Biologie du primaire et du collège · Grades 1–9
38La vie au fil des saisons
Photographie le même marronnier le premier de chaque mois et épingle les douze images à la suite : branches nues, bourgeons, feuilles, chandelles de fleurs, marrons, or, branches nues de nouveau. Rien n’a bougé — l’arbre est resté immobile toute l’année — et pourtant tout a changé. Chapitre 20 suivait les animaux au fil de l’année ; maintenant, avec des yeux de releveur, nous suivons l’environnement entier, en commençant par les plantes.
38.1 L’environnement change avec les saisons
Proposition 38.1 (Le changement saisonnier des conditions)
Au fil de l’année, les conditions d’un environnement (Définition 37.4) varient largement : les jours raccourcissent et rallongent, les températures baissent et remontent, l’humidité du sol suit la pluie et la sécheresse. Un site relevé en janvier et en juin donne deux lignes différentes dans le tableau — donc, d’après Proposition 37.6, attends-toi à deux distributions d’habitants différentes.
Démonstration. Admis à ce niveau. ∎
Exemple 38.2 (Une haie, deux relevés)
La haie du chemin, relevée deux fois. Juin : feuillage dense, dix espèces de plantes en fleur à son pied, abeilles bruyantes, merles qui nichent, escargots après la pluie. Janvier : rameaux nus, du vert réduit au lierre et à la mousse, aucun insecte en vol, merles qui fouillent la litière de feuilles, escargots scellés dans leur coquille au fond du talus. Même endroit, même liste de composantes — vivants, minéral, traces — mais la colonne des vivants s’est transformée.
38.2 Comment les plantes passent la mauvaise saison
Définition 38.3 (Caducs et persistants)
Les arbres se partagent selon leur réponse à l’hiver :
- les arbres à feuilles caduques — chêne, marronnier, hêtre — perdent toutes leurs feuilles en automne et restent nus ;
- les arbres à feuilles persistantes — pin, houx, lierre sur le mur — gardent tout l’hiver des feuilles qui travaillent, en général coriaces, cireuses ou en forme d’aiguilles (Proposition 14.7 avait déjà rencontré les aiguilles).
Définition 38.4 (Bourgeons)
Un arbre à feuilles caduques n’est pas mort en hiver : le printemps suivant est déjà rangé sur ses rameaux sous forme de bourgeons — de minuscules pousses complètes, feuilles pliées menu, enveloppées d’écailles à l’épreuve du temps. Les feuilles « nouvelles » du printemps ont été bâties l’été d’avant ; le bourgeon est leur rangement d’hiver.
Exemple 38.5 (Ouvrir un bourgeon de marronnier)
Les gros bourgeons collants du marronnier s’ouvrent bien sous une lame (l’affaire d’un adulte) : sous les écailles vernies, tassées dans un duvet cotonneux, reposent des feuilles miniatures pliées — parfaites, pâles, en attente. Un rameau coupé en février et mis dans l’eau à l’intérieur « débourre » des semaines en avance : les pousses étaient finies ; il ne manquait que la chaleur.
Proposition 38.6 (Les réponses d’hiver de la strate herbacée)
Les plantes plus petites ont leurs propres stratégies :
- les annuelles — le coquelicot, le haricot — meurent entièrement en automne et passent l’hiver sous forme de graines (Proposition 9.5 : une graine traverse le froid sans danger) ;
- les vivaces — la jonquille, le pissenlit — laissent mourir leur partie aérienne et attendent sous terre sous forme de bulbes, de tubercules ou de souches coriaces (les réserves de Exemple 24.7, de service d’hiver) ;
- les persistantes du sol — mousse, lierre — endurent, tout simplement.
Démonstration. Admis à ce niveau. ∎
Exemple 38.7 (Où sont passées les jonquilles ?)
Le carré de jonquilles fleurit en mars, jaunit en mai, et en juillet il a disparu sans laisser de trace — et pourtant, en mars suivant, il revient, plus dense. Tout l’été, l’automne et l’hiver, il a existé sous forme de bulbes sous la pelouse : la plante n’est jamais partie ; elle s’est retirée dans sa réserve.
38.3 Le calendrier des animaux, revisité
Proposition 38.8 (Les réponses animales, en termes de relevé)
Les trois stratégies de Chapitre 20 — migrer, hiberner, rester actif — se lisent maintenant comme des réponses aux changements relevés : chaque espèce suit les conditions et la nourriture dont elle a besoin.
