Carnivore, omnivore ou herbivore? - .Centre de développement pédagogique - 2 - Panda...

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  • Carnivore, omnivore ou herbivore?

    Adaptations physiques du grand panda

    Cahier de llve

    (VOIE ATS)

    Janvier 2011

  • Centre de dveloppement pdagogique - 2 - Panda panda_ATS_eleve.doc 26/01/2011

    Mise en situation

    Un biologiste, Cyrille Barrette, a tudi le Grand Panda, un animal qui dfie la science sur plusieurs aspects. Pour ce faire, il a fait une tude comparative de trois ours : lours noir, lours lippu et le grand panda. Tous ces animaux font partie de la famille des Ursids, de lordre des Carnivores dans la classe des Mammifres du rgne animal. Le panda prsente plusieurs adaptations qui font quil a maintenant un rgime presque exclusivement herbivore. En effet, il se nourrit pratiquement que de bambou. Ses dents recules vers larrire lui permettent daccentuer leffet presse-agrumes offert par son articulation de mchoire situe au-dessus de la ligne des dents. Puisque ses dents sont situes vers larrire, le panda peut croquer plus fort. Ses molaires sont galement trs grosses afin de bien broyer les aliments. Monsieur Barrette a tabli un parallle entre la mchoire du Grand Panda et un casse-noisette. Nous te proposons de jouer le rle dun ingnieur mcanique afin deffectuer ltude de diffrents objets pouvant avoir des similitudes avec les mchoires. Tu deviendras un spcialiste de la biomcanique et cela te permettra certainement mieux comprendre cet animal, la diversit de la faune et les modes de classification utiliss en science. Ton dfi : Tu dois reprendre les travaux de M. Barrette et modliser les mchoires de lours noir et du grand panda afin dillustrer ta comprhension de ce qui les distingue et den expliquer les particularits.

  • Centre de dveloppement pdagogique - 3 - Panda panda_ATS_eleve.doc 26/01/2011

    ACTIVIT 1: Analyse dobjets et de mchoires

    Tout comme monsieur Barrette, tu dois maintenant tablir des similitudes entre les objets et les crnes danimaux suivants. Dans un premier temps, observe les modles de crnes qui te sont proposs.

    Afin de taider, consulte lannexe 1 qui porte sur les mchoires et la dentition la fin du document.

    Voici des mots cls pour guider ton exercice dobservation et de comparaison des objets.

    OBJET

    Nombre de pices

    Types de liaison

    Mouvements

    Forces

    ours noir chevreuil

    castor

    loup

    panda Pivot

    Mchoires du crne

    Mandibule (bas)

    Maxillaire (haut)

    Dents

    Fixe

    Mobile

  • Centre de dveloppement pdagogique - 4 - Panda panda_ATS_eleve.doc 26/01/2011

    Question 1. Complte le tableau laide du cahier daccompagnement.

    TABLEAU DE COMPARAISON DES CRNES Crne de lanimal Quels types de dents

    retrouve-t-on? Quelle est leur

    fonction mcanique?

    Emplacement du point de rotation (pivot)

    Nombre de dents

    Rgime alimentaire

    Ours noir

    A- Incisive B- Canine C- Molaire

    craser ____ Couper/rper ____ Dchiqueter /trancher ____

    Trs au dessus des dents du haut Un peu au dessus des dents du haut Au niveau des dents du haut

    42

    carnivore herbivore insectivore omnivore

    Chevreuil

    A- Incisive B- Canine C- Molaire

    craser ____ Couper/rper ____ Dchiqueter /trancher ____

    Trs au dessus des dents du haut Un peu au dessus des dents du haut Au niveau des dents du haut

    32 dont 12 sur le

    maxillaire suprieure

    carnivore herbivore insectivore omnivore

    Castor

    A- Incisive B- Canine C- Molaire

    craser ____ Couper/rper ____ Dchiqueter /trancher ____

    Trs au dessus des dents du haut Un peu au dessus des dents du haut Au niveau des dents du haut

    20

    carnivore herbivore insectivore omnivore

    Loup

    A- Incisive B- Canine C- Molaire

    craser ____ Couper/rper ____ Dchiqueter /trancher ____

    Trs au dessus des dents du haut Un peu au dessus des dents du haut Au niveau des dents du haut

    Sup 28 32 Inf 30 40

    carnivore herbivore insectivore omnivore

    Panda

    A- Incisive B- Canine C- Molaire

    craser ____ Couper/rper ____ Dchiqueter /trancher ____

    Trs au dessus des dents du haut Un peu au dessus des dents du haut Au niveau des dents du haut

    40

    carnivore herbivore insectivore omnivore

  • Centre de dveloppement pdagogique - 5 - Panda panda_ATS_eleve.doc 26/01/2011

    Question 2. Existe-t-il un lien entre la dentition des animaux observs et leur rgime alimentaire? Explique ta rponse.

