L3 - Biologie-Ecologie

Les étudiants vont devoir mener une analyse bibliographique sur une thématique de leur choix, validée par les responsables de l’UE. Sous le tutorat d’un enseignant-chercheur, les étudiants devront répondre à la problématique qu’ils se posent au travers d’une analyse de la bibliographie disponible. Ils devront faire l’état de l’art du domaine sur lequel ils travaillent, en identifier les zones d’incertitudes, de controverses, et les questions ouvertes restant à résoudre. Ils devront réaliser une véritable analyse scientifique critique de la bibliographie disponible, et ne pas se contenter d’un compte rendu de la bibliographie. Ils devront suivre les conventions de rédaction d’un article scientifique, impliquant la citation des sources, la synthèse d’informations par l’illustration, la problématisation et la synthèse des résultats scientifiques.

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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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L’UE vise à offrir aux étudiants une approche intégrative de la morphologie, de l’anatomie et du développement des appareils végétatif et reproducteur des Spermatophytes, en se plaçant dans une perspective écologique, fonctionnelle et évolutive. Cette approche est mise en œuvre par les étudiants au travers d’un projet encadré, centré sur l’étude d’une plante modèle, avec prise en compte de la variabilité interindividuelle, des différents stades de développement, des conditions stationnelles et du type biologique.

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La structure de cet enseignement est similaire à celle développée au S4. L'objectif est de transmettre aux étudiants des connaissances sur la biologie, l’écologie et l’évolution de trois groupes taxonomiques en question. Au-delà de l’identification des espèces (qui sera largement abordée), cette UE traitera de l’évolution et de la systématique du groupe taxonomique en question, de l’écologie fondamentale (écologie évolutive, fonctionnelle), de l’écologie appliquée (conservation), de la physiologie, de la législation ainsi que les méthodes d’étude et d’identification.

Après un cours d’introduction général, 2 axes de travail seront proposés en parallèle. L’un portera sur les cryptogames (algues, lichens, mousses et champignons), l’autre sur la faune (Chiroptères & Arthropodes).

Cryptogames

Ce volet a pour objectif de familiariser les étudiants avec les organismes extrêmement diversifiés que sont les bryophytes, phaeophytes et mycètes. Le principe est 1) d’approcher par une démarche naturaliste ces diversités peu connues, 2) de placer ces observations dans une perspective évolutive (aspects phylogénétiques), et 3) de lier les observations au rôle de ces organismes dans les écosystèmes terrestres et marins.

Le module abordera enfin des aspects de la vie quotidienne, économique ou citoyenne liés aux espèces (toxicologie, alimentation, médecine).

Faune

L’objectif est pour l’étudiant est d’acquérir/approfondir un ensemble de connaissances sur la biologie des arthropodes, et des chiroptères, qui constituent des groupes taxonomiques avec un grand engouement, autant d’un point de vue de des études en écologie fondamentale (éthologie, écologie évolutive, écologie fonctionnelle), en écologie appliquée (biologie de la conservation) et en éducation à l’environnement / enseignement. Au-delà de l’identification des espèces, cet axe de travail traitera de l’évolution et de la systématique de ces taxa, leur physiologie, leurs particularités écologiques et comportementales, leurs rôles dans les écosystèmes. L’enseignement intégrera des approches pédagogiques innovantes, en couplant l’utilisation d’outil traditionnels (reconnaissance visuelle) et modernes (identification acoustique par logiciel). Parmi les Arthropodes, les groupes particulièrement abordés seront les Coléoptères, les Lépidoptères, les Odonates et les Orthoptères qui représentent des ordres très diversifiés qui nous permettront au mieux d’aborder la notion d’espèce qui est centrale en biologie. L’identification des espèces constituera une base pour étudier leur biologie, leur écologie et aborder les notions d’évolution et de phylogénie.

Chaque groupe (Faune - Cryptogames) aura à sa disposition 12 heures de sortie de terrain (dont la moitié sera commune aux deux groupes) à réaliser selon des modalités à définir (4 sorties d’une 1/2 journée, ou 2 sorties longues d’une journée). Les TPs pourront être mis en place sur des sites de l’université (campus de la fac - terrain expérience du Labex CEMEB au CEFE - Jardin Botanique) propices à l’étude des différents organismes.

