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Dissection florale et dissection de l’abeille domestique dans le cadre de l’étude de la pollinisation en SVT

20 / 01 / 2023 | Aline BOHLY | Ryem BOUDJEMAi

Les coins nature et les ruchers pédagogiques peuvent fournir du matériel pédagogique utilisable en classe notamment dans le cadre des cours de SVT. Puisque la pratique de l’apiculture entraîne inévitablement une mortalité d’abeilles (même faible), les établissements disposant d’un rucher ou à proximité d’un rucher, pourront se procurer aisément des abeilles mortes qui pourront alors servir de matériel pédagogique.
Cette séquence pédagogique s’appuie sur la dissection de l’abeille domestique ; elle peut être conduite en classe de Terminale spécialité SVT et adaptée pour le collège.

Objectifs pédagogiques

La séquence proposée ici présente différents objectifs :
1 – Développement de connaissances et compétences liées au programme de Terminale (ou cycles 3 et 4) en spécialité SVT

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2 – Approche transversale relative à l’Education au Développement Durable

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Fiches techniques du groupe « Jardins de Créteil » utilisables :

Déroulé des étapes du travail

1ère étape - Problématisation et émission d’hypothèses

Une situation déclenchante :

Possibilité 1 :
Une fleur mellifère* (ou à défaut, une photo de fleur mellifère) peut, dans un premier temps, être présentée aux élèves. En mobilisant les acquis antérieurs, afin de faire émerger le problème, il est alors demandé aux élèves :
- D’abord de décrire ce qu’ils voient : une fleur, pétales, étamines, structures de reproduction, etc
- Puis de réfléchir aux modalités de reproduction de cette fleur.

Possibilité 2 :
Une photo / Vidéo / Article présentant une installation de ruches dans une exploitation agricole (en vue de polliniser les fleurs des plantes cultivées – mais cela n’est pas forcément précisé aux élèves). Cela sert de support à la discussion. Cette option est davantage orientée EDD, puisqu’il est alors facile de faire le lien avec le déclin des populations d’abeilles.

Le problème peut ensuite être progressivement amené :
Problème spécifique : Comment cette fleur dissémine-t-elle son pollen ?
Problème général : Quelles sont les modalités de pollinisation des plantes à fleurs ?

L’émission d’hypothèses par les élèves conduira assez rapidement à la suggestion d’une pollinisation par des insectes, et plus difficilement à la dissémination du pollen par le vent (afin d’orienter vers cette piste, parler des allergies).

Conséquences vérifiables :
-  Pour le vent : il est possible de trouver du pollen dans la nature, disséminé puis déposé par le vent.
Pour vérifier cela, il faut faire des prélèvements : peut faire l’objet d’un autre TP, éventuellement en lien avec la palynologie et la partie climatologie du programme de terminale spécialité.
-  Pour la pollinisation par les insectes : on retrouve ce pollen sur les insectes. Pour vérifier cela, analyse de pollen retrouvé dans les corbeilles à pollen d’abeilles ou dans les alvéoles des ruches ou dans le miel : peut faire l’objet d’une analyse de document (nombreuses données brutes disponibles dans le document en lien dans les ressources complémentaires) ou d’un TP spécifique (observation microscopique et identification de pollen prélevés dans la ruche ou d’une goutte de miel de la ruche.

Le problème spécifique peut alors évoluer :
Problème spécifique : En quoi la morphologie des abeilles est-elle adaptée à la pollinisation des plantes à fleurs ? Pour étudier cela, il faut passer la dissection.

*exemples de fleurs mellifères facilement cultivables au jardin : Bourrache, Phacélie, Lavande, Pissenlit, Trèfle, Moutarde, Thym, Framboisier, Romarin…

2ème étape : Dissection florale et observation microscopique des grains de pollen

Que la dissection florale ait ou non été travaillée au préalable, il peut être intéressant de la conduire avec cette fleur mellifère. L’observation des grains de pollen à la loupe binoculaire peut également être pertinente.
Dans tous les cas, la dimension importante des grains de pollen permettra d’écarter la possibilité d’une dissémination par le vent, comme pour les poacées par exemple.
Si possible, il est recommandé d’utiliser une fleur de sauge, dont la morphologie et le système de balancier des étamines sont particulièrement illustratifs du phénomène à étudier.
=> L’observation et la dissection de la fleur permettront de mettre en évidence une morphologie spécifiquement adaptée à la pollinisation.

3ème étape : Dissection de l’abeille domestique

Afin de vérifier l’hypothèse d’une collaboration plante-insecte, une dissection de l’abeille domestique peut être pertinente. On réalise donc cette dissection. Différents points peuvent retenir l’attention :
-  Un examen approfondi à la loupe binoculaire des appendices buccaux permet de mettre en évidence un appareil de type « suceur » (labing type).
-  La présence de grains de pollen dans les poils de l’abeille
-  La présence de paquets de pollens dans les corbeilles à pollen des pattes postérieures.
=> Cela va dans le sens d’une morphologie des abeilles adaptée à la pollinisation.

Conclusion et réponse à la problématique :

La morphologie adaptée à la pollinisation des fleurs mellifères et des abeilles domestiques sont des éléments qui, à la lumière de la sélection naturelle, permettent d’envisager une coévolution plante-insecte pollinisateur permettant une collaboration dans le processus de pollinisation.

Une approche transversale en lien avec l’EDD

Afin de prolonger les réflexions dans une perspective plus « EDD », voici quelques pistes sur lesquelles les élèves peuvent travailler :
• Le déclin des populations d’abeilles et ses causes (Pesticides, etc)
• La compétition interspécifique entre abeilles domestiques et abeilles sauvages, surtout en milieu urbain
• La prédation par le frelon asiatique, une espèce envahissante
• Les interactions interspécifiques en lien avec les abeilles (Varroa et parasitisme, compétition avec abeilles sauvages, prédation par le frelon asiatique)
• Un monde sans abeilles : simulation d’un pique-nique / d’un supermarché présentant des produits nécessitant ou non une pollinisation par les abeilles
• Estimation du coût du service écosystémique de pollinisation réalisé par les abeilles

Ressources complémentaires

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Schéma des différents types d’appareils buccaux chez les insectes.
Représentation schématique de l’évolution de l’agencement des pièces buccales chez les insectes : type primitif broyeur tel celui de la sauterelle au centre (A), au type suceur (B) et au type siphoneur (C).
Légende : a, antenne ; c, œil composé ; hp, hypopharynx ; lb, labium ; lr, labre ; md, mandibules ; mx, maxilles.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Pi%C3...

Autres ressources :

• Fiche technique « dissection florale »
https://pedagogie.ac-toulouse.fr/sv...
• Fiche technique « dissection d’une tête d’abeille »

• Dossier complet sur l’anatomie de l’abeille domestique
http://www.rucher-rocamadour.org/wp...
• Protocole de melissopalynologie (analyse du pollen présent dans le miel)
https://apihappy.fr/fr/54-Analyse-p...
• Données de recherche sur les pollens retrouvés sur les abeilles
https://hal.science/hal-00890178/do...
• Ressource sur la morphologie de la fleur de sauge
http://www.svtauclairjj.fr/coevolut...
• Fiche technique « Observer des grains de pollens » de l’APBG
https://www.apbg.org/wp-content/upl...
• Fiche technique d’aide à l’identification de grains de pollens
https://svt.ac-creteil.fr/IMG/pdf/i...
• Lien vers l’article présentant des photos de supermarché avec ou sans abeilles (à nuancer auprès des élèves)
https://www.prnewswire.com/news-rel...