Exercices: Les règnes des êtres vivants

Nommer les six règnes des êtres vivants et donner un exemple d'organisme pour chacun d'eux.

Classer ces organismes dans leur règne : un chêne vert, une amibe, un champignon, un aigle et la bactérie du yaourt. Justifier chaque choix par une caractéristique du règne correspondant.

Le schéma montre l'arbre de classification des êtres vivants selon le modèle des cinq règnes, mais il manque un règne, repéré par « ? ». Indiquer de quel règne il s'agit et expliquer les caractéristiques (type de cellule, nombre de cellules et mode d'alimentation) qui le définissent.

Quel règne regroupe les bactéries ? Indiquer quel type de cellule elles possèdent et donner deux exemples de bactéries présentes dans votre vie quotidienne.

Classer ces organismes dans leur règne, en justifiant chaque cas par une caractéristique : une algue microscopique, la moisissure du pain, un pou, un chêne et un lactobacille du yaourt.

Quel règne réunit les êtres pluricellulaires qui fabriquent leur propre nourriture grâce à la lumière ? Nommer l'organite cellulaire qui le rend possible et donner deux exemples d'organismes de ce règne.

Résumer quatre caractéristiques du règne animal : type de cellule, nombre de cellules, mode d'obtention de la nourriture et ce que les animaux font généralement pour se la procurer.

Le règne des champignons est plus proche de votre vie que vous ne le croyez. Nommer trois champignons (ou produits fabriqués grâce à des champignons) de votre vie quotidienne et expliquer le rôle de chacun.

Élaborer un tableau des cinq règnes de la classification traditionnelle (Whittaker-Margulis) en indiquant, pour chacun : le type de cellule (procaryote ou eucaryote), si ses individus sont unicellulaires ou pluricellulaires et son type de nutrition.

Pendant des siècles, les champignons ont été considérés comme des plantes. Expliquer au moins deux raisons pour lesquelles les champignons forment aujourd'hui un règne à part, distinct du règne des plantes.

Un organisme microscopique est unicellulaire, possède des cellules eucaryotes et se déplace activement à la recherche de nourriture. À quel règne appartient-il ? Justifier pourquoi il ne peut être ni un animal ni une bactérie.

La levure qui fait lever le pain est un champignon unicellulaire. Expliquer pourquoi ce n'est pas une bactérie, bien que toutes deux soient microscopiques et formées d'une seule cellule, en s'appuyant sur le type de cellule de chacune.

Les algues font la photosynthèse comme les plantes, mais dans le modèle des cinq règnes elles sont classées dans le règne des protistes. Expliquer en quoi leur organisation diffère de celle des plantes (elles ne forment ni tissus ni organes véritables, comme la racine, la tige et les feuilles : elles ont un thalle) et justifier pourquoi le critère « fait la photosynthèse » ne suffit pas pour classer un être vivant.

L'amibe et le paramécie se déplacent et capturent leur nourriture, comme le ferait un animal. Justifier pourquoi ils n'appartiennent pas au règne animal et les placer dans le bon règne.

Les cyanobactéries, autrefois appelées « algues bleues », font la photosynthèse. Expliquer pourquoi elles ont cessé d'être considérées comme des algues et sont classées dans le règne des monères, en indiquant quelle caractéristique pèse plus que le mode d'alimentation au moment de les classer.

Ordonner ces organismes du plus simple au plus complexe et expliquer le critère utilisé : un champignon, une bactérie, un chêne, une amibe et une mouette.

Dans une mare, on découvre un organisme unicellulaire à noyau qui possède de la chlorophylle en présence de lumière, mais qui, dans l'obscurité, engloutit des particules de nourriture. Discuter dans quel règne vous le classeriez et quel problème des cas comme celui-ci posent pour la classification en règnes.

Un élève observe un lichen sur une roche calcaire nue et affirme : « C'est une plante simple, parce qu'il est vert et fait la photosynthèse ». Réfuter son affirmation en expliquant la véritable composition biologique du lichen et à quels règnes appartiennent ses composants. Prévoir ensuite ce qu'il adviendrait de chacun de ces deux organismes si on les séparait et les laissait isolés sur cette même roche ensoleillée et sans terre, en justifiant la réponse selon le type de nutrition de chacun.

Comparer deux organismes appartenant au règne des Protoctistes : le Paramécie (unicellulaire, hétérotrophe et muni de cils pour se déplacer) et le Kelp géant (pluricellulaire, de plus de 20 mètres de longueur et autotrophe photosynthétique).

1. a) Justifier pourquoi les inclure tous deux dans un même règne crée des contradictions lorsqu'on les compare aux critères qui définissent les Plantes et les Animaux.
2. b) Expliquer pourquoi, malgré leurs ressemblances avec eux, le paramécie n'est pas classé comme un animal ni le kelp comme une véritable plante.

Mini-recherche : placer deux tranches de pain dans des sacs fermés, l'une légèrement humidifiée et l'autre sèche, et les observer pendant une semaine sans les ouvrir. Écrire l'hypothèse, prévoir dans laquelle la moisissure apparaîtra en premier, expliquer à quel règne appartient la moisissure et justifier pourquoi les sacs ne doivent pas être ouverts pendant l'expérience.

Une sonde spatiale prélève sur Mars un échantillon de poussière contenant des particules microscopiques formées uniquement d'une enveloppe de protéines et d'une molécule d'ARN à l'intérieur. En laboratoire, elles ne montrent ni dépense d'énergie ni croissance, mais mises en contact avec une culture de bactéries vivantes, elles y pénètrent et se multiplient rapidement en détruisant les cellules hôtes. Un titre de presse annonce : « Découverte de la première bactérie extraterrestre ! ». Réfuter ce titre en expliquant pourquoi cet agent ne peut pas être une bactérie ni être classé dans aucun des cinq règnes des êtres vivants.

Un agriculteur décide de stériliser complètement le sol de ses champs avec un puissant bactéricide pour « éliminer toutes les bactéries et éviter que ses cultures tombent malades ». Prévoir quels deux graves problèmes ses récoltes subiront à moyen terme à cause de cette mesure et justifier la réponse en expliquant les fonctions vitales que remplissent les bactéries du sol par rapport aux plantes et au cycle de la matière.

Dans une parcelle expérimentale de forêt, on pulvérise périodiquement un produit qui élimine tous les champignons décomposeurs sans nuire aux autres êtres vivants. Au bout d'un an, on constate que les troncs tombés et la litière s'accumulent intacts, mais que les arbres de la forêt commencent à dépérir par carence nutritive. Justifier le lien entre l'accumulation de bois mort et la carence des arbres vivants, et prévoir ce qui arriverait à la vie sur la planète si tous les décomposeurs disparaissaient.

Lors d'une expédition, trois nouveaux organismes sont découverts et les données suivantes sont relevées en laboratoire :

• Organisme 1 : unicellulaire, sans membrane nucléaire, capable de fabriquer sa propre matière organique à partir de soufre et de gaz volcaniques.

• Organisme 2 : pluricellulaire, aux cellules eucaryotes entourées d'une paroi cellulaire, hétérotrophe qui absorbe de la matière organique en décomposition après une digestion externe.

• Organisme 3 : pluricellulaire, formé de cellules eucaryotes photosynthétiques à chloroplastes, mais sans tissus ni organes différenciés (organisation de type thalle).

Appliquer les critères de classification des règnes (type cellulaire, niveau d'organisation et type de nutrition) pour attribuer, en justifiant, chaque organisme à son règne, en indiquant dans chaque cas pourquoi il ne correspond pas aux règnes avec lesquels il partage une caractéristique.