<table><thead><tr><th rowspan="2">Trait excluded</th><th>Pearson's correlation with all-trait<br>functional originality</th></tr></thead><tbody><tr><td>Adult plant height</td><td>0.98***</td></tr><tr><td>Leaf size</td><td>0.95***</td></tr><tr><td>stem specific density</td><td>0.98***</td></tr><tr><td>Leaf mass per area</td><td>0.91***</td></tr><tr><td>Leaf nitrogen content</td><td>0.99***</td></tr><tr><td>Diaspore mass</td><td>0.96***</td></tr></tbody></table>

d) Sensitivity to the metric used to calculate functional originality

To test the effect of choice of the originality metric we calculated functional originality with Fair Proportion index (FP, Isaac, 2007) on species differences represented by a functional dendrogram (hierarchical clustering method h-clust) and found a significant but moderate correlation with functional originality calculated with Average index (AV, Pavoine et al., 2017) on species trait-based dissimilarity matrix. We also calculated evolutionary originality with the same indices (FP and AV) respectively on phylogenetic tree and phylogenetic distances in dissimilarity matrix (Pearson's correlation for evolutionary originality r = 0.45, p-value < 0.001; for functional originality r = 0.40, p-value < 0.001).
References for Appendix 1 in Veron et al., in prep.

Blomberg, S.P., Garland, T., Ives, A.R. (2003) Testing for phylogenetic signal in comparative data: behavioral traits are more labile. Evolution, 57, 717–745.

Isaac, N. J. B., Turvey, S. T., Collen, B., Waterman, C., and Baillie, J. E. M. (2007). Mammals on the EDGE: Conservation priorities based on threat and phylogeny. PLoS One 2, e296. doi:10.1371/journal.pone.0000296

Pavoine, S. (2019). adiv: Analysis of Diversity. R package version 1.3. https://CRAN.R-project.org/package=adiv

Pavoine, S., Bonsall, M. B., Dupaix, A., Jacob, U., and Ricotta, C. (2017). From phylogenetic to functional originality: Guide through indices and new developments. Ecol. Indic. 82, 196–205. doi:10.1016/j.ecolind.2017.06.056.

Stekhoven, D.J., Bühlmann, P. MissForest—non-parametric missing value imputation for mixed-type data, *Bioinformatics*, Volume 28, Issue 1, 1 January 2012, Pages 112–118, https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btr597
# Appendix 2: Phylogenetically corrected models

## 1. Species endemic to islands are more original

Method: Phylogenetic Analysis of variance (package phytools, Revell, 2018)

### 1.1 Evolutionary Originality

#### ANOVA table: Phylogenetic ANOVA

Pairwise posthoc test using method = "holm"

Pairwise t-values:

<table><thead><tr><th></th><th>Insular endemics</th><th>Continental endemics</th><th>Insular non-endemics</th></tr></thead><tbody><tr><th>Insular endemics</th><td></td><td>2.14</td><td>12.72</td></tr><tr><th>Continental endemics</th><td>-2.14</td><td></td><td>16.26</td></tr><tr><th>Insular non-endemics</th><td>-12.72</td><td>-16.26</td><td></td></tr></tbody></table>

Pairwise corrected P-values:

<table><thead><tr><th></th><th>Insular endemics</th><th>Continental endemics</th><th>Insular non-endemics</th></tr></thead><tbody><tr><th>Insular endemics</th><td></td><td>0.38</td><td>0.003</td></tr><tr><th>Continental endemics</th><td>0.38</td><td></td><td>0.003</td></tr><tr><th>Insular non-endemics</th><td>0.003</td><td>0.003</td><td></td></tr></tbody></table>

### 1.2 Functional Originality

Pairwise t-values:

<table><thead><tr><th></th><th>Insular endemics</th><th>Continental endemics</th><th>Insular non-endemics</th></tr></thead><tbody><tr><th>Insular endemics</th><td></td><td>7.95</td><td>6.24</td></tr><tr><th>Continental endemics</th><td>-7.95</td><td></td><td>-3.9</td></tr><tr><th>Insular non-endemics</th><td>-6.24</td><td>3.9</td><td></td></tr></tbody></table>

Pairwise corrected P-values:

