Questions aux experts
Biologie végétale
Au cours des saisons
Bonjour,
Nous étudions avec ma classe l'évolution des arbres autour de notre école au cours des saisons (classe de ce1, 7-8 ans). Les enfants ont remarqué que les feuilles des arbres jaunissent en automne et que les deux changements physiques qui ont évolué par rapport à l'été sont : la durée du jour et la diminution de la température (baisse pour les deux). Nous avons donc essayer de comprendre ce qu'il se passe en faisant germer des graines de lentilles en modifiant séparément ces deux variables : la température et la lumière. Ils ont donc placé des pots dans des conditions normales (dans la classe, donc chaleur, près de la fenêtre, lumière), sans lumière (dans la classe donc chaleur, dans le placard, sans lumière) et dans le réfrigérateur ou dehors (froid).
Ils ont constaté qu'au froid les graines ne germent pas, donc que la chaleur est nécessaire à la germination. Ils ont par ailleurs constaté que les tiges et les feuilles sont vertes pour les pots avec lumière et que les tiges sont blanches et les feuilles sont jaunes pour les pots sans lumière. Ils se sont inquiétés pour les pots sans lumière et ont donc décidé de les replacer à la lumière, ce qui leur a redonné leur couleur verte. Ils ont donc conclu que la lumière est responsable de la couleur verte des plantes.
Par analogie, on en a déduit que la lumière est indispensable aux arbres qui sont dans notre cour, puisque leurs feuilles perdent leur couleur verte avec une diminution de la lumière.
Je vais donc leur parler de la chlorophylle contenu dans ces plantes (les lentilles et nos arbres de l'école) par documentation. Nous allons également replacer des pots dans le placard mais en les laissant jusqu'au bout, pour qu'ils s'aperçoivent que la lumière est indispensable pour la couleur verte mais aussi pour la vie de la plante puisque je suppose, la plante va finir par mourir. J'espère déjà que ces analogies sont correctes et vous en demande une confirmation.
Je me pose par ailleurs la question suivante. Vu que nous faisons une analogie entre les lentilles et le platane à côté de notre classe, peut-on dire que le tronc de l'arbre est comme une grosse tige ou plusieurs tiges ? Là, j'ai un gros doute.
En vous remerciant encore une fois parce que vos réponses m'apportent toujours beaucoup. Je ne parviens jamais à répondre à mes interlocuteurs après une réponse sur cette partie du forum, ce que je trouve dommage, mais c'est peut-être volontaire. Alors je vous le dit en amont, merci.
Bonjour
Je laisse d'autres personnes plus expertes répondre quant à la nature du tronc.
En gros, si le message que vous voulez faire passer, c'est que lumière et chaleur sont indispensable aux plantes, alors, je pense que vos expériences et vos explications feront l'affaire. Mais attention en faisant l'analogie entre vos deux observations, j'ajoute tout de même deux détails à prendre en compte (peut-être juste pour vous, pas forcément pour les élèves):
1. Vous étudiez deux stades de développement différents : distinguez bien les deux phénomènes que sont la croissance et la chute des feuilles. Certes, toutes deux dépendent de la lumière et sont modulées selon la température mais diffèrent aux niveaux moléculaire et physiologique.
2. Vous étudiez deux espèces différentes (platane vs lentilles) : sachez que toutes ne réagissent pas de la même façon ni au même moment.
Pour plus d'information sur la chute des feuilles, vous pouvez voir ce site:
http://www.linternaute.com/science/environnement/pourquoi/05/automne/pou...
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Le tronc est une partie de la tige (on dit aussi l'appareil caulinaire, mais c'est un mot assez savant).
Il existe des faux troncs (ce ne sont donc pas des tiges) comme celui du bananier, qui sont des des emboîtements concentriques de base de feuilles (comme dans l'andouille de Guéméné...).
Une grosse différence entre les deux tiges que vous envisagez est que les lentilles sont des plantes herbacées (sans bois) et la structure de leur tige diffère de celle du platane.
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Je confirme les commentaires de mes deux collègues en insistant sur le fait que votre expérimentation est biaisé dans la mesure où elle ne permet pas de répondre à la question qui résulte de la bonne observation des élèves : diminution de photopériode et de la température. En effet, vous ne diminuez pas la durée du jour mais l'éclairement ce qui n'est pas du tout la même chose car les plantes possèdent des récepteurs lumineux pour l'un et l'autre (en gros, le phytochrome dans le premier cas et les chlorophylles dans le second). Par ailleurs, en comparant, à des stades différents, une plante herbacée (sans lignine) et une plante ligneuse (avec un tronc, pour simplifier )dont les physiologies sont très différentes en réponse au froid et à la photopériode vous vous mettez dans une situation où vous ne pourrez pas conclure (trop de variables à la fois, il n'en faut qu'une!).
Alors que faire avec les données que vous avez acquises sur la lentille? Les conclusions que vous avez tiré sont correctes : il faut de la chaleur pour germer et pour croître, et de la lumière pour obtenir de la chlorophylle. Mais faire dire aux élèves que l'on explique ni la chute des feuilles ni l'apparition des couleurs rouges ou jaunes. Ensuite les faire réfléchir sur ce qui ne va pas dans le protocole adopté; c'est très formateur pour une initiation à l'approche scientifique. La critique des expériences qui ne marchent pas est très intéressante pour progresser et pour bâtir celles qui marchent.
Une vérification que pourrait être intéressante serait de mettre les lentilles avec des feuilles vertes au froid. Chez certaines plantes, comme le maïs, mais je ne sais pas pour le lentille, le froid provoque la synthèse d'anthocyanes qui donnent une coloration rouge. Cela répondrait à seulement une partie de la question car les feuilles ne tombent pas. Dans le cas du maïs on peut mimer le phénomène à la température ambiante en coupant la feuille en la mettant à tremper dans une solution sucrée ce qui relance le débat et suggère que c'est l'arrêt de l'exportation des sucres produits par la photosynthèse et non l'arrêt de la photosynthèse qui provoque la coloration rouge. Pour la coloration jaune (caroténoïdes) c'est une autre histoire car c'est liè à la disparition des chlorophylles. Vous voyez que la chute des feuilles est un phénomène de développement complexe qui n' arien à voir à ce qui se passe pendant la croissance. C'est plutôt similaire à ce qui se passe dans les fruits qui murissent.
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Voila un document pdf sur l’abcission « chute des feuilles » en hiver que j’ai réalisé pour des enseignants d’école primaire en formation continue. Si cela peut servir à la conversation.
Bien cordialement
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Attention! Ce qui produit la chute des feuilles des arbres est la diminution de la longueur du jour, pas la quantité de lumière. La lumière permet la photosynthèse mais ce n'est pas la baisse de la photosynthèse qui provoque la chute des feuilles. C'est la durée du jour qui agit comme un signal (via des hormones)