©Universcience. Photo : Nicolas Breton

Comprendre les fonctionnements communs à tous les êtres vivants révèle à quel point nous, humains et non-humains, sommes à la fois interdépendants et dépendants d’une planète viable. Dans cette partie de l’exposition, le fonctionnement de la vie est décliné en neuf mots-clés qui constituent en quelque sorte le cahier des charges du vivant guidant la démarche bio-inspirée. C’est lorsque l’activité humaine répondra simultanément à chaque point de ce cahier des charges que notre espèce sera vraiment durable et résiliente, sur et avec la Terre.

1. Photosynthèse

La photosynthèse est le processus par lequel les plantes convertissent l’énergie solaire en énergie chimique. C’est par ce biais que les végétaux, 1er chaînon de la chaîne alimentaire, redistribuent à tous les autres êtres vivants (herbivores, carnivores et décomposeurs) l’énergie du soleil.

La manip

Branché sur le soleil 

Grâce à des capteurs qui enregistrent et transmettent en direct sur écran les quantités de CO2, d’O2 et de biomasse produites par deux plantes soumises à différents éclairages, ce dispositif multimédia permet de visualiser les effets de la photosynthèse en observant les différences jour/nuit.

2. Coopération 

De la symbiose au commensalisme, en passant par le mutualisme et la coexistence, le vivant pratique de nombreuses formes de coopération. Grâce à elles, les espèces épargnant de l’énergie, peuvent mieux se protéger, se nourrir, innover et se reproduire. 

A regarder 

Le corail, les zooxanthelles et les bactéries

Le récif corallien est exemplaire en terme de coopération. Le récif que vous pouvez observer dans l'exposition est le résultat de la symbiose entre le corail, les zooxanthelles (algues unicellulaires) et des bactéries fixatrices d’azote.

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L’autre loi de la jungle

Fleur/papillon, éléphant/arbre, candida albicans/humain, … : à vous de trouver dans quel but les deux  organismes  coopèrent ! Ce jeu d’association montre que la coopération est un phénomène fréquent et nécessaire dans le monde du vivant. 

3. CHNOP*

*Carbone, Hydrogène, Azote, Oxygène, Phosphore

Sur Terre plus de 96% de la matière vivante est issue de l’assemblage de 5 atomes : le carbone (C), l’hydrogène (H), l’azote (N), l’oxygène (O) et le phosphore (P). Et vingt éléments en tout suffisent pour fabriquer la très grande variété de molécules de base de la vie sur Terre. Ces éléments sont abondants, pas ou peu toxiques et recyclables à l’infini. 

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Peu d’atomes pour une infinité de molécules 

Découvrez la proportion d’atomes CHNOP de matières organiques inertes comme la laine, la nacre, le cuir ou le bois. Vous pourrez aussi comparer la composition de votre corps et celle … de votre téléphone portable. 

4. Cycle

Pour le vivant, la notion de déchet n’existe pas. La mort s’inscrit dans le cycle de la vie. Après la mort, la matière organique se décompose, avec l’aide de micro-organismes, de champignons ou d’animaux spécialisés qui s’en nourrissent. Grâce à ce processus biochimique, elle est recyclée et sert de matière première à un autre être vivant.

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La mort nourrit la vie

Observez la décomposition en temps réel et en time-lapse d’un extrait du sol forestier et suivez la transformation des matières organiques en humus.  

5. Variabilité

Génétique, spécifique ou écosystémique, la diversité du vivant est le résultat de multiples sélections, opérées grâce au support de l’information génétique, l’ADN. C’est un véritable atout qui permet aux êtres vivants de s’adapter aux modifications de leur environnement et de continuer à se développer.

La manip

Variabilité, un atout pour la résilience

Laquelle des deux populations d’escargots résistera le mieux à la vague de froid ? Et à la déforestation ? En soumettant ces aimables gastéropodes à ces deux types de stress environnemental, vous pourrez vérifier que la diversité génétique est bien un avantage. 

6. Local

La grande majorité des êtres vivants mangent et s’approvisionnent en énergie localement. En équilibre dynamique avec les autres habitants de l’écosystème avec lesquels ils coopèrent, ils participent au flux de matière et d’énergie qui parcourt la chaîne alimentaire. Seul l’être humain cherche de plus en plus loin ce dont il ne dispose pas localement. 

