Corrigé examen botanique et mycologie 2020 2021 PDF

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Corrigé de l'examen de botanique en session 1 en 2021...

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LICENCE SCIENCES DE LA VIE – SEMESTRE 4 – EC BOTANIQUE ET MYCOLOGIE Rapport examen session 1 – 2020/2021 - Mickael AIRAUD RAPPORT et ELEMENTS DE CORRECTION SUR LE SUJET DE SYNTHESE – session 1 – 2020/2021 LES INTERACTIONS ENTRE LES EUMYCETES ET LES ARBRES Ce rapport non exhaustif reprend différents éléments lus dans les copies pour améliorer le travail de synthèse pour les prochaines évaluations. Ce type d’exercice, très intégratif, est riche d’informations. Ce travail a par exemple permis de vérifier l’acquisition des compétences suivantes : •

Cerner et justifier une thématique scientifique en introduisant un sujet et en posant une problématique

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Mobiliser un socle de connaissances, articuler des concepts et prendre un recul critique sur ses propos dans le cadre d’une synthèse. Construire une démarche scientifique Conclure, résoudre une problématique et ouvrir sur de nouvelles perspectives Rédiger en illustrant et en respectant un format lisible. S’exprimer dans un langage clair, précis et compréhensible.

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Cerner et justifier une thématique scientifique en introduisant un sujet et en posant une problématique L’ancrage initial est peu travaillé dans les copies. Une entrée par le biais d’une définition large des champignons avant celles des Eumycetes plus précise reste trop banale. Il suffisait d’ancrer par exemple sur les forêts et mettre en avant un fait d’actualité pour initier la réflexion sur les arbres puis les Eumycetes ou tout simplement de rappeler l’apparition des fructifications de cèpes, morilles, girolles à proximité des arbres lors des cueillettes automnales de champignons…Il était aussi possible de démarrer par un fait historique en rappelant les observations empiriques de croissance différentielle des pins maritimes exportés hors de l’Europe durant l’ère coloniale au XIXe siècle à partir de graines ou de plants. Les pins issus de graine arrivant difficilement à atteindre le stade adulte alors que les Pins arrivés avec une portion de sol d’origine européenne se développaient de façon normale. Cela permettait de questionner la relation entre l’arbre et le mycélium bénéfique contenu dans le sol. Quelques copies ont repris de façon astucieuse un extrait du document 2 ce qui pouvait aussi être une solution originale pour initier la réflexion sur ce sujet. Il était très maladroit de commencer l’introduction par la symbiose mycorhizienne alors même que cette notion était attendue dans le développement du sujet. Les définitions des Eumycetes et des arbres sont globalement satisfaisantes. Quelques définitions d’Eumycetes peu approfondies et la nuance avec « champignon » non clarifiée, apportaient de la confusion dans certaines copies. Il est regrettable toutefois de ne pas constater plus d’analyse sur les termes du sujet. La majuscule sur « Eumycetes » et pas sur le terme « arbres » permettait de distinguer une mise en relation entre un groupe taxonomique monophylétique de microorganismes (Eumycetes) et un groupe écologique polyphylétique de plantes terrestres ligneuses pluricellulaires (arbres). Les rares copies qui ont pris le temps de relever ces différences profondes entre les termes du sujet ont été valorisées. Sur certaines copies, des étudiant.es ont négligé tout bonnement le terme interaction dans les définitions. Certain.es ont aussi tenté de le définir mais en se limitant à une définition écologique et même parfois encore plus restrictive en se limitant à l’idée d’un mutualisme ou d’une symbiose. Le