    Question 3. Observe la position du pivot de la mchoire de chacun des crnes. Existe-t-il un lien entre la position du pivot et le rgime alimentaire des animaux reprsents dans le tableau? Explique ta rponse.

    Il est important de souligner que les ruminants ont un rgime alimentaire herbivore et effectuent un mouvement de broyage de gauche droite grce la mobilit de la mandibule. Ce mouvement permet de broyer les vgtaux afin den retirer le maximum dlments nutritifs. Ceci, combin leur systme

    digestif particulier, leur permet dextraire lnergie ncessaire leurs activits. Le panda ne peut pas effectuer ce mouvement et ne possde pas le systme digestif des ruminants. Les carnivores ou plutt les animaux ayant un rgime alimentaire carnassier, quant eux, puisent leur nergie dans la consommation de viande, riche source de protines et dnergie. Le terme carnivore est souvent confondu avec lordre des Carnivores. Question 4. Complte le tableau de comparaison doutils usuels et de mchoires la page suivante.

  • Centre de dveloppement pdagogique - 6 - Panda panda_ATS_eleve.doc 26/01/2011

    TABLEAU DE COMPARAISON DOUTILS USUELS ET DE MCHOIRES

    Nom de loutil usuel Partie pouvant tre similaire la mandibule

    Partie pouvant tre similaire au maxillaire

    Partie similaire larticulation de la mandibule (pivot)

    Fais un schma en indiquant lemplacement de la force qui doit tre applique sur loutil; lendroit o se produit la rotation (le pivot) ainsi que lemplacement de lobjet manipul par loutil.

    Exemple : Pince piler

    Une des

    deux pinces

    Une des

    deux pinces

    Jonction entre les

    deux pinces

    Casse-noix

    Ciseaux

    Agrafeuse papier

    En comparant chacun des outils usuels, que remarques-tu par rapport la position de la force, de lobjet manipul et du pivot?

    NOTE : Ces informations te seront utiles la fin de lactivit 2.

    Objet manipul Pivot

    Force

    Force

  • Centre de dveloppement pdagogique - 7 - Panda panda_ATS_eleve.doc 26/01/2011

    ACTIVIT 2 : Les machines simples, le cas des leviers

    Il y a des millnaires, lhomme utilisait dj les machines simples sans pour autant les comprendre. Que ce soit pour soulever une norme pierre, puiser leau dans un puits profond, dplacer de lourdes charges sur une plus longue distance, le principe tait l sans tre expliqu de manire scientifique. Aujourdhui, ces inventions reposent sur des principes lis la physique mcanique. Il existe quelques machines simples :

    Le levier Le plan inclin La roue Quelques combinaisons dentre-elles, par exemple : le coin, la vis, etc.

    Dans cette tche, vous aurez travailler plus prcisment sur les types de leviers. Le levier est une barre solide, mobile autour dun point fixe, permettant de multiplier une force applique une rsistance et utilise pour soulever des fardeaux (dfinition Antidote). Principe : Il y a trois parties dans un levier. Selon leur position dans lensemble, ceci donnera trois types de levier.

    1. La force (Fm): Reprsente par une grosse flche 2. Le point dappui (pivot) : Reprsent par le triangle 3. La charge (force rsistante) (Fr): Reprsente par le panda

    Bras de levier

    La force (Fm)

    Le point dappui

    La charge (Fr)

  • Centre de dveloppement pdagogique - 8 - Panda panda_ATS_eleve.doc 26/01/2011

    Dfinissons maintenant ces parties : Quest-ce que la force mcanique? La force mcanique est toujours reprsente par une grosse flche. Elle est dtermine par ces caractristiques :

    Le point dapplication (lendroit) La direction Lintensit (la quantit de force)

    Linstrument permettant de mesurer une force est le dynamomtre. Le dynamomtre donne la mesure en Newton (N). Quest-ce quun point dappui (pivot)? Quest-ce que la force rsistante (la charge)? Voyons maintenant les trois catgories de leviers :

    1- Le levier interappui : Dans ce type de levier, on retrouve le point dappui entre la force et la charge. Exemple : paire de pinces, paire de ciseaux, balanoire bascule.

    La force (Fm)

    Le point dappui

    La charge (Fr)

    F

  • Centre de dveloppement pdagogique - 9 - Panda panda_ATS_eleve.doc 26/01/2011

    2- Le levier interrsistant : Dans ce type de levier, on retrouve la charge entre la force et le point dappui. Exemple : brouette, casse-noix, dcapsuleur

    3- Le levier intermoteur ou interforce : Dans ce type de levier, on retrouve la force entre la charge et le point dappui. Exemple : pinces piler, dplacement ou soulvement du bton de hockey, pelle.

    La force (Fm)

    Le point dappui