Cursus Métiers de l'Enseignement en Sciences de la Vie et de la Terre

Cette UE est une UE transversale de L2 SV visant à donner aux étudiants en Biologie des bases de connaissances fondamentales sur le fonctionnement des plantes permettant de comprendre les enjeux actuels des Agro-sciences végétales.

Les notions de base de Physiologie / Biologie Fonctionnelle des Plantes suivantes seront étudiées : 

approches expérimentales essentielles: transgénèse végétale, génétique directe et inverse

bases de l’autotrophie

mécanismes à la base des grandes étapes du développement d’une angiosperme : fonctionnement des méristèmes, transition florale, fécondation.

l’auxine, une hormone majeure pour le développement des plantes et leur réponse à l’environnement abiotique

Les séances de Travaux Pratiques permettront aux étudiants de manipuler la régulation de la nutrition hydrique des plantes et d’analyser leur nutrition minérale à l’aide de différents dosages biochimiques (photométrie de flamme, spectrophotométrie). 

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Description de l’UE (max 10 lignes):

Cette UE a pour objectif de faire comprendre comment mesurer la variation en biologie et comment elle peut être représentée. Elle se base sur des exemples concrets tirés de disciplines variées de la biologie (écologie, biologie du développement, évolution, génétique, physiologie) et donne les outils statistiques pour mesurer cette variation et les méthodes graphiques pour la représenter. Les notions statistiques d'échantillonnage, d’inférence, de distribution, de tendance centrale, de dispersion, fonction de répartition, de paramètres, d’intervalle de confiance et de dépendance entre variables pour différents types de variables (binomiales, discrètes, continues) sont explicitées à l’aide de TD basés sur des problèmes biologiques.

Compétences visées par l’UE (cf référentiel de compétences):

- Outils analytiques descriptifs en biologie, introduction aux biostatistiques par le biais de l’analyse des patrons biologiques

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Cette UE rassemble trois disciplines complémentaires et fondamentales des sciences de la Terre : la sédimentologie, la tectonique et la cartographie. Les différents types de roches sédimentaires y seront enseignés en détail afin d’interpréter leur contexte de formation et les processus associés. Les objets de tectonique ductile et cassante seront aussi abordés aux différentes échelles afin d’établir leur contexte de formation notamment en terme de régime de contraintes. Des travaux pratiques sur échantillons seront réalisés en parallèle afin de permettre aux étudiants de développer leur sens de l’observation et du dessin et de mettre à profit les riches collections disponibles au département. Une initiation à la lecture et au travail sur carte géologique sera enfin réalisée (schéma, coupe), mettant en application les notions de sédimentologie et de tectonique précédemment acquises. Cette UE devra permettre aux étudiants de définir les grandes lignes de l’histoire géologique d’une région donnée.

Volumes horaires:

• CM : 12
• TD : 3
• TP : 21

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Cette UE est l’application concrète complémentaire de l’UE Description de la variabilité 1 (HAV312B).

La construction et l’analyse de jeux de données est réalisée à l’aide de TP dans le logiciel R faisant un parallèle avec les TD, ainsi que l’obtention de graphique et paramètres numériques permettant de caractériser les échantillons et leur variabilité.

Compétences visées par l’UE (cf référentiel de compétences):

- Outils analytiques descriptifs en biologie, introduction aux biostatistiques par le biais de l’analyse des patrons biologiques

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Cette UE est une introduction aux concepts généraux de l’écologie scientifique : niveaux d’organisation, mesures et conservation de la biodiversité, biogéographie, facteurs biotiques et abiotiques de répartition et de dynamique de la biodiversité. Elle permet aussi d’appréhender les méthodes utilisées en écologie scientifique : intérêt de l’expérimentation, réflexion sur la construction d’un protocole, analyse de données, compte-rendus oral et écrit d’une expérience

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L’UE aborde les notions théoriques de biologie végétale, en utilisant comme modèle le groupe des Spermatophytes. Elle vise à définir les notions et le vocabulaire spécifique de la morphologie, de l’anatomie, de la reproduction et des cycles biologiques.

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L’UE s’intéresse à décrire les caractéristiques morpho-anatomiques des plans d’organisation majeurs des métazoaires rencontrés dans les faunes actuelles et passées, ainsi qu’à expliquer leur origine et leur dynamique d’apparition. Elle développe ainsi une vision des organismes basée sur la paléontologie et la zoologie. Elle abordera principalement l’origine des métazoaires et les principales divisions que sont les diploblastiques et les triploblastiques ainsi que des notions de base relatives au positionnement et aux relations phylogénétiques entre taxons (mono- et paraphylie, convergence évolutive…). Elle est classiquement divisée en cours magistraux, travaux dirigés qui viseront principalement à illustrer et étayer des aspects liés à la biodiversité des taxons et en travaux pratiques dans des séances visant à l’acquisition de compétences, notamment et obligatoirement en dissection.

