Travaux Pratiques

Voici les différentes activités de travaux pratiques que nous avons réalisé :
  

1 : Observation expérimentale de seiches


Objectif : Le but général de l’expérience est de mettre l’individu étudié dans différentes conditions et d’observer ses réactions et son comportement. Nous avons formulé une hypothèse : « La seiche utilise ses facultés mimétiques quelle que soit sa situation ».

I Protocole expérimental :

Matériel :


- Un aquarium
- Une seiche
- plusieurs fonds d’aquarium de couleurs différentes
- Une petite proie vivante
- Une petite planchette ( ou équivalent )
- une caméra

Protocole :

Les différents cas sont les suivants :
1) Au repos :
Observation de la seiche au repos sur des fonds de couleurs différentes.
2) En présence d’une proie :
Elle devrait prendre l’apparence du motif du fond de l’aquarium dans le but de faciliter la capture de la proie.
3) Dans un milieu intimidant :
Le but est de surprendre l’animal en créant une nuisance sonore modérée ( afin d’éviter un jet d’encre ) en frappant la planchette ( ou équivalent ) à la surface de l’eau du bassin.

Dans tous les cas étudiés, il faut prévoir de filmer les séquences. En effet, les changements de couleur de la peau des seiches sont très rapides et les vidéos seront utiles pour la réalisation finale du TPE ( et principalement la Partie 1 ).

II Compte-rendu :

2.1 Au repos :

2.1.1 Vidéo :


2.1.2 Analyse :

On voit bien dans la vidéo que les seiches utilisent en permanence leurs facultés mimétiques sans pour autant toujours imiter le substrat sur lequel elles reposent. On voit aussi que ces changements sont brefs. Ici, notre hypothèse est vérifiée.

2.2 En présence d’une proie :

2.2.1 Vidéo :



2.2.2 Analyse :

On voit bien dans la vidéo que la seiche utilise ses facultés mimétiques pour se camoufler à l’approche d’une proie alors qu’elle ne l’était pas juste avant. Elle imite les motifs du substrat clair sur lequel elle repose. Ici, notre hypothèse est vérifiée.

2.3 Dans un milieu intimidant :

2.3.1 Vidéo :


2.3.2 Analyse :

On voit bien dans la vidéo que la seiche utilise ses facultés mimétiques pour se camoufler à l’approche d’un prédateur, ici, un crabe. Elle imite les motifs du substrat foncé sur lequel elle repose. Ici, notre hypothèse est vérifiée.

Conclusion :

Après avoir mis l’individu étudié dans différentes conditions et observé ses réactions et son comportement, nous avons vérifié notre hypothèse : « La seiche utilise ses facultés mimétiques quelle que soit sa situation ».


2 : Structures responsables du mimétisme

Objectif : Identifier les structures responsables du mimétisme et observer l’influence de l’adrénaline sur ces dernières.

I Identification des structures :

1.1 Dissection de la seiche :

1.1.1 Protocole Expérimental :

Matériel :

- Une seiche extrêmement fraiche conservée au frais avec sa peau.
- Un microscope optique avec lames et lamelles.
- Une caméra adaptée au microscope.
- Trousse de dissection.
- Pissette d’eau distillée.

Protocole :

1. Les ustensiles désinfectés et les mains lavées, découper 4 morceaux très fins ( 0,5 mm d’épaisseur ) du derme de la seiche.
2. Les placer sur 4 lames, ajouter quelques gouttes d’eau distillée et recouvrir d’une lamelle.
3. Pour chaque préparation, prendre des photos et des vidéos en particulier pour l’une d’entre elles qui sera l’expérience témoin ( et donc que l’on ne touche pas ).

( Les observations peuvent se faire sur une seule des prépations. Leur nombre n’est nécessaire que pour le 2.1.1 )

1.1.2 Dessin d’observation : 

Observation du derme de la seiche ( Grossisement X 100 ) :

1.1.3 Interprétations :

Suite à notre observation, nous avons formulé une hypothèse :
Hypothèse ( 1 ) : Il semblerait que le derme de la seiche soit constitué de cellules contenant des pigments colorés différents. Leurs différentes dimensions laissent supposer qu’elles sont de taille variable et donc qu’il existe des systèmes permettant de les modifier.
Ceci expliquerait les différentes couleurs prises par la peau de l’animal et donc ses capacités à la modifier.

1.2 Dissection de la truite :

1.2.1 Protocole Expérimental :

Matériel :

- Une truite extrêmement fraiche conservée au frais avec sa peau.
- Un microscope optique avec lames et lamelles.
- Une caméra adaptée au microscope.
- Trousse de dissection.
- Pissette d’eau distillée.

Protocole :

1. Les ustensiles désinfectés et les mains lavées, découper 4 morceaux très fins ( 0,5 mm d’épaisseur ) du derme de la truite.
2. Les placer sur 4 lames, ajouter quelques gouttes d’eau distillée et recouvrir d’une lamelle.
3. Pour chaque préparation, prendre des photos et des vidéos en particulier pour l’une d’entre elles qui sera l’expérience témoin ( et donc que l’on ne touche pas ).

( Les observations peuvent se faire sur une seule des prépations. Leur nombre n’est nécésaire que pour le 2.1.1 )

1.2.2 Dessin d’observation :

Observation du derme de la truite ( Grossisement X 100 ) :

1.2.3 Interprétations :

Suite à notre observation, nous avons formulé une hypothèse :
Hypothèse  ( 2 ) : Il semblerait que le derme de la truite soit constitué lui aussi de cellules contenant des pigments colorés différents. Leurs différentes dimensions laissent supposer qu’elles sont de taille variable et donc qu’il existe des systèmes permettant de les modifier.
Ceci expliquerait les différentes couleurs prises par la peau de l’animal et donc ses capacités à la modifier.

