Activité : étude d'une population de cerfs
Mise en situation
Le cerf élaphe est l'un des ongulés les plus répandus en Europe et l'une des espèces de gibier les plus emblématiques.
Localisation de la région étudiée
Dans la région étudiée, il existe une zone particulière, la zone HAB.
Dans cette zone, la sous-population de cerfs présente une diversité génétique plus faible de 20% par rapport au reste de la population.
De plus, de nombreux cerfs vivants dans la zone HAB présentent des malformations physiques (présence de peau à la place des yeux, raccourcissement de la mâchoire inférieure…) alors que les cerfs du reste de la région ne présentent pas ces anomalies.
Raccourcissement anormal de la mâchoire inférieure
Problème
Comment expliquer la présence de malformations physiques et la faible diversité génétique de la sous-population de cerfs HAB ?
Consigne
À partir de l’exploitation des documents fournis, construire une affiche expliquant pourquoi la sous-populations de cerfs de la zone HAB présente une faible diversité génétique et des malformations physiques. Puis sur l’affiche, expliquer comment l’humain peut intervenir pour limiter ces problèmes.
Document 1 : quelques informations sur le comportement du cerf.
Le cerf apprécie les zones forestières.
Son régime alimentaire (essentiellement des plantes de lumière) et son comportement (vie en troupeaux), indiquent qu'il s'agit plutôt d'un animal de milieu semi-ouvert à ouvert.
Il affectionne les parcelles de bois coupés, les clairières avec prairies et les larges chemins d'exploitation peu fréquentés.
Le soir, il peut sortir dans les champs et les prairies des lisières s'il y trouve de la tranquillité.
Il utilise la forêt dense pour se cacher, notamment la journée.
En période de reproduction, le cerf peut parcourir de longues distances (à la recherche d’un partenaire par exemple) allant jusqu’à 60 km.
Document 2 : populations et sous-populations de cerfs dans la région étudiée.
On étudie une population de cerfs située au nord de l’Allemagne.
Cette partie de l’Allemagne abrite les huit régions plus boisées du pays.
L’ensemble de l’espace de vie du cerf couvre environ 4700 km².
Cette population de cerfs comprend plus de 1600 individus répartis en sous-populations
Document 3 : les connexions entre les sous-populations.
Les sous-populations sont plus ou moins connectées entre elles : c'est-à-dire que les individus circulent plus ou moins d’une population à une autre.
En moyenne, le taux d’immigration d’une sous-population à une autre est de 16% (c'est-à-dire que 16% des individus présents dans une sous-population à un instant donné proviennent d’une autre sous-population).
Les différents taux d’immigration sont présentés dans le document 2.
La sous-population LAE présente le taux d’immigration maximum avec 34,5%.
La sous-population HAB présente le taux d’immigration minimum avec 8%.
Document 4 : l’origine de la sous-population de HAB.
La sous-population HAB s’est constituée vers 1870 à partir d’individus provenant de la sous-population SEG.
Document 5 : les routes construites dans la région.
La route nationale 206 a été construite en 1937, la route nationale 4 a été construite dans les années 1990, l’autoroute 7 a été construite dans les années 1960.
L’autoroute 7 est pourvue de clôtures afin d’éviter des accidents entre voitures et animaux sauvages.
Document 6 : cerfs et chasseurs.
Historiquement, le cerf élaphe dans la région était soumis à diverses restrictions anthropiques.
Par exemple, le cerf élaphe n'était pas autorisé à se déplacer librement en dehors que de « zones désignées du cerf élaphe ». En dehors de ces zones, les cerfs étaient tués par les chasseurs et les propriétaires de terrains.
Cette démarche visait à prévenir les dommages causés aux cultures et aux forêts par le cerf élaphe. Cette politique a cessé en 1980.
Document 7 : modélisation numérique de l’évolution du nombre d’allèles dans deux populations.
La diversité génétique est considérée comme élevée lorsque le nombre d’allèles par gène est grand.
À l’aide d’un modèle numérique (logiciel accessible en ligne) on simule l’évolution du nombre d’allèles dans deux conditions :
une population initiale de 300 individus ;
une population initiale de 60 individus.
On observe comment évolue la diversité génétique des populations au fil des générations.
On appelle "dérive génétique", les variations aléatoires des fréquences des différents allèles au fil des générations.
Document 8 : la dépression de consanguinité.
La consanguinité est définie comme étant le résultat d’une reproduction sexuée entre deux individus apparentés (c'est-à-dire ayant un ou plusieurs ancêtres communs). Pour un descendant donné, elle est d’autant plus importante que le lien de parenté entre les géniteurs est étroit.
Quand les populations sont subdivisées en groupes isolés, la consanguinité résulte alors d’une grande diminution du nombre d’individus).
La consanguinité dans une population augmente le risque de certaines maladies génétiques et d'occurrences de certains syndromes.
La consanguinité peut conduire à une diminution de la diversité génétique d’une population, or une population à faible diversité a un plus fort risque d’extinction.
Document 9 : construction de corridors biologiques.
Entre 2013 et 2017, plusieurs corridors biologiques (ou "écoponts") ont été construits dans la région.
Les corridors biologiques sont des espaces naturels ou aménagés qui relient des habitats fragmentés, permettant ainsi aux espèces animales et végétales de se déplacer, de migrer et de s'installer entre différentes zones écologiques. Ces corridors favorisent la biodiversité en facilitant les échanges génétiques et en réduisant les risques d'isolement des populations.
Localisation d'un corridor biologique construit dans la région
Photographie d’un corridor biologique