Notion transversale

L’UE est organisée autour d’une notion commune aux deux groupes de TP qui à travers une classe renversée, permettra de partir des espèces observées pour dégager des concepts centraux en biologie de la conservation. Au S5, ce sera la notion d’espèce (et des entités associées telle que les sous-espèces, hybrides, etc.) qui sera largement abordée, d’un point de vue théorique et pratique. Cette notion permettra d’aborder 1. les fondements et limites des différentes perspectives de l’espèce (morphologique, génétique, écologique), 2. les problèmes méthodologiques liés à l’identification des taxons sur le terrain et en laboratoire et 3. les problématiques que cela engendre du point de vue de la conservation des espèces. Pour cela, les étudiants présentent en fin de séquence un taxon, parmi ceux proposés dans l’UE, dont la détermination s’avère complexe.

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Le but de cette unité d’enseignement est d’appréhender le comportement animal de façon intégrative, à la lumière des quatre ‘why’ de Tinbergen, depuis son ontogenèse à son évolution: : depuis son ontogenèse, ses causes neurobiologiques jusqu’à son évolution et ses fonctions biologiques. Outre des apports historiques, conceptuels et méthodologiques, les étudiants seront accompagnés de manière à appréhender la diversité des traits impliqués ainsi que la diversité des approches et des questionnements scientifiques associés.

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L’écotoxicologie concerne l'étude des effets des polluants sur les espèces vivantes ainsi que sur la structure et le fonctionnement des écosystèmes. Cette UE vise à mieux connaitre :

- les principaux types de polluants organiques et minéraux (historiques ou émergents), ainsi que leurs sources et les facteurs influençant leur devenir dans le milieu naturel et dans les organismes,

- les effets des polluants sur les micro- et macro-organismes à différents niveaux d’intégrations biologiques (molécule, individu, communautés),

- les méthodes d’évaluation des effets biologiques, de la qualité environnementale et du risque écotoxicologique dans le cadre réglementaire européen actuel,

- les procédés de bioremédiation à travers plusieurs études de cas.

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L’objectif de cette UE proposée en L3S5 est l’acquisition de connaissances sur l’organisation, le développement et le fonctionnement de différents systèmes physiologiques chez les animaux. Plus spécifiquement, les fonctions de circulation, de thermorégulation, de régulation hormonale et d’intégration nerveuse seront abordées selon une approche comparative (exemples puisés chez différents groupes taxonomiques) et dans un contexte évolutif. Les questionnements en relation avec les aspects bioéthiques de l’expérimentation en physiologie animale seront également abordés.

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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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Cette UE est la continuité naturelle de l’UE “ Quantification de l’aléa ” (HAV424B) présentée en S4. Elle doit fournir les concepts de la construction de protocoles expérimentaux qui répondent à des questions biologiques et d’y associer des modèles appropriés de l’analyse de la variabilité. Une première partie sera consacrée à la construction de protocoles expérimentaux qui permettent de répondre à une multitude de questions dans les sciences du vivant, c’est-à-dire en prenant en compte l’inévitable dépendance des individus statistiques, telle l’apparentement, la structure spatiale ou temporelle des populations. Cette partie sera ainsi l’occasion d’aborder la notion de fluctuation, de réplication et pseudo-réplication, qui seront pris en compte dans les modèles construits dans la deuxième partie du cours. Cette deuxième partie s’appliquera à montrer le lien entre le protocole expérimental réalisé et la modélisation de la variabilité d’une variable réponse quantitative, via la construction de modèles incluant plusieurs variables qualitatives ou quantitatives. Une attention particulière sera portée aux conditions d’applications de ces méthodes, aux erreurs de type I et II, aux méthodes d’estimation des paramètres des modèles construits (incluant la vraisemblance) et à l’interprétation des paramètres estimés. Chaque notion sera illustrée par l'analyse de données biologiques réelles provenant de plusieurs thématiques, aidant ainsi les étudiants à découvrir non seulement les questions biologiques modernes et courantes mais également les outils développés pour y répondre. Des travaux pratiques sous R permettront de pouvoir réaliser en autonomie des analyses sur des cas biologiques publiés.

