Tous les êtres vivants produisent de la matière, en utilisant celle qu'ils prélèvent. Les végétaux sont des producteurs primaires, à la base de toutes les chaînes alimentaires. Les animaux ont besoin de matière produite par d'autres êtres vivants : ce sont des producteurs secondaires. Les décomposeurs se nourrissent d'organismes morts et de leurs déchets. Ils effectuent le recyclage de la matière, indispensable aux producteurs primaires.
La production de matière par les végétaux chlorophylliens
Les végétaux chlorophylliens produisent de la matière au cours de leur vie, grâce à la photosynthèse. Pour cela, ils utilisent l'énergie lumineuse et ont besoin d'eau, de sels minéraux et de \ce{CO2}.
Le besoin de matière des végétaux chlorophylliens pour se développer
Les végétaux chlorophylliens ont besoin de matière pour se développer. On peut le prouver expérimentalement : ils utilisent de l'énergie lumineuse, de l'eau, des sels minéraux et du \ce{CO2} qu'ils prélèvent dans leur milieu.
Végétaux chlorophylliens
Les végétaux chlorophylliens (ou végétaux verts) sont les végétaux possédant de la chlorophylle, leur conférant la couleur verte.
Au cours de la vie d'une plante, ses racines se développent, la tige pousse, des feuilles se forment. Ceci montre que les végétaux chlorophylliens produisent de la matière au cours de leur vie. Pour cela, ils utilisent différents éléments.
On peut mettre en évidence expérimentalement ces besoins, en observant des cultures de plantes mises dans différentes conditions : avec ou sans eau, avec ou sans sels minéraux, à la lumière ou dans l'obscurité, etc.
On teste l'hypothèse suivante : la plante a besoin d'eau.
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| Avec eau | Sans eau |
| Au début de l'expérience | Les deux plantes ont la même taille. | |
| Résultats observés après une dizaine de jours | La plante a grandi. | La plante a jauni et est morte. |
On conclut que la plante a besoin d'eau pour se développer.
La photosynthèse : la production de matière par les végétaux
Le mécanisme des végétaux chlorophylliens pour produire leur propre matière s'appelle la photosynthèse.
Photosynthèse
La photosynthèse est la réaction qui permet aux végétaux chlorophylliens de fabriquer leur matière en utilisant de l'eau, du \ce{CO2} et l'énergie solaire.
La production de matière par les animaux
Les animaux se nourrissent de matière d'origine animale ou végétale selon leur régime alimentaire. Ils produisent leur matière en utilisant celle qui a été produite par les organismes qu'ils consomment : ce sont des producteurs secondaires, qui s'inscrivent dans des chaînes et réseaux alimentaires. Certains animaux adaptent leur régime alimentaire ou leur mode de vie en hiver, quand leur nourriture est moins disponible.
Les régimes alimentaires
Chez les animaux, il existe différents types de régimes alimentaires.
Les animaux se développent et grandissent au cours de leur vie : ils sont producteurs de matière. Pour cela, ils se nourrissent d'aliments d'origine animale ou végétale, qui répondent à leurs besoins. Il existe différents types de régimes alimentaires.
Régime alimentaire
Le régime alimentaire d'un animal caractérise le type d'aliments qu'il consomme.
Phytophage
Un phytophage consomme uniquement des végétaux.
La girafe mange des feuilles d'acacia, elle est phytophage.
Carnivore
Un carnivore consomme majoritairement des animaux.
Le requin-taureau se nourrit principalement de poissons, c'est un carnivore.
Omnivore
Un omnivore consomme à la fois des végétaux et des animaux.
Le hérisson se nourrit de petits animaux (des araignées, des limaces, des escargots, etc.) ainsi que de fruits, c'est un omnivore.
Pour déterminer le régime alimentaire d'un animal, on peut analyser les rejets laissés dans la nature. Il peut s'agir de fèces ou de pelotes de réjection de certains oiseaux (comme les rapaces) par exemple.
Le hibou moyen-duc rejette par le bec des pelotes contenant les parties de l'animal consommé qu'il ne digère pas. Ici, on peut identifier des os de rongeurs. Campagnols, mulots et souris grises font partie de son alimentation.