<table><thead><tr><th></th><th>Insular endemics</th><th>Continental endemics</th><th>Insular non-endemics</th></tr></thead><tbody><tr><th>Insular endemics</th><td></td><td>0.012</td><td>0.07</td></tr><tr><th>Continental endemics</th><td>0.012</td><td></td><td>0.647</td></tr><tr><th>Insular non-endemics</th><td>0.07</td><td>0.647</td><td></td></tr></tbody></table>

## 2. Original species are more range-restricted

### 2.1 Relationship rarity and originality

Method: Generalized least squares under phylogenetic constraint

#### 2.1.1 Insular endemics

##### 2.1.1.1 Evolutionary Originality

<table><thead><tr><th>AIC</th><th>BIC</th><th>logLik</th></tr></thead><tbody><tr><td>2094</td><td>2107</td><td>-1044.15</td></tr></tbody></table>

<table><thead><tr><th></th><th>Value</th><th>Std.Err</th><th>t-value</th><th>P_val</th></tr></thead><tbody><tr><th>Intercept</th><td>277.13</td><td>1.49</td><td>169.23</td><td>0.00</td></tr></tbody></table>
<table><tr><td>Number of islands</td><td>-0.00038</td><td>0.008</td><td>-0.04</td><td>0.97</td></tr></table>

### 2.1.1.2 Functional Originality

<table><thead><tr><td></td><td>Value</td><td>Std.Err</td><td>t-value</td><td>P_val</td></tr></thead><tbody><tr><td>Intercept</td><td>277.13</td><td>1.49</td><td>169.23</td><td>0.00</td></tr><tr><td>Number of islands</td><td>-0.00038</td><td>0.008</td><td>-0.04</td><td>0.97</td></tr></tbody></table>

### 2.1.2 Insular non-endemics

#### 2.1.2.1 Evolutionary originality

<table><thead><tr><td></td><td>Value</td><td>Std.Err</td><td>t-value</td><td>P_val</td></tr></thead><tbody><tr><td>Intercept</td><td>0.000</td><td>0.0002</td><td>-0.0025</td><td>0.99</td></tr><tr><td>Number of islands</td><td>-0.00024</td><td>0.007</td><td>-0.03</td><td>0.97</td></tr></tbody></table>

#### 2.1.2.2 Functional originality

<table><thead><tr><td></td><td>Value</td><td>Std.Err</td><td>t-value</td><td>P_val</td></tr></thead><tbody><tr><td>Intercept</td><td>0.023</td><td>0.084</td><td>0.27</td><td>0.78</td></tr><tr><td>Number of islands</td><td>0.014</td><td>0.0012</td><td>11.48</td><td>0.0</td></tr></tbody></table>

## 2.2 Rarity depending on the category of evolutionary originality

Method: Phylogenetic Analysis of variance

### 2.2.1 Insular endemics

#### 2.2.1.1 Evolutionary Originality

Pairwise posthoc test using method = "holm"

Pairwise t-values:

<table><thead><tr><td></td><td>High originality</td><td>Low originality</td><td>Moderate originality</td><td>Very high originality</td><td>Very low originality</td></tr></thead><tbody><tr><td>High originality</td><td>0.0</td><td>-1.32</td><td>-1.69</td><td>0.72</td><td>-0.08</td></tr><tr><td>Low originality</td><td>1.32</td><td>0.0</td><td>-0.39</td><td>1.65</td><td>1.39</td></tr><tr><td>Moderate originality</td><td>1.68</td><td>0.39</td><td>0.0</td><td>1.89</td><td>1.80</td></tr><tr><td>Very high originality</td><td>-0.72</td><td>-1.65</td><td>-1.89</td><td>0.0</td><td>-0.81</td></tr><tr><td>Very low originality</td><td>0.08</td><td>-1.39</td><td>-1.80</td><td>0.81</td><td>0.0</td></tr></tbody></table>
<table><tr><td>lity</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr></table>

Pairwise corrected P-values:

<table><thead><tr><th></th><th>High originality</th><th>Low originality</th><th>Moderate originality</th><th>Very high originality</th><th>Very low originality</th></tr></thead><tbody><tr><th>High originality</th><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td></tr><tr><th>Low originality</th><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td></tr><tr><th>Moderate originality</th><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td></tr><tr><th>Very high originality</th><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td></tr><tr><th>Very low originality</th><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td></tr></tbody></table>