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Objectifs de l’UE : Etude comparative des grandes fonctions physiologiques chez les animaux en relation avec leur environnement. Etude des structures et des fonctions à divers niveaux d’intégration, de l’organisme à la molécule.

Modèles abordés: mammifères en comparaison avec d’autres modèles de vertébrés (téléostéens….) et d’invertébrés (insectes, crustacés, mollusques,…).

Description : Cette UE abordera certaines grandes fonctions physiologiques (respiration, nutrition, excrétion et régulation hydro-minérale) ainsi que des bases en immunologie et les systèmes de régulation (système nerveux et communication chimique). En plus de cours magistraux, les étudiants travailleront en groupes sur divers thèmes proposés par les enseignants. Ils présenteront les sujets sous forme d’exposés et synthétiserons les points clés à retenir sous forme d’un résumé écrit. Des TP et un TD seront également proposés pour illustrer les cours.

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L’UE prolonge une UE de L2 S3 s’intéressant à décrire les caractéristiques morpho-anatomiques des plans d’organisation majeurs des métazoaires rencontrés dans les faunes actuelles et passées, ainsi qu’à expliquer leur origine et leur dynamique d’apparition à travers l’acquisition de compétences en paléontologie et en zoologie. En S4, celle-ci explorera principalement les subdivisions majeures au sein des organismes protostomiens que sont les lophotrochozoaires (annélides mollusques, brachiopodes,…) et les ecdysozoaires (arthropodes, nématodes,…), tout en soulignant leurs relations phylogénétiques que leurs importances ou impacts socio-économiques. L’UE est classiquement divisée en cours magistraux, travaux dirigés qui viseront principalement à illustrer et étayer des aspects liés à la biodiversité des taxons et en travaux pratiques dans des séances visant à l’acquisition de compétences, notamment et obligatoirement à travers la réalisation de certaines dissections.

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Cette UE a pour objectif d’introduire les concepts et outils permettant d’observer et de décrire les minéraux et les roches magmatiques et métamorphiques et de comprendre leur genèse. Les enseignements débuteront par une introduction aux concepts de la minéralogie (cristallographie, cristallochimie) et aux outils nécessaires pour identifier les minéraux constitutifs des roches magmatiques et métamorphiques. Vous étudierez ensuite la structure et nature du manteau ainsi que les processus mis en jeu depuis la formation des magmas jusqu’à l’éruption des roches magmatiques: processus de fusion partielle, cristallisation, assimilation crustale, mélange magmatique. Vous apprendrez à distinguer les différentes séries magmatiques par leur compositions chimiques et propriétés physiques. Le lien entre les processus éruptifs, aléas et risques volcaniques sera également abordé. Dans une troisième partie, nous introduirons les principales variables (pression, température, temps) et les différents contextes géodynamiques du métamorphisme. Nous verrons les différents faciès métamorphiques, les structures et textures des roches métamorphiques, et vous apprendrez à reconnaître les réactions minérales et à les interpréter en terme d’évolution métamorphique.

L’étude couplée des roches magmatiques et métamorphiques permettra d’avoir les bases pour appréhender les problématiques liées à la géodynamique de la Terre interne, aux cycles géochimiques, aux ressources minérales…

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L’objectif de cette UE est d’appréhender les processus évolutifs, à la fois aux échelles micro- et macro-évolutives.

En se basant sur des exemples, des manipulations et de la modélisation accessible, les enseignements viseront à présenter de façon concrète et quantitative les effets des 4 forces évolutives opérant à l’échelle des individus et des populations (mutation, migration, sélection et dérive). L’intégration de ces processus micro-évolutifs à des échelles de temps plus grandes (par ex. différenciation entre lignées, spéciation) sera ensuite abordée. Pour finir, l’UE comprendra une initiation aux outils de phylogénie (lecture et construction d’arbres) permettant d’étudier les évènements macro-évolutifs (diversification, extinction) et retracer des changements d’états de caractères notamment en y intégrant des données fossiles.

