espèces.

Taille : 1 à 2 cm en général.

7000 espèces.

Taille : 1 à 2 mm.

120 espèces.

Taille : 1 à 2 mm.

400 espèces.

Longues antennes (400 articles chez la scutigère).

Antennes relativement courtes et généralement courbées.

Longues antennes. Antennes courtes et triramées.

1 paire de pattes par anneau. 2 paires de pattes par anneau. 1 paire de pattes par segment… attention, pas de concordance entre plaques dorsales et segments.

15 à 180 paires de pattes.

Déplacement rapide (plus que chez les Diplopodes).

Les lithobies (brunes ou jaunes) ont 15 paires de

pattes.

Les scutigères (jaunâtres) ont 15 paires de très longues

pattes.

Les scolopendres 5 à 9 cm (couleur fauve) ont 21 à 23

paires de pattes.

Les géophiles : 2 à 6 cm de couleur jaune ont 30 à 180

paires de pattes.

17 à 140 paires de pattes.

Les polyxènes, poilus contrairement aux suivants,

gris ou brunâtres, 2 mm.

Les gloméris ressemblent à des cloportes noirs et brillants de 1 à 2 cm. 17 à 21 paires de pattes chez la femelle, 19 à 23 chez

les mâle.

Les polydesmes : 2 à 3 cm, brun-rosâtre ont le corps aplati.

31 paires de pattes.

Les iules : 2 à 5 cm à corps gris avec reflets métalliques,

allongé et cylindrique.

12 paires de pattes, démarche vive.

9 à 10 paires de pattes, généralement agiles.

La 1ère paire de pattes du tronc est modifiée en crochets = pattes-mâchoires

= maxillipèdes = forcipules équipées de glandes à venin.

Ils sont carnivores, la scutigère est un chasseur de

mouches.

Pas de forcipules.

Ils sont végétariens.

Inquiétés, ils se roulent en spirale ou en boule.

Pas de forcipules.

Ils sont végétariens et s’attaquent aux

cultures de maïs.

Des filières à l’extrémité postérieure du corps.

Pas de forcipules.

Se nourrissent de débris animaux et végétaux

fluidifiés.

Pas de filières.

Ils sont hygrophiles et lucifuges. Ils vivent sous les

pierres, dans les feuilles mortes, la mousse et les vieilles souches, sous les écorces et dans les boiseries.

On en trouve aussi dans les grottes et les nids.

Ils se rencontrent dans tous les endroits humides (sous les pierres, écorces, dans le bois pourri, dans les feuilles mortes,

dans la mousse et l’humus …) Les polyxènes habitent surtout sous les écorces des platanes.

Les polydesmes et les iules peuvent aussi se rencontrer dans les nids et terriers.

Sous les pierres, dans les feuilles mortes et dans la

terre humide.

Dans les endroits humides, sous les pierres, les feuilles

mortes et les troncs d’arbres morts (bois pourri). Dans la mousse.

Dans le sol à quelques cm de profondeur.