LICENCE SCIENCES DE LA VIE – SEMESTRE 4 – EC BOTANIQUE ET MYCOLOGIE Rapport examen session 1 – 2020/2021 - Mickael AIRAUD concept d’interaction regroupait certes le mutualisme mais pas uniquement ! Les documents 1 et 2 amenaient notamment l’idée de penser l’interaction sous l’angle du parasitisme et du saprophytisme. Peu d’étudiant.es ont pensé par ailleurs aux interactions neutres comme les lichens se développant sur les troncs ou les branches des arbres. Les lichens ne devaient pas malgré tout être traités de façon exhaustive. Enfin les interactions devaient être pensées en termes de relations fonctionnelles comme les échanges trophiques de matière et d’énergie mais aussi en termes de communication (échanges de signaux chimiques entre champignon et racines des arbres, reconnaissance et établissement d’une mycorhize). Enfin ces interactions pouvaient être réfléchies à différentes échelles (cellulaires, organismes, communautés, écosystèmes…) Les introductions ne doivent pas transmettre de concepts clés mais simplement questionner le sujet. Ainsi donner des exemples précis d’interactions Eumycetes/arbres (mycorhizes, parasitisme…) dès l’introduction bien avant la problématique revenait à saboter maladroitement le traitement qui suivait. Un exemple d’introduction attendue répondant aux exigences méthodologiques

Ancrage du sujet

Définitions, limites et explication du sujet amenant à la problématisation

Problèmes posés à résoudre dans le sujet

Les écosystèmes forestiers sont des milieux régulièrement mis en avant dans l’actualité tant ils font face à de multiples enjeux. A la fois réservoirs de biodiversité et ressources ligneuses pour la filière bois-énergie, leur gestion est impactée par des menaces comme l’occurrence des incendies ou des déforestations non contrôlées. Les écosystèmes forestiers sont caractérisés par des groupements végétaux dominants appelés « arbres ». Les arbres entrent dans le type écologique des phanérophytes à tronc. Il s’agit d’espèces végétales pérennes photoautotrophes, possédant un appareil souterrain et aérien ligneux. L’appareil aérien généralement supérieur à 8 m de haut est appelé « tronc » (plus rarement un stipe). Ils sont majoritairement représentés chez les Gymnospermes (pins, sapins, épicéas…) et les Angiospermes (chêne, hêtre…). Les Eumycetes forment un groupe monophylétique de champignons c’est-àdire des organismes microscopiques à vie filamenteuse, hétérotrophes et absorbotrophes pour le carbone et l’azote. Ils partagent notamment un caractère dérivé structural au niveau de la paroi très riche en chitine. Les différences sur le plan morphologique et fonctionnel sont flagrantes entre ces deux types d’organisme pourtant l’observation fréquente de communautés de champignons Eumycetes à proximité ou sur les arbres souligne l’existence d’interactions entre ces êtres vivants. Une interaction est définie comme une relation par échanges de matière ou d’informations pouvant induire une modification de l’un ou des deux partenaires et/ou de leur environnement. Ces interactions peuvent s’étudier à différentes échelles. Quels sont les types d’interactions entre Eumycetes et arbres ? De quelles façons le mode de vie des Eumycetes influence-t ’il le cycle biologique des arbres et réciproquement ? Quelles sont les conséquences de ces interactions Eumycetes/arbres pour l’environnement dans lequel ils se développent ?

LICENCE SCIENCES DE LA VIE – SEMESTRE 4 – EC BOTANIQUE ET MYCOLOGIE Rapport examen session 1 – 2020/2021 - Mickael AIRAUD Mobiliser un socle de connaissances, articuler des concepts et prendre un recul critique sur ses propos dans le cadre d’une synthèse. ➢ Des plans très souvent révélateurs d’un manque de maitrise des connaissances et de prise de recul sur le sujet. Le sujet est centré sur les interactions (nature, mise en place, conséquences) entre Eumycetes et arbres. Sur certaines copies, le sujet a été traité uniquement sous l’angle de l’interaction mycorhizienne ce qui demeure trop restrictif. Il était très malvenu par ailleurs de vouloir dissocier les deux partenaires puis les relier dans une 3 partie comme par ex : I. Arbres ; II. Eumycetes ; III. Interactions. Ce type de choix conduisait inévitablement à des redondances avec les définitions de l’introduction ou des traitements HS. Il ne s’agissait pas non plus de comparer arbres et champignons sur le plan structural et fonctionnel. La différence morpho-fonctionnelle pouvait être définie en introduction pour amener à questionner le rapprochement et les interactions possibles de ces organismes par exemple en forêt. e