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Il s’agit d’une UE de culture générale qui traitera de nombreux sujets d’actualité liés à la santé humaine.  Cette UE abordera sous forme de mini séminaires de 1h30 des thématiques très variées, sous une approche à la fois pragmatique et critique. Les nombreux intervenants de cette UE apporteront leurs expertises sur des sujets tel que l’immunité, la biologie moléculaire, le cancer, l’alimentation, le diagnostic, la vaccination, la bioéthique, l’écologie, les neurosciences, les maladies émergentes ou les traitements thérapeutiques d’aujourd’hui et de demain. Chaque intervention aura non seulement pour objectif d’apporter des connaissances de pointes et d’engager une analyse critique de leurs sujets, mais aussi de guider les étudiants à rechercher et à filtrer les informations scientifiques afin de lutter contre la désinformation. Sur les grands enjeux de la santé humaine du XXI siècle, nous aborderons les vraies questions, les fausses polémiques, ainsi que les solutions que nous pouvons y apporter. 

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Dans ce cours, les étudiants pourront connaître les liens entre le patrimoine génétique d'un individu et la mise en place de sa morphologie, sa physiologie, et son mode de vie. On s'attachera à comprendre les liens entre l'information portée par le génome et le cycle de vie de l'organisme considéré, en passant par les caractéristiques cellulaires correspondant à l'expression de l'information génétique. Ces données seront replacées dans un cadre évolutif et permettront d'éclairer quelques transitions évolutives majeures, en particulier chez les métazoaires.

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Cette UE est la continuité naturelle de l’UE “Description de la variabilité” présentée en S3. Elle a pour objectif de fournir les concepts et les méthodes sur lesquels reposent les biostatistiques modernes, à savoir la quantification du hasard, dont l’enjeu est omniprésent dans les sciences du vivant. Cette UE constituera une introduction aux statistiques inférentielles : tests paramétriques et non paramétriques, régression linéaire, analyse de variance. Une attention particulière sera apportée aux conditions d’applications de ces méthodes de même qu’aux notions d’erreurs de type I et II, de puissance, de réplication, d'intervalle de confiance. Chaque notion sera illustrée d'analyses de données biologiques réelles et diversifiées, participant de la culture biostatistique utile pour former l’esprit critique vis-à-vis des résultats scientifiques. Des travaux pratiques sous R permettront, outre une formation à ce langage de référence et aux outils statistiques qui y sont implémentés, de comprendre ce qui aura été vu en cours  mise en application des méthodes présentées.

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L’UE aborde les différents groupes de végétaux (« algues », « cryptogames », Spermatophytes), en précisant pour chacun d’eux leur position et leur nature phylogénétique (groupe mono- ou paraphylétique), leur origine et leurs spécificités sur les plans morpho-anatomique, reproducteur et écologique.

4 CM présentent les différents groupes de végétaux : CM1, diversité des « algues » ; CM2, cycles biologiques des « algues » ; CM3, « cryptogames » ; CM4, Spermatophytes.

6 TD abordent des notions transversales sur la base d’exercices réalisés à l’oral ou à l’écrit : TD1, Cycles biologiques ; TD2, Endosymbiose ; TD3, Interactions ; TD4, Adaptation ; TD5, Polyploïdie ; TD6, Phylogénie.

6 TP illustrent les notions abordées en CM et TD avec du matériel vivant : TP1, « algues »1 ; TP2, « algues »2 ; TP3, « bryophytes » ; TP4, « ptéridophytes » ; TP5, Gymnospermes, appareil végétatif ; TP6, Gymnospermes, reproduction.

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Cette UE prolonge l'UE Base de l'évolution pour introduire les principaux concepts en écologie évolutive afin de comprendre et formaliser de façon simple les mécanismes évolutifs et écologiques qui façonnent la biodiversité à différentes échelles d'intégration.

Cette UE est conçue comme un ensemble cohérent où cours, TD et TP sont complémentaires. Les notions sont abordées par l’exemple puis formalisées à l’aide de modèles mathématiques, lesquels sont confrontés à l’expérience et à des données réelles.

Elle traitera de dynamique des populations (compétition intra- et interspécifique), de niche écologique et détaillera les mécanismes de l'évolution et leurs conséquences génétiques à l'échelle des populations: sélection naturelle (dont sélection sexuelle), influence des régimes de reproduction, dérive génétique. Les TD permettront aux étudiants de s'approprier la formalisation mathématique de notions vues en cours et leur modélisation informatique simple ainsi que des analyses de jeux de données. Les TP permettront la réalisation et l'analyse en groupes restreints de 2 expériences d'1 mois chacune (avec rédaction d'un rapport et présentation à l'oral) afin de développer la méthodologie et le raisonnement scientifique.