### 2.2.1.2 Functional Originality

<table><thead><tr><th></th><th>High originality</th><th>Low originality</th><th>Moderate originality</th><th>Very high originality</th><th>Very low originality</th></tr></thead><tbody><tr><th>High originality</th><td></td><td>1.18</td><td>1.50</td><td>-2.56</td><td>1.06</td></tr><tr><th>Low originality</th><td>-1.18</td><td></td><td>0.32</td><td>-3.48</td><td>-0.06</td></tr><tr><th>Moderate originality</th><td>-1.50</td><td>-0.32</td><td></td><td>-3.7</td><td>0.37</td></tr><tr><th>Very high originality</th><td>2.56</td><td>3.48</td><td>3.74</td><td></td><td>3.32</td></tr><tr><th>Very low originality</th><td>-1.06</td><td>0.061</td><td>0.37</td><td>-3.31</td><td></td></tr></tbody></table>

Pairwise corrected P-values:

<table><thead><tr><th></th><th>High originality</th><th>Low originality</th><th>Moderate originality</th><th>Very high originality</th><th>Very low originality</th></tr></thead><tbody><tr><th>High originality</th><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td></tr><tr><th>Low originality</th><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td></tr><tr><th>Moderate originality</th><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td></tr><tr><th>Very high originality</th><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td></tr><tr><th>Very low originality</th><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td></tr></tbody></table>

### 2.2.2 Insular non-endemics

#### 2.2.2.1 Evolutionary Originality

Pairwise post hoc test using method = "holm"

Pairwise t-values:

<table><thead><tr><th></th><th>High originality</th><th>Low originality</th><th>Moderate originality</th><th>Very high originality</th><th>Very low originality</th></tr></thead><tbody><tr><th>High originality</th><td>0.0</td><td>-7.6</td><td>-4.24</td><td>-2.14</td><td>-6.22</td></tr><tr><th>Low originality</th><td>7.60</td><td>0.0</td><td>3.72</td><td>2.24</td><td>1.42</td></tr><tr><th>Moderate originality</th><td>4.24</td><td>-3.72</td><td>0.0</td><td>0.28</td><td>-2.24</td></tr><tr><th>Very high originality</th><td>2.14</td><td>-2.28</td><td>-0.28</td><td>0.0</td><td>-1.49</td></tr></tbody></table>
<table><tr><td>ality</td><td></td><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Very low originality</td><td>6.22</td><td>-1.44</td><td>2.24</td><td>1.49</td><td>0.0</td></tr></table>

Pairwise corrected P-values:

<table><thead><tr><th></th><th>High originality</th><th>Low originality</th><th>Moderate originality</th><th>Very high originality</th><th>Very low originality</th></tr></thead><tbody><tr><th>High originality</th><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td></tr><tr><th>Low originality</th><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td></tr><tr><th>Moderate originality</th><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td></tr><tr><th>Very high originality</th><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td></tr><tr><th>Very low originality</th><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td></tr></tbody></table>

### 2.2.2.1 Functional Originality

Pairwise t-values:

<table><thead><tr><th></th><th>High originality</th><th>Low originality</th><th>Moderate originality</th><th>Very high originality</th><th>Very low originality</th></tr></thead><tbody><tr><th>High originality</th><td></td><td>0.15</td><td>-1.7</td><td>1.25</td><td>-0.41</td></tr><tr><th>Low originality</th><td>-0.15</td><td></td><td>-1.95</td><td>1.19</td><td>0.57</td></tr><tr><th>Moderate originality</th><td>1.69</td><td>1.95</td><td></td><td>2.18</td><td>1.22</td></tr><tr><th>Very high originality</th><td>-1.25</td><td>-1.19</td><td>-2.18</td><td></td><td>-1.47</td></tr><tr><th>Very low originality</th><td>0.41</td><td>0.58</td><td>-1.22</td><td>1.48</td><td></td></tr></tbody></table>

Pairwise corrected P-values:

<table><thead><tr><th></th><th>High originality</th><th>Low originality</th><th>Moderate originality</th><th>Very high originality</th><th>Very low originality</th></tr></thead><tbody><tr><th>High originality</th><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td></tr><tr><th>Low originality</th><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td></tr><tr><th>Moderate originality</th><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td></tr><tr><th>Very high originality</th><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td></tr><tr><th>Very low originality</th><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td></tr></tbody></table>

## 3. Dispersal mode

Method: Phylogenetic Analysis of variance

### 3.1 Type of dispersal

#### 3.1.1 Insular endemics

##### 3.1.1.1 Evolutionary originality

Pairwise t-values

<table><tr><td></td><td><em>Short distance</em></td><td><em>Long distance</em></td></tr></table>
<table><tr><td><em>Short distance</em></td><td>-0.47</td></tr><tr><td><em>Long distance</em></td><td>0.47</td></tr></table>

Pairwise corrected P-values:

<table><tr><td></td><td><em>Short distance</em></td><td><em>Long distance</em></td></tr><tr><td><em>Short distance</em></td><td></td><td>0.76</td></tr><tr><td><em>Long distance</em></td><td>0.76</td><td></td></tr></table>

### 3.1.1.2 Functional originality

<table><tr><td></td><td><em>Short distance</em></td><td><em>Long distance</em></td></tr><tr><td><em>Short distance</em></td><td></td><td>-.1.15</td></tr><tr><td><em>Long distance</em></td><td>1.15</td><td></td></tr></table>

Pairwise corrected P-values:

<table><tr><td></td><td><em>Short distance</em></td><td><em>Long distance</em></td></tr><tr><td><em>Short distance</em></td><td></td><td>0.31</td></tr><tr><td><em>Long distance</em></td><td>0.31</td><td></td></tr></table>

## 3.1.2 Insular non-endemics

### 3.1.2.1 Evolutionary Originality

Pairwise t-values

<table><tr><td></td><td><em>Short distance</em></td><td><em>Long distance</em></td></tr><tr><td><em>Short distance</em></td><td></td><td>0.64</td></tr><tr><td><em>Long distance</em></td><td>-0.64</td><td></td></tr></table>

Pairwise corrected P-values:

<table><tr><td></td><td><em>Short distance</em></td><td><em>Long distance</em></td></tr><tr><td><em>Short distance</em></td><td></td><td>0.84</td></tr><tr><td><em>Long distance</em></td><td>0.84</td><td></td></tr></table>

### 3.1.2.2 Functional Originality

Pairwise t-values

<table><tr><td></td><td><em>Short distance</em></td><td><em>Long distance</em></td></tr><tr><td><em>Short distance</em></td><td></td><td>-1.44</td></tr><tr><td><em>Long distance</em></td><td>1.44</td><td></td></tr></table>

Pairwise corrected P-values:

<table><tr><td></td><td><em>Short distance</em></td><td><em>Long distance</em></td></tr><tr><td><em>Short distance</em></td><td></td><td>0.41</td></tr></table>
<table><tr><td>Long distance</td><td>0.41</td></tr></table>

## 3.2 Mode of dispersal

Method: Phylogenetic Analysis of variance

### 3.2.1 Insular endemics

#### 3.2.1.1 Evolutionary originality

Pairwise t-values

<table><thead><tr><td></td><td><em>Animal</em></td><td><em>Other</em></td><td><em>Unassisted</em></td><td><em>Water</em></td><td><em>Wind</em></td></tr></thead><tbody><tr><td><em>Animal</em></td><td>0</td><td>2.36</td><td>0.92</td><td>1.64</td><td>1.45</td></tr><tr><td><em>Other</em></td><td>-2.36</td><td>0</td><td>-1.52</td><td>-0.98</td><td>-1.31</td></tr><tr><td><em>Unassisted</em></td><td>-0.92</td><td>1.52</td><td>0</td><td>0.63</td><td>0.33</td></tr><tr><td><em>Water</em></td><td>-1.64</td><td>0.98</td><td>-0.63</td><td>0</td><td>-0.34</td></tr><tr><td><em>Wind</em></td><td>-1.45</td><td>1.31</td><td>-0.33</td><td>0.34</td><td>0</td></tr></tbody></table>