Le sujet n’était pas « les Eumycetes et leurs impacts sur les arbres ». Une telle réflexion centrée sur les Eumycetes conduit inévitablement à sous-estimer les bénéfices par exemple de la symbiose mycorhizienne pour les arbres et entrainait des dérives sur la biologie des champignons (ex : reproduction par les spores) qui n’avaient pas lieu d’être ici. Beaucoup de plans ont été construits en deux parties en présentant les avantages et les inconvénients (ou les aspects positifs et négatifs) de ces interactions. Ces plans offraient une vision trop simpliste avec une approche manichéenne (bien / mal) laissant transparaitre finalement un manque de réflexion sur le sujet. Les plans plus réflexifs cherchant à mettre en évidence les interactions au cours du cycle biologique des deux types d’organisme ou encore prenant en compte des échelles d’étude différentes ont été valorisés dans la correction. Les plans les plus catastrophiques sont ceux où l’enchainement des parties et des sous parties ne répond à aucune logique (Exemple : I. La symbiose entre Eumycetes et arbres ; I.1 le parasitisme…). Ces plans enchainent par ailleurs les concepts restitués de façon dogmatique, donnant une forme de récitation du cours sans aucune cohérence. L’analyse pour la correction en devient très laborieuse et difficile. Enfin, il est interdit de modifier le sujet ou de le compléter à sa guise. Le libellé est suffisamment clair et précis pour se suffire à lui-même. Cette maladresse est irrespectueuse de la conception du sujet. ➢ Des écarts dans le développement des idées…florilège de HS Le thème « mycorhize » a trop souvent fait l’objet d’un traitement complet détaillant tous les types mycorhiziens alors que c’est l’ectomycorhize qui est la plus fréquente chez les arbres. Très peu de copies ont exploité les observations de TP ou des figures pour illustrer une ectomycorhize dans le cadre d’une démarche scientifique (cf paragraphe dédié à la démarche scientifique). De nombreux HS ont été détectés. Les plus récurrents sont les suivants : le traitement dissocié des Eumycetes et des arbres pour étudier leur biologie et leur écologie dans des parties différentes. De

LICENCE SCIENCES DE LA VIE – SEMESTRE 4 – EC BOTANIQUE ET MYCOLOGIE Rapport examen session 1 – 2020/2021 - Mickael AIRAUD longs paragraphes inutiles sur la reproduction des champignons ou sur la biologie des arbres n’ont pas apportés d’éléments pour traiter ce sujet centré sur les interactions. De même l’étude des forêts et leur évolution avec le changement climatique (chap 4) n’avait que peu d’intérêt si ce thème était déconnecté des interactions avec les Eumycetes. Les lichens ont été très peu abordés. Lorsqu’ils étaient mentionnés, très souvent, le traitement était hors sujet (pour expliquer l’existence de relations interspécifiques entre les champignons et… les algues) ou en guise de perspectives peu étayées en conclusion. ➢ Intégration des documents 1 et 2 dans le traitement du sujet.

DOCUMENT 1. Cycle biologique de l’agent de la graphiose de l’orme, Ophiostoma ulmi Source : D. Nierhaus-Wunderwald. La graphiose de l'orme : biologie, prévention et lutte - © WSL/FNP Birmensdorf, 1999

