Modéliser la sélection naturelle chez les pinsons publié le 22/10/2021

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L’objectif notionnel : quid de la dérive ou de la sélection ?

Jusqu’à la mise en commun des résultats la séance suivante, les élèves n’ont pas la correspondance entre le mécanisme évolutif et le numéro du jeu. C’est ce sur quoi ils devront se prononcer après concertation, à la fin du TP.

Jeu n°1 = dérive génétique

Règle du jeu 1.

On part du principe que la dérive génétique peut modifier les effectifs des populations présentes, indépendamment des adaptations favorables sélectionnées par le milieu, ici la forme du bec par rapport au type de graines. Dans la règle imposée, le dé lancé représente le nombre d’œufs qui vont se briser dans le nid. Ce sera donc le hasard qui va limiter l’accroissement de la population, indépendamment de la performance du joueur dans sa récolte de graines.

  1. Disposer 20 billes d’argile + 20 petits pois + 20 grains de riz dans la bassine.
  2. Au top départ, vous avez 20 secondes pour vous nourrir, chaque période de 20s correspond à une année.
  3. Après 20s de « lutte », vous comptez vos graines, peu importe le type de graines. Vous reportez le nombre dans le tableau de suivi de votre espèce.
  4. Chaque joueur lance à tour de rôle un dé, le score obtenu est noté sous le nombre de graines.
  5. Toutes les graines sont remises dans la bassine.
  6. Vous jouez 10 parties de 20 secondes.
  7. Construction du graphique montrant l’évolution du nombre de pinsons sur 10 années.

Le graphique nécessite le remplissage du tableau, qui représente un énorme blocage pour la plupart des élèves de seconde.
Le choix des graines et des pinces fait qu’en général, le pinson à gros bec (pince en bois de labo) est plus efficace dans la récolte de nourriture, viens ensuite le pinson à bec fin (pince à épiler), puis le pinson à bec moyen (pince à linge).

Jeu n°2 = sélection naturelle

Règle du jeu 2.

Tous les élèves comprennent que la forme du bec (la pince) est une adaptation des oiseaux en fonction du type de graine. La règle va donc imposer un handicap à l’une des espèces, afin de montrer que lorsqu’une population ne se nourrit majoritairement que d’un seul type de graine, un aléas climatique peut décimer les pinsons. Cette espèce n’est donc plus adaptée aux conditions du milieu.
C’est le professeur, en passant dans chaque trinôme, qui désigne l’espèce à pénaliser, en fonction du nombre total de graines récoltées pendant les 10 générations du jeu n°1.
L’élève le plus performant va devoir enlever ses graines "préférées" de la bassine avant les 20 secondes de récolte. C’est la somme des scores des 3 dés qui donne le nombre de graines à enlever.

  1. Disposer 20 billes d’argile + 20 petits pois + 20 grains de riz dans la bassine.
  2. Chaque joueur lance son dé, le score obtenu est reporté dans le tableau.
  3. La somme des 3 dés donne le nombre de graines à retirer de la bassine. Pour l’une des 3 espèces (le prof indique laquelle) :
    • le Géospize à bec fin retire des grains de riz,
    • le Géospize à bec moyen retire des petits pois,
    • le Géospize à gros bec retire des billes d’argile.
  4. Le prof donne le top pour 20 secondes, le nombre de graines récupérées est noté dans le tableau.
  5. Toutes les graines sont remises dans la bassine.
  6. Vous jouez 10 parties de 20 secondes.
  7. Construction du graphique montrant l’évolution du nombre de pinsons sur 10 années.

En général, le pinson à bec fin prend rapidement l’avantage sur les deux autres.