- l’hirondelle suit son approvisionnement là où les conditions gardent les insectes en vol ;
- le hérisson et l’escargot scellé attendent la fin des mois que leur corps ne peut pas traverser en activité ;
- les insectes ajoutent une quatrième réponse : la plupart passent l’hiver sous forme d’œufs, de larves ou de chrysalides (Exemple 8.8) glissés dans le sol, l’écorce ou la litière — l’adulte meurt, l’espèce hiverne sous ses formes jeunes.
Démonstration. Admis à ce niveau. ∎
Exemple 38.9 (Où sont en janvier les insectes de juin)
La haie de janvier ne montre aucun insecte — et pourtant ceux de juin sont tous présents : les papillons en chrysalides sous les pierres du chaperon, les sauterelles en œufs dans le sol, les coccinelles en adultes serrés et endormis au fond de la litière, les abeilles en grappe chaude et compacte dans la ruche. Le relevé de juin se promène ; celui de janvier doit creuser, soulever et scruter — les habitants ont changé de forme, pas d’adresse.
Méthode 38.10 (Relever un site tout au long de l’année)
Pour étudier la vie saisonnière d’un site :
- relève le même site marqué (Méthode 37.8) une fois par saison — même carré, mêmes instruments, même temps de recherche ;
- note les conditions et les habitants chaque fois ; photographie le site depuis le même point ;
- cherche délibérément les formes cachées de l’hiver : bourgeons, bulbes, œufs, chrysalides, escargots scellés — et remets chaque abri en place ;
- aligne les quatre relevés : associe chaque changement d’habitants à un changement de conditions, et nomme pour chaque absent sa forme ou sa destination d’hiver.
Remarque 38.11 (Rien ne disparaît purement et simplement)
Le tableau de toute l’année enseigne une règle profonde : aucune espèce du relevé de juin n’a simplement cessé d’être. Chacune est ailleurs (migrée), endormie (en hibernation), en réserve (bulbe, graine), ou dans un autre stade de vie (œuf, chrysalide). « Disparu » n’est jamais une réponse complète en biologie — la question qui suit est toujours : disparu où, sous quelle forme ?
38.4 Exercices
Exercice 38.1 ★
Quelles conditions d’un site varient avec les saisons ? Nomme-en trois.
Solution
Solution de Exercice 38.1.
La durée du jour (la lumière), la température, et l’humidité du sol ou de l’air, qui suit la pluie et la sécheresse.
Exercice 38.2 ★
Caduc ou persistant : le chêne, le pin, le hêtre, le houx, le marronnier ? Que veut dire chacun de ces mots ?
Solution
Solution de Exercice 38.2.
Caduc — perd toutes ses feuilles en automne : chêne, hêtre, marronnier. Persistant — garde tout l’hiver des feuilles qui travaillent : pin, houx.
Exercice 38.3 ★
Qu’y a-t-il dans un bourgeon d’hiver, et quand a-t-il été bâti ?
Exercice 38.4 ★
Comment une plante annuelle passe-t-elle l’hiver ? Et une vivace comme la jonquille ?
Exercice 38.5 ★
Explique le rameau de février de Exemple 38.5 : pourquoi peut-il débourrer des semaines en avance à l’intérieur ?
Solution
Solution de Exercice 38.5.
Parce que les pousses de ses bourgeons étaient déjà finies l’été dernier ; il ne manquait au rameau que la chaleur, que l’eau à l’intérieur lui fournit des semaines avant le jardin.
Exercice 38.6 ★
Donne les quatre réponses d’hiver des animaux, chacune avec une espèce.
Solution
Solution de Exercice 38.6.
Migrer : l’hirondelle. Hiberner : le hérisson (ou l’escargot scellé). Rester actif : le renard, la pie, le rouge-gorge. Hiverner sous des formes jeunes — œuf, larve ou chrysalide : la plupart des insectes, comme la sauterelle ou le papillon.
Exercice 38.7 ★★
Pour chaque habitant de la haie en juin, nomme sa forme et son adresse en janvier : papillon, sauterelle, coccinelle, escargot, hirondelle.
Solution
Solution de Exercice 38.7.