« Quand il était plus jeune, l’arbre était un arbuste chargé de branches proches du sol. Or, il pousse par en-haut : il devrait donc rester des branches basses et d’ailleurs un arbre au milieu d’une pelouse est encore ramifié à sa base… Bien sûr, me direz-vous, en forêt, les branches basses meurent faute de lumière. Oui, mais elles ont occupé un plus grand volume que le tronc et il devrait au moins rester des branches mortes… Or, elles ont disparu : on dit qu’elles ont été élaguées. Oui, mais dans des plantations d’espèces introduites : les épicéas plantés en plaine (alors qu’ils sont normalement montagnards), ou les pins "insignis" et les cyprès en Bretagne, introduits d’Amérique, ou encore les Douglas, des Pseudotsuga également américains. Que leur arrive-t-il donc, alors que les espèces indigènes s’élaguent bien ? Des champignons attaquent les branches basses, et ils sont spécifiques de chaque espèce d’arbre. Ce sont soit des parasites des branches affaiblies par l’ombrage, soit de simples décomposeurs de bois morts : ils ne pénètrent pas dans le tronc et disparaissent une fois la branche résorbée. Ces microbes n’ont pas toujours été introduits avec les arbres exotiques et les champignons locaux n’y peuvent rien : […] introduire un arbre seul n’a pas de sens, il nécessite toujours des alliés qui lui sont vitaux. L’élagage naturel est vital car une branche morte ou affaiblie met en communication l’extérieur et le cœur du tronc : c’est une voie d’entrée pour des parasites qui dévoreraient le cœur du tronc et le fragiliseraient face au vent… En éliminant la branche morte, les champignons qui élaguent favorisent une cicatrisation et une fermeture de l’écorce autour du point d’où partait cette branche. Le tronc devient alors lisse, protégé par l’écorce ! Et sa structure est plus résistante au vent que si elle englobait des branches mortes ou moribondes. »

DOCUMENT 2. La forme des arbres en forêt - Extrait de la chronique de la Terre au carré sur France inter de M.A SELOSSE - le 5 mai 2021. Source : https://www.franceinter.fr/emissions/la-chronique-de-la-terre-au-carre/la-chronique-de-la-terre-au-carre-05-mai-2021

LICENCE SCIENCES DE LA VIE – SEMESTRE 4 – EC BOTANIQUE ET MYCOLOGIE Rapport examen session 1 – 2020/2021 - Mickael AIRAUD Les documents 1 et 2 ont trop souvent été paraphrasés sans véritable prise de recul sur les concepts et les liaisons possibles avec le sujet. Le document 1 a parfois été exploité sous l’angle de l’interaction scolyte (Insecte) / arbre ce qui a entrainé une déviation du sujet. Pourtant le document illustrait parfaitement les phases de colonisation et de développement du champignon sur son hôte. C’est l’interaction entre l’agent de la graphiose de l’Orme, un Eumycete parasite et l’Orme, un arbre, qu’il convenait de sélectionner pour argumenter scientifiquement sur le sujet. Le scolyte, un Insecte, n’est finalement qu’un disséminateur facilitant le mode de vie parasitaire du champignon sur l’arbre. Un argument scientifique pouvait très facilement ressortir du document 1 pour illustrer une conséquence négative d’une interaction de type parasitisme du champignon sur l’arbre. Il suffisait de faire le lien entre développement de thylles et d’hyphes fongiques dans les vaisseaux du xylème et la perturbation du flux de sève brute vers les feuilles de l’orme, conduisant à des symptômes liés à la maladie : flétrissement des feuilles, brunissement du bois. Le document 2, extrait d’une chronique sur France-Inter, a souvent été repris textuellement dans les paragraphes sans aucune interprétation complémentaire pour illustrer les conséquences de la saprotrophie sur les branches mortes. Peu de copies ont présenté l’élagage naturel par les champignons comme une interaction contribuant à modifier la forme de l’arbre en forêt. Le titre du document était pourtant évocateur. (cf démarche scientifique) ➢ Quelques erreurs (ou horreurs !) conceptuelles relevées durant les corrections : •