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A travers 5 grands thèmes, nous ferons le lien entre les principes de l'évolution et de l'écologie évolutive vus dans les U.E. précédentes d'une manière fondamentale et des applications sociétales actuelles.

Ces 5 grands thèmes sont: l'évolution humaine, la conservation de la biodiversité, la domestication des espèces animales et végétales, la médecine évolutive, les grandes crises et perturbations planétaires

Deux séances sur la compréhension et la restitution orale d'articles scientifiques sont effectuées en liaison avec l'UE " Ecologie évolutive et ses applications".

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Pour le semestre 6, les étudiants auront le choix entre 2 types de projets étudiants : (1) la mise en place d’un dispositif « Partenaires scientifiques pour la classe » (ASTEP) ou (2) le montage d’un protocole pour Acquisition et Traitement de Données (ATD). Pour le projet ASTEP, les étudiants réaliseront un projet de diffusion scientifique auprès de classe de maternelle ou de primaire de l’Hérault (thématiques scientifiques définies par les écoles partenaires). Les étudiants devront alors développer une ou des expériences à mener avec les classes, acquérir des données avec les élèves et diffuser les notions scientifiques auprès des élèves concernés. Pour le projet ATD, les étudiants devront proposer un protocole d’acquisition de données pour répondre à une question scientifique de leur choix. Ce protocole pourra être réalisé sur le terrain, en salle ou bien consister en une méta-analyse.

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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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A travers 5 grands thèmes, nous ferons le lien entre les principes de l'évolution et de l'écologie évolutive vus dans les U.E. précédentes d'une manière fondamentale et des applications sociétales actuelles.

Ces 5 grands thèmes sont: l'évolution humaine, la conservation de la biodiversité, la domestication des espèces animales et végétales, la médecine évolutive, les grandes crises et perturbations planétaires.

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Les étudiants de licence générale de l’Université suivent différents enseignements d’introduction à l’écologie durant leurs deux premières années d’étude. Arrivés en L3, ils abordent plusieurs concepts fondamentaux d’adaptations des individus à l’environnement, et d’interactions entre espèces (Concepts en écologie évolutive HLBE503). En particulier, ils explorent les stratégies évolutives r/K, mettant en lien l’adaptation des cycles de vie aux régimes des perturbations des milieux naturels. Je propose d’inscrire l’étude des communautés en continuité de ces bases, afin d’illustrer le rôle des stratégies évolutives des espèces dans la formation des communautés. Cet enseignement reposera sur une séquence pédagogique composée de cours magistraux, de travaux dirigés et de travaux pratiques réalisés sous forme de projets de terrain.

Les cours magistraux présenteront à travers trois blocs les bases de l’écologie des communautés. Le premier concernera la définition d’une communauté, et abordera l’historique du développement de la discipline, à travers les perspectives de Gleason (1926) et Clements (1916). Le second bloc introduira les éléments de description des communautés, avec les notions de diversités (alpha, beta, gamma) et leurs différents indices. Enfin, un troisième bloc permettra d’amener les étudiants à réfléchir aux règles d’assemblages dans les communautés, à travers le rôle des stratégies évolutives r/K dans les successions, les notions de filtre environnemental et de limitation de similarité fonctionnelle.

Ces cours s’inscriront en parallèle d’une séquence de travaux dirigés qui sera organisée selon un schéma « production de données-analyse-interprétation ». Dans un premier temps, l’utilisation de jeu sérieux (serious game) permettra de produire des données en se basant sur des mécanismes écologiques simplifiés. Pour cela, plusieurs jeux sérieux permettant de simuler des communautés sont actuellement en développement. Ces données seront rassemblées par les étudiants, pour préparer leur analyse. Celle-ci se déroulera sous la forme d’un atelier de travail sur ordinateur (format workshop) afin de permettre aux étudiants de se familiariser avec les calculs d’indices de diversité. Enfin, un temps sera accordé à un retour vers la bibliographie afin de chercher si les patrons produits à travers la séquence ont une réalité biologique, et s’ils ont été observés dans la nature (travail autonome et rapport).

