Le sujet de l’épreuve écrite des Sciences de la vie et de la Terre en série S-SVT du Baccalauréat général est composé de trois exercices répartis en deux parties. On se propose de montrer comment l’exemple de la chenille processionnaire du pin peut constituer un « modèle » pour réviser deux thèmes de l’enseignement commun et un thème de l’enseignement de spécialité.
Le sujet proposé respecte les exigences d’un sujet type Bac.
| Bac S – Sujet de SVT – La chenille processionnaire du pin | |
| Durée : 3h30 | Auteur : Vincent Thizeau, professeur des Sciences de la vie et de la Terre |
- Partie 1 – Le maintien de l’intégrité de l’organisme : quelques aspects de la réaction immunitaire
- Partie 2.1 – Génétique et évolution
- Partie 2.2 spécialité – Atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l’avenir
| Partie 1 (8 points) |
| Le maintien de l’intégrité de l’organisme : quelques aspects de la réaction immunitaire |
Une lycéenne se rend à l’infirmerie de son établissement pour des démangeaisons cutanées rouges qui lui occasionnent des brûlures associées à un gonflement et une vive douleur.
L’infirmière soupçonne une projection de poils issus de chenilles processionnaires du pin, qui malgré les dispositifs de lutte pris dans le parc arboré du lycée, pullulent en ce début de printemps.
Ces troubles de la peau, au demeurant bénins, seraient causés par des poils fermés, à la structure barbelée capable de provoquer des lésions cutanées qui, lors d’un frottement ou un grattage libèrent une substance urticante, la Thaumétopéine, une protéine favorisant la libération de l’histamine à l’origine d’une réaction inflammatoire non spécifique, via l’activation de mastocytes.
À partir de l’utilisation de vos connaissances, expliquer comment se met en place la réaction inflammatoire lors de la libération de la Thaumétopéine, et préciser quel traitement peut être envisagé pour en atténuer la douleur.
Votre réponse comprendra une introduction, un développement organisé et une conclusion. L’explication des quatre symptômes de la réaction inflammatoire sont attendus.
| 1. La réaction inflammatoire Durée de la vidéo : 3 minutes 40 secondes Description : la peau et les muqueuses constituent une barrière physique qui protège efficacement l’organisme des agressions externes. Il arrive cependant qu’à la suite d’un traumatisme ou d’une infection, des micro-corps étrangers parviennent à franchir ce bouclier. Un mécanisme de défense complexe se met alors en place : la réaction inflammatoire… Source : Corpus – Réseau Canopé – Le réseau de création et d’accompagnement pédagogiques. |
2. Le modèle scientifique du déclenchement de la réaction inflammatoire aiguë (Ria)
La réaction inflammatoire observée à la suite d’une plaie ou d’une infection met en jeu des symptômes stéréotypés (rougeur, chaleur, gonflement, douleur). Le déclenchement de la réaction inflammatoire aiguë est orchestré par des acteurs cellulaires et moléculaires selon un modèle proposé par les scientifiques :
Source : Anne Florimond, professeur de SVT, académie de Versailles
→ Télécharger la fiche présentant le modèle des scientifiques
Document destiné à l’impression, au format pdf.
3. La production de prostaglandines par les cellules immunitaires et le mode d’action des anti-inflammatoires non stéroïdiens (Ains)
Source : lnb.svt.free.fr
| Partie 2 | Exercice 1 (3 points) |
| Génétique et évolution | |
| partie2_exo1_processionnaires | |
| La différenciation de deux populations de chenilles processionnaires du pin | |
N.B. : exercice testé auprès des élèves lors d’un devoir surveillé durant l’année scolaire.
| Partie 2 | Exercice 2 (5 points) – Spécialité |
| Atmosphère, hydrosphère, climats : du passé à l’avenir | |
La processionnaire du pin : un bio-indicateur climatique
Afin de décrire l’état du climat et ses impacts sur l’ensemble du territoire français, l’ONERC (Observatoire national sur les effets du réchauffement climatique) s’est doté d’indicateurs.
Un indicateur est une information, associée à un phénomène, permettant d’en préciser l’évolution dans le temps, de façon objective, et pouvant rendre compte des raisons de cette évolution.
Source : www.ecologique-solidaire.gouv.fr
A partir de l’étude des documents et de l’utilisation des connaissances, retrouver les arguments qui ont permis de retenir la processionnaire du pin comme bio-indicateur servant de référence pour l’étude de l’impact du changement climatique en France métropolitaine.
Document 1 – Évolution des températures dans le monde et en France métropolitaine.
Figure A – Anomalie de la température moyenne annuelle de l’air, en surface, par rapport à la normale de référence : température moyenne du globe (Données du Climatic Research Unit, University of East Anglia. Le zéro correspond à la moyenne de l’indicateur sur la période 1961-1990, soit 14,0 °C).
Source : www.meteofrance.fr
Figure B – Anomalie de la température moyenne annuelle de l’air, en surface, par rapport à la normale de référence : température moyenne en France (L’indicateur est constitué de la moyenne des températures de 30 stations météorologiques. Le zéro correspond à la moyenne de l’indicateur sur la période 1961-1990, soit 11,8 °C).
Source : www.meteofrance.fr
Figure C – L’évolution des températures hivernales en France métropolitaine.
Évolution tendancielle entre 1970 et 2008 du nombre annuel de degrés jour unifiés (DJU) inférieurs à 17°C (période d’octobre à mai), par stations départementales.
Définition
Le nombre de DJU annuel résume la rigueur hivernale. Plus le nombre de DJU est élevé, plus le climat est considéré comme rigoureux, et inversement.
Source : www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr
Document 2 – Front d’expansion de la chenille processionnaire du pin
La processionnaire du pin a été choisie comme modèle d’études par le groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC). Contrairement à la majorité des insectes, cette espèce a un développement larvaire hivernal, ce qui la rend très sensible à de faibles variations de température. L’espèce a considérablement étendu son aire de distribution depuis le début des années 1970, avec une expansion de 100 kilomètres vers le Nord, entre 1972 et 2011, soit une vitesse d’expansion de 2,6 km par an, accélérant à 5,5 km par an depuis le début des années 2000.
Source : www.inra.fr
Document 3 – Une chenille sous contrainte
La processionnaire du pin est une espèce d’origine méditerranéenne. Son développement larvaire hivernal la rend particulièrement sensible et dépendante aux températures durant cette période de l’année. Les seuils de températures nécessaires à cette espèce ont été décrits.
Les chercheurs de l’Inra ont mené de nombreuses expériences afin de connaître les températures qui contraignent la survie de la chenille processionnaire du pin. Ainsi, selon la taille de la colonie et le stade des chenilles qui la composent voici les seuils de température qui régissent la vie des chenilles.
-16°C : au-dessous de ce seuil, c’est toute la colonie qui meurt.
0°C : température nocturne minimale de l’air pour que les chenilles, qui ne se nourrissent que la nuit, sortent de leur nid.
+9°C : température diurne minimale dans le nid pour que les chenilles puissent en sortir la nuit suivante. Ce seuil est appelé température d’activation.
+32°C : température estivale au-dessus de laquelle les colonies peuvent être durement affectées.
Source : Battisti et al., 2005; Buffo et al., 2007; Huchon & Démolin, 1971
Document 4 – Dynamique des populations de la processionnaire du pin en France d’après les placettes du réseau de surveillance
Source : Bouhot-Delduc, 2005
