Bac 2022 Sciences de la vie et de la Terre : sujet et corrigé

Les données du passé permettent de reconstituer l’histoire de notre planète.

Montrer comment l’étude des fossiles permet de reconstituer l’histoire géologique et climatique de notre planète.

Vous rédigerez un texte argumenté. Vous appuierez votre exposé éventuellement à partir du document proposé et/ou d’observations et/ou d’exemples judicieusement choisis.

Document : Répartitions climatiques de 3 espèces actuelles de foraminifères, dans l’Atlantique nord et central.
Selon les régions climatiques, les abondances relatives des 3 espèces présentées ci-dessous varie.

D’après Curry & Ostermann, 1997

Les plantes terrestres à fleurs sont adaptées à la vie fixée. Notamment, elles établissent des collaborations avec des espèces vivantes du sol et de l’atmosphère.

En vous appuyant sur des exemples, expliquer comment ces collaborations sont favorables à la vie fixée des plantes à fleurs.

Vous rédigerez un texte structuré. Votre argumentation s’appuiera sur des expériences et/ou des observations et/ou des exemples judicieusement choisis.

Le ver de Roscoff est un animal que l’on peut trouver sur les côtes atlantiques. Il vit en association avec des algues unicellulaires de l’espèce Tetraselmis convolutae.

À partir de l’analyse des documents proposés, mise en relation avec vos connaissances, montrer que la relation entre les deux organismes est surtout avantageuse pour le ver.

Vous organiserez votre réponse selon une démarche de votre choix intégrant des données des documents et les connaissances nécessaires.

Document 1 : cycle de vie du ver de Roscoff.
Au cours des 4 à 5 jours que dure son développement, le ver de Roscoff ne réalise qu’un seul repas qui est composé de l’algue unicellulaire Tetraselmis convolutae, sans pour autant la digérer. Ensuite, ce ver ne s’alimente plus et prend une couleur verte qui le caractérise à l’état adulte. Dans le cas où les algues ne sont pas ingérées, le ver meurt.

Document 2 : comportement du ver de Roscoff.
Alors que la plupart des vers plats fuient la lumière pour échapper à d'éventuels prédateurs et s'enfoncent dans le sable à marée basse, le ver plat de Roscoff, lui, s’expose à la lumière à la surface du sable dans une mince pellicule d'eau.
Deux heures avant la pleine mer, le ver de Roscoff s'enfonce dans le sable, ce qui lui évite d'être mis en suspension par le courant de marée montante. À la marée basse suivante, ce ver remonte de nouveau à la surface.
D’après David Busti, 2011

Document 3 : flux de carbone organique entre l’algue unicellulaire et le ver de Roscoff.
On réalise une expérience dite de marquage qui permet le suivi du carbone dans le ver adulte.
À l’étape 1, on place les vers dans un milieu radioactif contenant du ${}^{14}C{O}_2$ et on mesure après 1h la radioactivité incorporée dans la matière organique des vers adultes. On les place ensuite dans un milieu contenant du $C{O}_2$ non radioactif pendant 24 h.
À l’étape 2, on isole les algues des vers et on mesure la radioactivité de chacun des éléments : algues, vers et milieu.

Tableau des résultats obtenus pour les étapes 1 et 2 de l’expérience de suivi du carbone :

À l’étape 2 la radioactivité du milieu est négligeable.
D’après Boyle et Smith, 1975

Document 4 : action de la lumière sur le comportement du ver de Roscoff.
À l’aide d’un dispositif expérimental, on place des vers dans différentes conditions d’éclairement (zone éclairée en lumière bleue, en lumière verte, en lumière rouge et zone non éclairée) et on mesure les durées pendant lesquelles les vers séjournent dans les différentes zones.
(Graphique présentant la durée du séjour des vers de Roscoff dans chaque zone en %)

Document 5 : mesure de l’activité photosynthétique d’algues unicellulaires Tetraselmis convolutae isolées, selon les conditions d’éclairement.
On mesure la production de dioxygène issue de la photosynthèse sur des suspensions d’algues Tetraselmis convolutae isolées des vers de Roscoff, et exposées soit à de la lumière bleue, soit à de la lumière rouge.
(Histogramme présentant la production de $O_2$ par les algues isolées en unité arbitraire)

Document 6 : activité photosynthétique de l’algue unicellulaire sous une forme libre ou associée au ver de Roscoff pour différentes intensités lumineuses.
Dans le milieu de vie du ver de Roscoff et de l’algue, l’intensité lumineuse est fréquemment inférieure à 800 UA (unité arbitraire).
Remarque : les courbes présentées correspondent à la répétition des expériences dans les deux conditions (algues libres et algues associées au ver).
(Graphique présentant la production de $O_2$ en $\mu g$ de $O_2/h/\mu g$ de chlorophylle A en fonction de l'intensité lumineuse)