Une fois la séquence de TD passée, les étudiants démarreront la mise en place d’expériences d’écologie des communautés in situ grâce à une initiation à l’écologie de terrain, sous la forme de projets autonomes. Au sein de ce TP, un atelier permettant de tester les stratégies compétitive (C), tolérante au stress (S) et rudérale (R) de Grime (1988) à travers l’analyse des traits fonctionnels des plantes. Des méthodes simples ont été publiées récemment et permettent de placer des individus (a fortiori des communautés) sur le triangle de Grime (Pierce et al., 2017). La séquence commencera par une sortie terrain sur le campus : les étudiants choisiront deux milieux contrastés (pelouses, zone rudérale, bois, ancien mur) sur lesquels ils réaliseront un inventaire floristique. À la suite de celui-ci ils prélèveront plusieurs individus de chaque espèce, qu’ils rapporteront au laboratoire, afin d’en mesurer différents traits fonctionnels. Une fois les mesures faites, ils pourront calculer les différents indices liés à la stratégie CSR. La séquence se conclura par la rédaction d’un rapport et une présentation orale. D’autres ateliers sont en cours de développement.

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L’UE correspondra en une mise en situation à laquelle les étudiants devront répondre. L’équipe pédagogique de l’UE représentera les directions de bureaux d’études qui sont chargés de réaliser des études d’impacts à la suite d’un projet d’aménagement.

Les étudiants joueront les rôles des experts des bureaux d’étude et devront mener à bien des analyses sur la zone du projet. Ils devront fournir un rapport de leur étude d’impact dans lequel ils auront identifié les enjeux écologiques qu’ils auront classés selon leur importance. Ils devront aussi venir présenter leur études à l’oral.

L’UE s’articulera autour de 6 séances de TD de 2h en début du semestre au cours desquelles les points suivants seront abordés :

TD1 : Présentation de l’UE, présentation de ce qu’est une étude d’impact et des attendus d’une telle étude (cette partie sera effectuée par un ou une professionnelle dont le métier est justement de vérifier les études d’impact), présentation des statuts des zones étudiés : ZNIEFF, Natura 2000.

TD2 à 6 : Présentation des méthodes d’analyse pour différents groupes d’organismes (végétaux, arthropodes, herpétofaunes, avifaune et chiroptères, faune du sol…).

Pour la reste de l’UE, les étudiants devront proposer des protocoles d’études permettant d’estimer les impacts que pourrait avoir le projet envisagé. Les protocoles mis en place devront permettre d’évaluer au plus près les impacts et les études devront budgétiser leurs interventions. Ils disposeront ensuite de séances sur le terrain pour mettre en place leur protocole, récupérer des données pour ensuite les analyser. L’équipe pédagogique tutorera les groupes afin de les aiguiller dans leur travail. Ils rédigeront un mémoire à partir d’un cahier des charges qui aura été fourni par l’équipe pédagogique. Ce livrable devra être appuyer par des données de terrain et des données issues de la bibliographie. Ils viendront défendre leur dossier devant l’équipe pédagogique lors d’un oral.

Plusieurs zones d’étude pour réaliser le travail ont été ciblés dans Montpellier : Campus du Triolet, Fleuve Mosson, Parc de la Vallet, Centre de Montpellier, Parc Méric, Rives du Lez, Garrigues de la Lauze…

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Cette UE est une première approche des Sciences de la conservation selon les points de vue des différents acteurs :

- approche scientifique : approche fondamentale et pratique de la conservation et de la restauration des populations et des communautés

- approche sociétale : rôle du scientifique dans la gestion des espèces et des milieux écologiques, et interactions avec les autres acteurs de la conservation (gestionnaires, acteurs locaux)

- approche éthique : réflexion sur les valeurs de la biodiversité (quantifiables, préférentielles, normatives) et leurs applications selon différents modèles, replacés dans un contexte historique (principalement les services écosystémiques et le développement durable)