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L’UE est organisé en cinq grands thèmes :

Thème 1 : Cartographie génétique et recombinaison. Notions de biologie moléculaire lié à l’expression des gènes, la réparation de l’ADN et les processus épigénétique.

Thème 2 : Introduction à l’évolution moléculaire : Mesure de l’intensité de la sélection dans la divergence génétique. Horloge moléculaire et variation des taux d’évolution crée par l’action de la selection naturelle. Théorie neutraliste de l’évolution.

Thème 3: Introduction à la génomique : composition et taille des génomes. Importance des éléments répétées. Notion de liaison génétique et d’effet local de la sélection. Influence de la démographie.

Thème 4 : Outils moléculaires pour la biodiversité : Barcoding, eDNA, metabarcoding. Taxonomie moléculaire. Les limites liés à l’hybridation. Les applications en conservation.

Thème 5 : Hérédité extranucléaire. Symbiose, parasitisme et co-evolution (intra-cellulaire : p.ex. Wolbachia). Notion de phénotype étendue.

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Genèse, nature et devenir des dépôts dans les bassins sédimentaires.

Cycle de 15 cours / conférences/ débat et TP/TD

Contenu des Cours / TP / TD intégrés, (les bassins sédimentaires, l'altération des continents,

le transport du sédiment, les environnements détritiques et carbonatés, les facteurs qui agissent sur la sédimentation : Stratigraphie séquentielle, la diagenèse)

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Cette unité d'enseignement visera à aborder les éléments nécessaires à la compréhension du mode de vie des grands groupes d'organismes unicellulaires à la base du fonctionnement des écosystèmes (virus, bactéries, archées, et eucaryotes unicellulaires....). Les cours permettent d'aborder l'organisation biologique de chaque type d'organisme, les modalités de reproduction, la diversité, pour aboutir à des notions d'écologie. Nous aborderons le rôle de ces microorganismes dans le fonctionnement et la dynamique des écosystèmes, en considérant les interactions que ces organismes entretiennent avec les autres êtres vivants ( notion de « symbiose » dans toutes ses déclinaisons).

Les travaux pratiques permettront :

 - la mise en œuvre de techniques permettant le dénombrement bactérien (CFU), l’identification d’une souche particulière à partir d’un échantillon de l’environnement

 - la mise en évidence de la diversité du phytoplancton (algues unicellulaires) en milieu aquatique (eau douce)

 - la mise en évidence de la spécificité d’interactions entre bactéries et bactériophages

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L’objectif majeur consiste à apprendre les bases de l’anatomie comparée des chordés, de manière à pouvoir les comparer et les classer, avant d’en retracer les étapes-clés de l’histoire évolutive. Les enseignements sont intégratifs en ce sens qu’ils font appel à la fois aux organismes actuels et au registre fossile, de manière à documenter l’histoire évolutive du clade dans son intégralité et sous tous ses aspects. Les approches anatomiques, biomécaniques, phylogénétiques, et écomorphologiques seront abordés en CM afin d’illustrer la diversité et les grandes caractéristiques des chordés. Les TPs (et TDs) permettront d’illustrer l’évolution de la diversité des téguments, du squelette, de la musculature, du système digestif et respiratoire sur de longues échelles de temps.

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L’UE a pour objectif de proposer un panorama de la diversité des Angiospermes, approchée à la fois au travers du prisme des phylogénies les plus récentes proposées par l’Angiosperm Phylogeny Group (APG). Cette trame phylogénétique sera étayée tout au long de l’UE par l’observation concrète des caractères végétatifs et floraux d’une sélection de taxons répartis sur l’ensemble de la phylogénie, de façon à dégager les synapomorphies des principaux clades, les éventuelles homoplasies, ainsi que les adaptations (biologie florale, pollinisation, interactions trophiques, etc.)

Les étudiants appréhendent également la diversité des Angiospermes sous l’angle floristique, par la réalisation d’un herbier d’espèces en général méditerranéennes. Ils se familiarisent à cette occasion avec l’utilisation d’une flore et des outils numériques d’aide à la détermination (Pl@ntNet e-Flore de Tela Botanica, etc.).

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- différence météo/climat

- structure de l’atmosphère, bilan radiatif, effet de serre, circulation des vents, dépressions/anticyclones, cyclones tropicaux, tornades

- circulation océanique générale (Munk, courants principaux,  Conveyor Belt)

-  distribution géographique et définition des climats

- changement climatique actuel

- cycle de l'eau global, bilan hydrologique, bilan hydrique, bilan d'énergie au-dessus d'une parcelle cultivée pour estimer l'évapotranspiration

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