1.3 Mise en relation :

1.3.1 Observations :

Suite à ces expériences, on remarque que notre hypothèse 1 est similaire à la 2 : les deux cas étudiés, pourtant appartenant à deux classes animales différentes, ont une peau identiquement organisée.

1.3.2 Interprétations :

Nous en avons donc déduit que tous les animaux mimétiques ont la même organisation dermatologique. Leur structure est similaire : elles sont toutes constituées de cellules comportant différents pigments noirs, jaunes et rouges. Après une recherche documentaire, nous avons pu attribuer leur nom à ces cellules : les noires sont des Mélanophores, les jaunes sont des Xantophores et les rouges sont des Erytrophores.

1.3.3 Schématisation :

Schéma de la mise en relation des dermes de différents animaux mimétiques :
Truite / Seiche


II Réaction à l’adrénaline :

2.1 Observation de la seiche :

2.1.1 Protocole Expérimental :

Matériel :

 ( Le même que dans la partie 1.1.1 en ajoutant : )
- Des solutions d’adrénaline à 0,5 g/L ; 1 g/L et 2 g/L.
- Pipette ou seringue.
- papier absorbant.

Protocole :

( Suite de la partie 1.1.1 )
4. Placer les autres préparations alternativement sur le microscope, verser au goutte à goutte les solutions d’adrénaline ( une seule par préparation ) en drainant à l’opposé de la lame avec le papier sopalin.

2.1.2 Comparaisons :

Nous comparons alors l’image du début et de la fin de la séquence vidéo de l’expérience pour la préparation correspondant à la concentration de 2 g/L :

Nous pouvons constater que l’image est quasi-identique : les chromatophores ( ensemble des cellules évoquée ci-dessus ) sont de même taille : ils n’ont pas réagi à l’adrénaline.
2.1.3 Echec :

Notre soin durant les manipulations peut être remis en question mais nous avons supposé que cette inactivité était due au fait que la seiche n’était peut-être pas très fraiche. Nous nous la sommes en effet procurés alors qu’elle était déjà découpée. De plus, nous pensons qu’elle avait été congelée auparavant pendant plusieurs heures. Or la congélation entraine la mort des cellules. Cette partie de l’expérience a donc fini sur un échec.

2.2 Observation de la truite :

2.2.1 Protocole Expérimental :

Matériel :

 ( Le même que dans la partie 1.2.1 en ajoutant : )
- Des solutions d’adrénaline à 0,5 g/L ; 1 g/L et 2 g/L.
- Pipette ou seringue.
- papier absorbant.

Protocole :

( Suite de la partie 1.2.1 )
4. Placer les autres préparations alternativement sur le microscope, verser au goutte à goutte les solution d’adrénaline ( une seule par préparation ) en drainant à l’opposé de la lame avec le papier sopalin.

2.2.2 Comparaisons :

Nous comparons alors l’image du début et de la fin de la séquence vidéo de l’expérience pour la préparation correspondant à la concentration de 2 g/L :



Nous pouvons maintenant observer un certain nombre de différences : plusieurs chromatophores, plus précisément les mélanophores, se sont contractés sous l’effet de l’adrénaline. Ils ont réagi et ont donc joué leur rôle normalement. En effet, suite aux recherches de la Partie 2 nous avons vu que cette hormone contractait les mélanophores.

2.2.3 Réussite :

Cette partie de l’expérience a réussi : les chromatophores ont réagi au contact de l’hormone ( l’adrénaline ). Suite à l’échec de la partie de la seiche ( partie 2.1 ), nous n’avons pas voulu nous arrêter et ainsi rester sur cet échec. Nous avons donc continué nos recherches expérimentales avec la truite. Cette partie de l’expérience a donc fini sur un succès.




3 : Mise en évidence des mécanismes cutanés des animaux mimétiques

Objectif : Mettre en évidence les mécanismes cutanés des animaux mimétique.

I Expérience :

1.1 Protocole expérimental :

Matériel :
- Un nombre égal de ballons verts et jaune.
- Une plaque de plastique transparent
- Une boite en polystyrène
- 4 dictionnaires
- Un appareil photo
- 2 feuilles d'imprimante

Protocole : 


1. Pour chaque étape, prendre une photo.
2. Placer les accessoires comme indiqué sur le schéma ci-dessus.
2. Gonfler uniquement les ballons verts et placer tous les ballons ( même les jaunes ) dans la boite.
3. Gonfler uniquement les ballons jaunes et placer tous les ballons ( même les verts ) dans la boite.
4. Gonfler tous les ballons et les placer dans la boite.

1.2 Remarques :

Les feuilles d’imprimante ont pour unique but de recentrer et d’attirer le regard sur les ballons. La plaque de plastique transparent a, quant à elle, pour but « d’écraser » les ballons pour leur donner un aspect plus circulaire que sphérique.


II Analyse des résultats :


Suite à cette expérience, on sélectionne uniquement la partie de la photo où se trouvent les ballons, et on la place derrière un pochoir de caméléon. Les résultats répondent aux attentes de l’expérience :



Quand uniquement les ballons verts sont gonflés, le caméléon apparait vert.






Quand uniquement les ballons jaunes sont gonflés, le caméléon apparait jaune.






Quand les ballons verts et jaunes sont gonflés, le caméléon apparait bicolore.