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Les champignons ne sont pas le « dernier maillon de la chaine alimentaire ». Ils occupent le compartiment des décomposeurs qui figure dans un cycle biogéochimique de la matière. Cette vision linéaire des transferts de matière et d’énergie est à proscrire. Il n’y a pas de réelle compétition trophique pour les ressources dans le sol entre arbres et champignons. Bien au contraire, c’est la complémentarité trophique qui domine du fait qu’ils n’exploitent pas les mêmes niches écologiques. Les acides humiques ne sont pas des composés sécrétés par les champignons mais des produits de l’exodigestion par des exoenzymes sécrétés par les champignons. Pérennité des espèces : NON ! Les espèces ne sont pas pérennes et immuables dans le temps. Bien au contraire, elles n’ont qu’une durée limitée dans le temps et finissent par disparaitre. La vision fixiste n’est pas compatible avec le cadre théorique de l’évolution biologique. Revoyez (et comprenez) vos cours, restez vigilant.e (esprit critique) sur vos lectures en particulier sur Internet. Ne confondez pas mutualisme/symbiose/parasitisme. Symbioses et parasitismes sont deux exemples d’interactions durables. Pour être clair sur les concepts : o MUTUALISME = phénomène d'association bénéfique entre deux espèces vivantes. Celle-ci peut être facultative (coopération), ou obligatoire, auquel cas on la dénomme SYMBIOSE. o PARASITISME = relation entre deux vivants dont l'un vit aux dépens, et rend malade ou moins fertile un autre vivant (diminution de la valeur sélective ou fitness de l’Hôte) Les champignons ne sont pas « inférieurs » aux plantes ! Penser le vivant de façon hiérarchisée comme l’avait proposé autrefois dans les classifications traditionnelles Linné, c’est accorder une valeur plus importante à certains taxons par rapport à d’autres. La complexité des formes

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vivantes est toute relative (Les plantes sont par exemple bien incapables de s’alimenter à partir de la matière organique présente dans les interstices du sol alors que les Eumycetes l’exploitent et progressent sous forme de filaments sans problème !). Les champignons ne sont plus des thallophytes, groupe « poubelle » qui inclut les algues construit initialement sur la base d’une absence de caractère (sans tige, racine, feuille) comparativement aux cormophytes. Ce terme est à proscrire dans les classifications actuelles. Seule la classification phylogénétique a une vraie portée scientifique pour la systématique. « Ce champignon parasite a évolué de manière à devenir spécifique à l’orme ». NON ! tenir ce type de propos correspond à une vision finaliste de l’évolution contribuant à admettre un but. L’évolution n’a pas de sens, elle est hasardeuse… La décomposition lente de la matière organique des arbres forme de l’humus et non du « mucus ». Les champignons n’absorbent pas de macromolécules. La paroi empêche un tel phénomène. Ils pratiquent une exodigestion extracellulaire en sécrétant des enzymes qui dégradent des macromolécules en monomères absorbables. Les plantes du groupe des Orchidées ne sont pas des arbres. Ce sont des herbacées. Le mildiou est une maladie provoquée par un Oomycete. Il était donc malvenu de le traiter dans ce type de sujet. L’arbre n’est pas un organisme végétatif mais à un organisme à vie fixée. Les lichens n’apportent pas d’eau ou de sels minéraux aux arbres. Il n’y aucun lien trophique démontré dans cette interaction. Les lichens poussent en épiphyte sur l’arbre considéré comme support physique potentiel. Un point c’est tout ! Il est maladroit de considérer que les lichens sont protégés des prédateurs comme les rennes lorsqu’ils poussent sur les arbres puisque la toundra est un écosystème par définition dénué d’arbres. Ne confondez pas niche écologique et habitat. Deux organismes comme un arbre et un Eumycete peuvent vivre à proximité dans un même biotope (habitat) sans toutefois exploiter la même niche écologique (ressources différentes). La niche est une propriété de l’espèce ou sa façon d’utiliser le milieu, ce n’est pas le biotope !

Construire une démarche scientifique dans le traitement du sujet Le terme « sciences » dans la licence où vous êtes inscrit (sciences de la vie) n’est pas anodin. Il inspire l’architecture de la formation. La très grande majorité des copies affiche des exposés dogmatiques, avec des idées bêtement recopiées (pire parfois mal recopiées), à partir du cours ou des fiches sans véritable recherche d’exposé des faits ancrés dans une vraie démonstration scientifique. C’était pourtant une exigence dans les consignes et un point de la méthodologie vu ensemble. Pour rappel, la démarche scientifique est la seule démarche qui permette de faire progresser les connaissances en s’ap...