© Wikimedia Commons
Les chaînes et les réseaux alimentaires
Les organismes d'un milieu sont liés entre eux par des relations alimentaires. Les végétaux chlorophylliens sont des producteurs primaires. Les animaux produisent leur matière à partir de celle d'autres êtres vivants qu'ils consomment : ce sont des producteurs secondaires.
Chaîne alimentaire
Une chaîne alimentaire est une suite de relations alimentaires, où chaque maillon est mangé par celui qui suit.
On peut représenter les relations alimentaires des êtres vivants sous forme de chaînes alimentaires, où chaque maillon est mangé par le suivant.
Le nombre de maillons est variable selon les chaînes.
Les végétaux sont les premiers maillons des chaînes alimentaires. Ils sont les premiers de la chaîne à produire de la matière : ce sont des producteurs primaires.
Producteur primaire
Un producteur primaire est un organisme qui produit sa matière à partir de matière minérale (comme l'eau, les sels minéraux et le \ce{CO2}). Les producteurs primaires sont à l'origine de chaque chaîne alimentaire.
Les animaux produisent leur matière à partir de celle produite par d'autres êtres vivants (végétaux ou animaux). Ce sont des producteurs secondaires.
Producteur secondaire
Un producteur secondaire produit sa matière en utilisant celle produite au préalable par d'autres organismes.
Dans un milieu donné, un animal peut être la proie de plusieurs prédateurs, et un prédateur peut se nourrir de plusieurs espèces. Les chaînes trophiques sont donc interconnectées : on parle de réseau trophique.
Réseau trophique
Un réseau trophique représente l'ensemble des chaînes alimentaires dans un milieu.
Dans ce réseau, on distingue plusieurs chaînes alimentaires qui sont interconnectées.
Les changements de comportement des animaux en hiver
Certains animaux ont un comportement hivernal particulier qui leur permet de survivre malgré des ressources alimentaires moins disponibles.
La survie et le développement des animaux dépendent de la disponibilité en ressources alimentaires. Certains animaux changent de comportement en hiver quand la quantité de nourriture disponible diminue.
Certains changent de régime alimentaire en fonction des saisons.
Le renard change son alimentation en fonction des ressources alimentaires qu'il trouve au cours des saisons. Il consomme davantage d'animaux au printemps qu'à l'automne.
D'autres animaux peuvent entrer en hibernation après avoir accumulé des réserves.
À la fin de l'été, la marmotte consomme de grandes quantités de nourriture et accumule des réserves de graisse. Elle passe la mauvaise saison en hibernation, c'est-à-dire en état inactif, dans son terrier.
Enfin, certains animaux migrent vers des pays plus chauds, où la nourriture est plus disponible.
Fin septembre, les hirondelles parcourent plus de 10 000 km pour rejoindre l'Afrique où elles passent l'hiver. Elles reviennent en France au printemps.
La décomposition et le recyclage de la matière
La litière abrite de nombreux animaux, champignons et bactéries qui dégradent la matière des organismes morts et leurs déchets. Ce sont les décomposeurs. Ils jouent un rôle essentiel en recyclant la matière, ce qui enrichit le sol en sels minéraux utilisables par les producteurs primaires.
Litière
La litière est une couche superficielle du sol où s'accumulent des restes d'animaux, de bois mort, de feuilles mortes. On y trouve les décomposeurs.
Décomposeur
Un décomposeur est un être vivant qui participe à la décomposition de la matière. Ce sont des petits animaux, champignons et bactéries.
Décomposition
La décomposition est le processus de transformation de la matière produite par un organisme par les organismes décomposeurs.
Quelques semaines après qu'une feuille est tombée à terre, on observe que la matière qui la compose a été fragmentée. Elle est en décomposition.
Si on analyse un échantillon de litière, on peut facilement observer certains animaux décomposeurs, certains en utilisant la loupe binoculaire.
© Pixabay et © Wikimedia Commons
Les décomposeurs se nourrissent de restes d'organismes, ce sont donc des producteurs secondaires. Ils sont aussi reliés entre eux par des réseaux alimentaires, qui aboutissent à la dégradation de la matière.
La matière décomposée enrichit le sol en sels minéraux, utilisés par les végétaux chlorophylliens pour leur propre production de matière. Les décomposeurs sont donc indispensables aux producteurs primaires et permettent le recyclage de la matière.