7. Sobriété. 

Au cours de l’évolution, les êtres vivants ont subi une sélection en fonction de leur aptitude à éviter le gaspillage. Leur forme s’est adaptée au mieux aux fonctions essentielles. Les organes multifonctionnels, comme l’aile du papillon, ont été favorisés car ils sont économes en matière et énergie. Ils répondent ainsi au principe du juste nécessaire. 

Les manips

Multifonctionnalité et juste nécessaire

• Saviez-vous qu’une feuille mince pliée est plus résistante qu’une feuille plane et que la seule pliure médiane d’une feuille assure sa solidité sans qu’il y ait besoin d’ajout de matière ? C’est ce que montre cette manip toute simple.  

• Juste à côté, découvrez les secrets de l’aile du Morpho bleu : à chaque détail révélé par le microscope correspond une fonction de l’aile, à vous de les associer ! Vous apprendrez que c’est la même molécule qui permet à l’aile du papillon Morpho d’être imperméable, anti bactérienne, résistante et colorée. Un bel exemple de multifonctionnalité ! 

8. Biosphère

Les êtres vivants qui peuplent la Terre interagissent perpétuellement avec leur environnement et influencent les conditions biogéochimiques terrestres. Si un équilibre de la biosphère est perturbé, d’autres sont automatiquement impactés. En 2011, les Nations Unies et la Commission européenne ont identifié 9 limites planétaires à surveiller de près pour préserver le système Terre tel qu’il fonctionnait avant d’être perturbé par les activités humaines. Déjà, 4 d’entre elles ont franchi le seuil d’alerte : changement climatique, état de la biodiversité, perturbation des cycles de l’azote et du phosphore, artificialisation des terres.

La manip

La vie a besoin de la vie 

Faites varier la pression de trois facteurs de déséquilibre (Agriculture industrielle, Déforestation, Émission de CO2) et observez les pics qui s’éclairent : ce dispositif interactif permet de constater l’impact d’un seul élément sur l’ensemble de la biosphère. Vous verrez que les seuils critiques sont très vite atteints. 

9. Interdépendance

Mot-clé pour une compréhension systémique de la planète Terre et des enjeux d’aujourd’hui, l’interdépendance se retrouve à tous les niveaux, de la cellule à la planète dans son ensemble.

A écouter dans l'exposition

Histoires d’interdépendances 

Histoires d’amour, de prédation, de collaboration, de vie et de mort : cinq récits qui montrent la diversité des situations d’interdépendance entre les êtres vivants, à écouter confortablement installé.e à proximité du sol forestier. 

Écouter en ligne 

Le loup, le wapiti et le castor (2 min 11 sec) Voix : Saïd Amadis
Nous sommes dans les Montagnes rocheuses, dans le parc national de Yellowstone, où l’on a réintroduit des loups qui avaient disparu depuis 1930. 
On s’aperçoit que le retour de ce grand prédateur a permis de restaurer l’équilibre de l’écosystème. Voici comment :
Ici, faute de prédateur, les wapitis, (équivalent américain du cerf ) étaient devenus trop nombreux, ils broutaient systématiquement les jeunes arbres, en particulier ceux qui bordent les cours d’eau, (les saules, les trembles, les peupliers et les aulnes) qui n’arrivaient donc jamais à maturité. 
Pourchassés par les loups, les wapitis sont moins nombreux, et surtout ils évitent les bords des rivières, zones découvertes plus risquées pour eux. 
Les arbres moins dévorés par les wapitis peuvent ainsi grandir, produire des graines et se multiplier.
Le bénéfice s’étend alors à d’autres espèces. 
Car les saules, constituent la principale nourriture des castors. Ceux-ci, mieux nourris, vont donc se développer, construire de nouveaux barrages et recréer ainsi l’écosystème très particulier qui dépend de leur activité. 
En remodelant la rivière, ces barrages alimentent la nappe phréatique, créant ainsi des conditions favorables à la pousse de nouveaux saules et à la vie de nombreuses espèces d’oiseaux, de libellules, de poissons et d’amphibiens. 
Mais là où le saule et le castor avaient déjà disparu, la réintroduction du loup n’a malheureusement pas suffit à relancer la dynamique de l’écosystème. Les saules ne poussent plus, les castors ne reviendront pas.