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Cette UE d’ouverture capitalisera sur les outils mathématiques rencontrés tout au cours de la licence et particulièrement au cours de l’UE Modélisation du vivant : théorie (option du S4), afin d'opérer un tour d'horizon des différentes approches et techniques de modélisation du vivant. Toutes les grandes familles de modèles mathématiques seront abordées : statiques (problèmes d'optimisation, théorie des jeux) comme dynamiques (extensions des systèmes vus en S4, introduction aux processus stochastiques). Les exemples d'applications de ces modèles seront diversifiés, balayant de nombreux systèmes biologiques ainsi que les différents niveaux d'organisation (modèles métaboliques, épidémiologiques, de méta-communautés...). Une attention particulière sera accordée aux aspect épistémologiques (apports de la modélisation à la construction des théories en sciences du vivant) et pratiques (identifiabilité, calibration, et sensibilité paramétriques d'une part, implémentation numérique/simulations d'autre part). Elle sera enfin l’occasion pour les étudiants de se familiariser avec les thématiques de recherche comportant de la modélisation, développées dans le bassin montpelliérain.

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Cette UE se structure selon une approche de type inventaire professionnel au cours duquel les étudiants seront mis en situation réelle pour mettre en valeur leur compétences naturalistes. Celle-ci consistera en une étude de terrain, avec principalement du volume d'encadrement terrain à travers des SPS pour le suivi projet. En cela, elle s'inscrit dans la logique de l’ex-CMI (Opus 4).

Huit groupes de 5 étudiants travailleront à l’inventaire d’un taxon spécifique dans le cadre d’une problématique scientifique clairement identifiée. La zone d’étude sera différente d’une année sur l’autre, et sera choisie par l'équipe pédagogique en fonction des opportunités de collaboration avec des organismes intéressés par la démarche proposée. Les organismes pressentis sont :

- le Conservatoire des Espaces Naturels de Languedoc Roussillon

- le Zoo du Lunaret, gestionnaire de la réserve du Lez

- la métropole de Montpellier

La restitution consistera en un livrable commun à toute la classe, incluant une hiérarchisation des enjeux de conservation. Les organismes gestionnaires des zones étudiées seront conviés aux restitutions.

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Le but de cette UE est d'acquérir, renforcer et synthétiser des notions et des connaissances en paléontologie évolutive, en sédimentologie et en paléoécologie, pour les appliquer au monde fossile. Mises en commun, ces notions fournissent les clés pour inférer le contexte stratigraphique et les environnements passés dans lesquels vivaient les organismes éteints.

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Initier les étudiants à une approche intégrée de la plante par l’étude des caractères morpho-anatomiques des tiges et des racines. Leur faire découvrir la construction coordonnée spatio-temporelle des architectures racinaire et caulinaire au travers d’adaptations d’espèces méditerranéennes et tropicales. Les structures reproductrices ainsi que la diversité des types biologiques seront également prises en compte. Cette UE se positionne comme une préparation à la poursuite en Master BE parcours BioGET et s’appuie sur le milieu naturel et des infrastructures locales et régionales (Serre Amazonienne, Villa Thuret, Jardin Château La Pérouse).

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Cet enseignement représente une introduction à l'écologie des écosystèmes d'eaux douces continentaux et des écosystèmes marins, ainsi qu'à des milieux d'interfaces entre ces deux compartiments que sont les mangroves, les estuaires et les deltas.  Ils seront abordés à la fois du point de vue de leur structure et du point de vue de leur fonctionnement en insistant à la fois sur leurs points communs et sur leurs différences, et sur les facteurs abiotiques et biotiques qui régissent l'organisation des communautés d'organismes qui les peuplent.

Ils doivent permettre d'acquérir une vue d'ensemble sur ces écosystèmes ou hydrosystèmes et sur leur fonctionnement à diverses échelles.

La première partie de l'UE est dédiée entièrement à des enseignements théoriques, la seconde regroupe des séances introductives aux sorties de terrain, les sorties elles-mêmes et les séances de TP dans lesquelles sont analysées et mises en commun les données récoltées sur le terrain.