Papillon : une chrysalide sous une pierre du chaperon. Sauterelle : des œufs dans le sol. Coccinelle : un adulte endormi, serré au fond de la litière. Escargot : scellé dans sa coquille dans le talus. Hirondelle : en Afrique, sous sa forme migrée.
Exercice 38.8 ★★
Pourquoi les quatre relevés saisonniers doivent-ils employer le même site, les mêmes instruments et le même temps de recherche ? Quelle règle de Chapitre 37 est à l’œuvre ?
Solution
Solution de Exercice 38.8.
Pour que toute différence entre les quatre tableaux vienne des saisons et non du relevé — la règle de l’expérience honnête de Méthode 37.8, appliquée au temps plutôt qu’aux sites.
Exercice 38.9 ★★
Le relevé de la haie en janvier liste bien moins d’êtres vivants que celui de juin. Donne deux raisons pour lesquelles cet écart exagère la perte réelle, en te servant de Exemple 38.9.
Solution
Solution de Exercice 38.9.
D’abord, beaucoup d’« absents » sont présents sous des formes cachées — œufs, chrysalides, adultes endormis, bulbes — qu’un relevé fait en se promenant manque sans creuser ni soulever. Ensuite, certains ne sont pas perdus mais ailleurs : les migrateurs reviendront. La liste de janvier sous-estime les résidents et compte les voyageurs comme disparus.
Exercice 38.10 ★★
Un jardinier retourne en août le terrain « mort » des jonquilles et y trouve des bulbes fermes. Traduis cette découverte avec Proposition 38.6 : dans quel état est la plante, et que feront les bulbes en mars ?
Exercice 38.11 ★★
Applique Remarque 38.11 : les grenouilles d’une mare sont introuvables en janvier. Donne les deux questions à poser, et la réponse que grenouilles et crapauds y apportent.
Solution
Solution de Exercice 38.11.
Disparues où, sous quelle forme ? Les grenouilles hivernent engourdies — enfouies dans la vase du fond de la mare ou dans des abris humides à terre — et passent les mois froids sans activité jusqu’à ce que le printemps les rappelle à l’eau pour se reproduire.
Exercice 38.12 ★★★
Les feuilles persistantes sont coriaces, cireuses ou en forme d’aiguilles ; les feuilles caduques sont larges et minces. Propose le problème d’hiver auquel répond la construction de la feuille persistante (pense aux ennuis d’eau du cloporte, à l’envers), et dis pourquoi l’arbre à feuilles caduques préfère laisser tomber ses feuilles minces.
Solution
Solution de Exercice 38.12.
Le problème de l’hiver, pour une feuille qui travaille, est de retenir l’eau : le sol gelé n’en donne presque pas aux racines, tandis que le vent et le soleil continuent d’en tirer — le problème de dessèchement du cloporte, tout l’hiver durant. La cire et la forme en aiguille de la feuille persistante ramènent ces pertes à ce que l’arbre peut se permettre. Une feuille large et mince ne peut pas être aussi bien étanchée ; la réponse meilleur marché de l’arbre caduc est de passer ses feuilles minces par pertes et profits chaque automne, et de ranger le printemps dans des bourgeons.
38.5 Problème : les douze photographies
Problème 38.1
Problème du week-end — une année du marronnier, lue image par image
Lena photographie le marronnier près du portail le premier de chaque mois pendant un an, et épingle les douze tirages à la suite. Sous chaque tirage, elle note la durée du jour et la température du matin.
Partie I — Lire la série.
- Janvier et décembre montrent des branches nues. Qu’y a-t-il sur les rameaux qui prouve, dans les deux images, que l’arbre est vivant et prêt pour le printemps ?
- Entre quelles deux images les bourgeons éclatent-ils ? Les notes de Lena y indiquent : des jours de à heures, des matins de à . À quelles conditions changeantes l’arbre répond-il ?
- L’image de mai montre des « chandelles » dressées de fleurs blanches. À l’aide de Chapitre 16 (ou de Chapitre 31), que doit-il se passer entre les images de mai et de septembre pour que les marrons d’octobre existent — et qu’est-ce qu’un marron, exactement ?
- L’image d’octobre montre des feuilles dorées ; celle de novembre, des branches nues et un tapis brun en dessous. Nomme le type de l’arbre d’après Définition 38.3, et dis où est rangé son printemps suivant pendant les images qui suivent.