Pairwise corrected P-values

<table><thead><tr><td></td><td><em>Animal</em></td><td><em>Other</em></td><td><em>Unassisted</em></td><td><em>Water</em></td><td><em>Wind</em></td></tr></thead><tbody><tr><td><em>Animal</em></td><td>0</td><td>1</td><td>1</td><td>0.48</td><td>1</td></tr><tr><td><em>Other</em></td><td>1</td><td>0</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td></tr><tr><td><em>Unassisted</em></td><td>1</td><td>1</td><td>0</td><td>1</td><td>1</td></tr><tr><td><em>Water</em></td><td>0.48</td><td>1</td><td>1</td><td>0</td><td>1</td></tr><tr><td><em>Wind</em></td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>0</td></tr></tbody></table>

#### 3.2.1.1 Functional originality

Pairwise t-values

<table><thead><tr><td></td><td><em>Animal</em></td><td><em>Other</em></td><td><em>Unassisted</em></td><td><em>Water</em></td><td><em>Wind</em></td></tr></thead><tbody><tr><td><em>Animal</em></td><td>0</td><td>1.37</td><td>1.14</td><td>-0.69</td><td>0.56</td></tr><tr><td><em>Other</em></td><td>-1.38</td><td>0</td><td>-0.19</td><td>-1.63</td><td>-0.62</td></tr><tr><td><em>Unassisted</em></td><td>-1.13</td><td>0.19</td><td>0</td><td>-1.43</td><td>-0.43</td></tr><tr><td><em>Water</em></td><td>0.69</td><td>1.64</td><td>1.44</td><td>0</td><td>0.98</td></tr><tr><td><em>Wind</em></td><td>-0.57</td><td>0.62</td><td>0.44</td><td>-0.97</td><td>0</td></tr></tbody></table>

Pairwise corrected P-values

<table><thead><tr><td></td><td><em>Animal</em></td><td><em>Other</em></td><td><em>Unassisted</em></td><td><em>Water</em></td><td><em>Wind</em></td></tr></thead><tbody><tr><td><em>Animal</em></td><td>0</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td></tr><tr><td><em>Other</em></td><td>1</td><td>0</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td></tr><tr><td><em>Unassisted</em></td><td>1</td><td>1</td><td>0</td><td>1</td><td>1</td></tr><tr><td><em>Water</em></td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>0</td><td>1</td></tr><tr><td><em>Wind</em></td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>0</td></tr></tbody></table>

### 3.2.2 Insular non-endemics
### 3.2.2.1 Evolutionary Originality

<table><caption>Pairwise t-values</caption><thead><tr><th></th><th>Animal</th><th>Other</th><th>Unassisted</th><th>Water</th><th>Wind</th></tr></thead><tbody><tr><th>Animal</th><td>0</td><td>1.40</td><td>-0.32</td><td>1.08</td><td>0.50</td></tr><tr><th>Other</th><td>-1.40</td><td>0</td><td>-1.35</td><td>-0.5</td><td>-0.82</td></tr><tr><th>Unassisted</th><td>0.32</td><td>1.35</td><td>0</td><td>1.048</td><td>0.65</td></tr><tr><th>Water</th><td>-1.08</td><td>0.54</td><td>-1.04</td><td>0</td><td>-0.38</td></tr><tr><th>Wind</th><td>-0.50</td><td>0.82</td><td>-0.65</td><td>0.38</td><td>0</td></tr></tbody></table>

<table><caption>Pairwise corrected P-values</caption><thead><tr><th></th><th>Animal</th><th>Other</th><th>Unassisted</th><th>Water</th><th>Wind</th></tr></thead><tbody><tr><th>Animal</th><td>0</td><td>1</td><td>1</td><td>0.48</td><td>1</td></tr><tr><th>Other</th><td>1</td><td>0</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td></tr><tr><th>Unassisted</th><td>1</td><td>1</td><td>0</td><td>1</td><td>1</td></tr><tr><th>Water</th><td>0.48</td><td>1</td><td>1</td><td>0</td><td>1</td></tr><tr><th>Wind</th><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>0</td></tr></tbody></table>