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Les outils moléculaires font partie intégrante d’études visant à décrire et à caractériser la biodiversité. L’UE visera à présenter diverses approches moléculaires (barcoding, metabarcoding et ADN environnemental, etc.) permettant (1) de décrire, caractériser et quantifier cette diversité à des niveaux intra- ou interspécifiques, des populations ou des écosystèmes, et (2) de présenter leurs domaines d’application à différentes échelles de temps et d’espace. L’UE intégrera des aspects pratiques visant à s’initier, mettre en œuvre ces techniques, analyser les données qui en résultent et en rendre compte. Les travaux de groupes en interaction avec des chercheurs et enseignants-chercheurs seront privilégiés.

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Un des buts de cette UE est de synthétiser des notions et des connaissances acquises en biologie animale (anatomie, systématique) et en écologie pour décrire et comprendre la morphologie et l'évolution des morphologies des vertébrés. En plus de traiter des groupes actuels, cette UE s’intéressera fortement aux groupes fossiles éteints, notamment à leur apport dans la compréhension des différentes adaptations éco-morphologiques (ex. acquisition ou retour à la vie aquatique, acquisition du vol) qui ont marqué l’histoire évolutive des clades.

Cette UE vise également à fournir des bases théoriques et pratiques en phylogénie (cladistique) pour retracer l'évolution d’un clade (méthodes de distances, de parcimonie et de vraisemblance), aussi bien sur des caractères moléculaires ou phénotypiques (actuel et fossile).

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Les adaptations au mode de vie « parasitaire » sont étudiées sur l’ensemble des organismes parasites (virus, bactéries, eucaryotes) en incluant différentes échelles d’analyse « des molécules aux populations ».

Ainsi la coévolution entre hôtes et parasites sera ainsi envisagée du point de vue des dialogues moléculaires et cellulaires hôte – parasite (immunité- échappement – exploitation des ressources hôtes…) mais aussi des structures morpho-anatomiques impliquées dans l’adaptation au site infra- hôte ou dans la survie dans le milieu extérieur, enfin du point de vue des adaptations comportementales pour la rencontre avec l’hôte (favorisation) .

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ORPAL est une UE d’écologie en APP (1/3 terrain et 2/3 TP en laboratoire). S’appuyant sur des concepts et des méthodes de l’Ecologie, cette UE a pour objectif la découverte de l’écologie historique (étude des interactions entre l’Homme et son environnement sur des périodes chronologiques variables) et des applications principales en paléoécologie, depuis la définition de la problématique, l’échantillonnage sur le terrain, l’acquisition des données jusqu’à l’interprétation et la rédaction d’un article scientifique (voir https://biologie-ecologie.com/exemples-travaux/). Cette UE est un préalable théorique et expérimental intéressant, aux parcours ACCES, CEPAGE, PALEONTOLOGIE, ECOSYSTEMES ou BIOGET.

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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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Comprendre la météo et savoir utiliser la climato pour un écologue / naturaliste.

- les modalités de mesures du climat, les indices du bioclimat ;

- TP sur ordi : données climato, archives modernes (siècle), oscillations et tendances ;

- rappels météo, paramètres dominants : des grands biomes au topoclimat ;

- climat moyen vs évènements extrêmes, leurs rôle et impacts sur la biodiversité ;

- TP travail de groupe (restitution) : thématiques régionales, présentation orale partagée ;

- changements climatique passés et futurs, leurs impacts sur la biodiversité.

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A l’issue de cet enseignement, les étudiants auront acquis les connaissances de base indispensables pour préparer et réaliser correctement une opération de communication scientifique adaptée à un public cible et cela aussi bien à l’oral qu’à l’écrit. Ils seront aussi capables de concevoir du matériel pédagogique et des ateliers de sensibilisation pour le grand public.

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Les universités sont souvent perçues comme des lieux inaccessibles pour une grande partie de la société. Dans le cadre du dispositif UniverlaCité, qui a pour objectif de faire vivre l’Université dans les quartiers prioritaires, les étudiants élaboreront des ateliers scientifiques destinés à un public scolaire de REP. 