Partie II — Les voisins de l’arbre.
- Sous l’arbre, l’image de mars saisit un carré de jonquilles absent de celle de juillet. Où est ce carré en juillet, et sous quelle forme ?
- Des coquelicots bordent le chemin en juin ; sur l’image de janvier, leur emplacement est de la terre nue. Sous quelle forme le coquelicot est-il présent en janvier, et par quelle stratégie de Proposition 38.6 ?
- L’image de juin saisit une hirondelle au-dessus de l’arbre et des abeilles sur les fleurs en dessous ; ni l’une ni les autres n’apparaissent de novembre à février. Pour chacune, dis où elle est alors, et sous quelle forme.
- Une pie apparaît sur chacune des images. De quelle stratégie animale s’agit-il, et que la pie doit-elle gérer tout l’hiver, que l’hirondelle évite en partant ?
Partie III — La règle de la série.
- Lena résume : « l’année de l’arbre suit l’année des conditions ». Appuie-la avec deux associations entre un changement de l’arbre d’une image à l’autre et un changement dans ses notes de durée du jour et de température.
- Son petit frère dit que le carré de jonquilles de juillet est « mort ». Corrige-le avec Remarque 38.11 — et énonce la question de suivi que son mot « disparu » mérite toujours.
- Prédis l’image 13 — la photographie de janvier prochain — en détail : branches, rameaux, sol en dessous. Quelles parties de ta prédiction sont assez sûres pour que l’on parie dessus, et pourquoi ?
- Un rameau de marronnier, coupé en février et mis dans de l’eau tiède à l’intérieur, débourre en trois semaines. Que montre cela sur quelle condition les bourgeons attendaient — et conçois l’expérience honnête à deux rameaux (Méthode 22.1) qui le démontrerait.
Solution
Solution de Problème 38.1.
1. Les bourgeons de chaque rameau — le rangement d’hiver qui contient les pousses du printemps suivant, bâties l’été d’avant.
2. Entre les images de mars et d’avril (avec les jours qui s’allongent et les matins qui s’adoucissent dans ses notes). L’arbre répond à la hausse de température et à l’allongement de la lumière.
3. Des insectes pollinisateurs — des abeilles avant tout — doivent visiter les fleurs, pour que du pollen atteigne les pistils et que la fécondation suive. Un marron est la graine formée à partir d’un ovule fécondé, dans sa bogue épineuse.
4. Caduc. Son printemps suivant traverse les images d’hiver sous forme de bourgeons sur les rameaux nus.
5. Sous la pelouse, sous forme de bulbes — la réserve souterraine de la vivace.
6. Sous forme de graines dans le sol : la stratégie de l’annuelle — les plantes elles-mêmes sont mortes en automne.
7. L’hirondelle : en Afrique, sous sa forme migrée, à la suite des insectes volants. Les abeilles : dans la ruche, en grappe d’hiver, au chaud autour de leur reine.
8. Rester actif. La pie doit trouver à manger pendant les mois les plus maigres — le problème même que l’hirondelle évite en partant.
9. Par exemple : les bourgeons éclatent (mars–avril) quand les jours passent de à heures et que les matins dépassent ; les feuilles dorent et tombent (octobre–novembre) quand les jours raccourcissent et que les matins fraîchissent. Les événements de l’arbre s’associent à des changements de conditions, image après image.
10. Le carré n’est pas mort : il s’est retiré dans sa réserve — vivant, sous forme de bulbes, au même endroit. « Disparu » mérite toujours : disparu où, sous quelle forme ?
11. Des branches nues portant des bourgeons ; une pie quelque part, probablement ; en dessous, une litière de feuilles et le sol nu des jonquilles qui cache les bulbes ; des graines de coquelicot dans la terre du chemin. Les paris sûrs sont les bourgeons et la nudité — ils découlent de la machinerie caduque de l’arbre et d’une année de preuves ; la pie est probable, non promise.
12. Cela montre que la chaleur était la condition manquante — la lumière à l’intérieur en février n’est pas plus longue que dehors, mais l’eau et la pièce sont tièdes, et cela a suffi. Expérience honnête : deux rameaux du même arbre, tous deux dans l’eau à la même fenêtre, l’un dans une pièce chaude, l’autre dans un couloir froid — une seule différence, la chaleur ; si seul le rameau au chaud débourre, le verdict est acquis.