L’UE offrira l’opportunité aux étudiants de :

1-  partager leurs propres expériences et valoriser leurs connaissances acquises à l’Université dans un souci de répondre le mieux possible aux besoins du contexte sociétal.

2- révéler et développer des compétences en termes de communication scientifique au travers de l’élaboration et de la réalisation de supports pédagogiques adaptés au public concerné.

L’UE se déroulera sous forme de TD et de suivi de projet (SPS) sur des thématiques définies au préalable. La situation socio-culturelle des zones urbaines sensibles sera abordée lors du premier TD. Ce premier TD servira aussi à poser les bases de l’UE, présenter en détails le dispositif UniverlaCité et à faire un présentation large de la médiation scientifique.

Les TDs suivants serviront de séances au cours desquels les étudiants, répartis en groupe, devront proposer des activités à mettre en place. Les contraintes qui leur seront données par l’équipe pédagogique seront : le public cible, la thématique (qui sera définie par l’équipe pédagogique et qui sera renouvelée chaque année) et la nécessité de proposer des activités ‘hors les murs’.

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Les grands enjeux de santé humaine et animale liés aux changements globaux c'est-à-dire :

• la dégradation des milieux naturels, induisant la perte de qualité des ressources naturelles (pollutions diverses) et la perte de biodiversité
• le changement climatique
• l’artificialisation des milieux de vie
• les nouveaux modes thérapeutiques
• la mondialisation des échanges
• l’uniformisation des modes de vie

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Les sciences dans nos sociétés actuelles sont au cœur de très nombreux enjeux sur le plan éthique, économique et sociétal. Le but  de cette UE est de faire réfléchir les étudiant-e-s sur leurs connaissances et pratiques par une approche historique de l’histoire de la construction des savoirs et par des réflexions sur les aspects bioéthiques des sciences, la place des chercheurs dans la société et les relations sciences et société. Il s'agit de sensibiliser les étudiant-e-s  à la mise en œuvre d’arguments scientifiques en société et à débattre pour confronter des points de vue étayés  de façon contradictoire, et de développer leur sens critique. C’est donc une UE d’ouverture, permettant de prendre de la hauteur de vue en gardant une démarche scientifique autrement dit "lever la tête du guidon".

- 7CM = 10.5h pour l'Histoire des Sciences, approche panhistorique et pangéographique

- 4 CM = 6h pour présenter les concepts de la bioéthique et de la démarche critique qui seront nécessaires pour les débats (méthodologie de la controverse, complexité, enjeux, arguments d’autorité)

- 2CM= 3h sur le rôle des scientifiques dans la société (approche historique et discussion sur les écueils possibles)

- 2TD= 3h sur les biais cognitifs, notions d’épistémologie, pièges du langage, et notion de preuve, grands types de raisonnements erronés

- 4 sessions de 2TD= 4x3h= 12h de débats sur des thèmes au cœur de controverses scientifiques et sociétales: OGM, Vaccination, Pharmacogénétique et tests génétiques, Perturbateurs endocriniens, Nourrir la planète, Défi démographique, Changement climatique, Transhumanisme, Clonage et procréation assistée, Expérimentation animale, Neuroscience et marketing, La lutte biologique, Nanotechnologies, ... On part d'un article de presse et les étudiants par groupe produisent une présentation (participe à l'évaluation) dont le but est de proposer une mise en contexte historique, présenter les points de vue antagonistes argumentés (arguments éthiques et scientifiques), puis animer un débat. Chaque session de débat (3h) aura un thème, des chercheurs ou EC seront invités pour participer au jury et proposer une synthèse à la fin.

Par groupe et sur la durée de l'UE, les étudiant-e-s produiront une synthèse bibliographique sur un thème de leur choix, avec un argumentaire construit, et illustré d'exemples soigneusement choisis, en replaçant le sujet dans une dimension d'histoire des sciences avec des considérations bioéthiques. L'idée n'est pas de juste faire l’histoire d’un sujet, mais au contraire d’insister sur les liens avec la progression des connaissances scientifiques et les questions éthiques posées.

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