### 3.2.2.2 Functional Originality

<table><caption>Pairwise t-values</caption><thead><tr><th></th><th>Animal</th><th>Other</th><th>Unassisted</th><th>Water</th><th>Wind</th></tr></thead><tbody><tr><th>Animal</th><td>0</td><td>-0.016</td><td>1.84</td><td>1.93</td><td>0.28</td></tr><tr><th>Other</th><td>0.016</td><td>0</td><td>1.48</td><td>1.38</td><td>0.22</td></tr><tr><th>Unassisted</th><td>-1.84</td><td>-1.48</td><td>0</td><td>-0.35</td><td>-1.36</td></tr><tr><th>Water</th><td>-1.93</td><td>-1.38</td><td>0.35</td><td>0</td><td>-1.25</td></tr><tr><th>Wind</th><td>-0.28</td><td>-0.22</td><td>1.36</td><td>1.25</td><td>0</td></tr></tbody></table>

<table><caption>Pairwise corrected P-values</caption><thead><tr><th></th><th>Animal</th><th>Other</th><th>Unassisted</th><th>Water</th><th>Wind</th></tr></thead><tbody><tr><th>Animal</th><td>0</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td></tr><tr><th>Other</th><td>1</td><td>0</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td></tr><tr><th>Unassisted</th><td>1</td><td>1</td><td>0</td><td>1</td><td>1</td></tr><tr><th>Water</th><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>0</td><td>1</td></tr></tbody></table>
<table><tr><td>Wind</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>1</td><td>0</td></tr></table>

# 4 Features of islands where original species are found

Method: generalized least squares under phylogenetic constraint

## 4.1 Insular endemics

### 4.1.1 Evolutionary Originality

Coefficients

<table><thead><tr><th></th><th>Value</th><th>Std.Error</th><th>t-value</th><th>p-value</th></tr></thead><tbody><tr><td>Intercept</td><td>275.81</td><td>1.83</td><td>150.52</td><td>0,00</td></tr><tr><td>Dist</td><td>-0.002</td><td>0.017</td><td>-0.12</td><td>0.89</td></tr><tr><td>Area</td><td>0.006</td><td>0.042</td><td>0.15</td><td>0.87</td></tr><tr><td>Latitude</td><td>-0.007</td><td>0.068</td><td>-0.10</td><td>0.91</td></tr><tr><td>Longitude</td><td>0.0067</td><td>0.053</td><td>0.12</td><td>0.89</td></tr><tr><td>SLMP</td><td>0.0055</td><td>0.080</td><td>0.0686</td><td>0.94</td></tr><tr><td>GMMC</td><td>0.0060</td><td>0.037</td><td>0.16</td><td>0.87</td></tr><tr><td>Elev</td><td>-0.0089</td><td>0.045</td><td>-0.19</td><td>0.84</td></tr><tr><td>Agemax</td><td>0.0026</td><td>0.065</td><td>0.041</td><td>0.96</td></tr><tr><td>Glaciated</td><td>0.00074</td><td>0.015</td><td>0.047</td><td>0.96</td></tr></tbody></table>

### 4.1.2 Functional originality

<table><thead><tr><th></th><th>Value</th><th>Std.Error</th><th>t-value</th><th>p-value</th></tr></thead><tbody><tr><td>Intercept</td><td>0.05372446</td><td>0.094</td><td>0.56</td><td>0.57</td></tr><tr><td>Distance</td><td>-0.014</td><td>0.0075</td><td>-1.98</td><td>0.049</td></tr><tr><td>Area</td><td>0.042</td><td>0.010</td><td>4.05</td><td>0.0001</td></tr><tr><td>Latitude</td><td>0.016</td><td>0.010</td><td>1.63</td><td>0.10</td></tr><tr><td>Longitude</td><td>-0.0032</td><td>0.011</td><td>-0.28</td><td>0.77</td></tr><tr><td>SLMP</td><td>-0.042</td><td>0.020</td><td>-2.02</td><td>0.045</td></tr><tr><td>GMMC</td><td>-0.0018</td><td>0.012</td><td>-0.14</td><td>0.88</td></tr><tr><td>Elevation</td><td>-0.042</td><td>0.014</td><td>-2.89</td><td>0.0047</td></tr><tr><td>Age</td><td>-0.042</td><td>0.017</td><td>-2.4</td><td>0.015</td></tr></tbody></table>
<table><tr><td><strong>Glaciated</strong></td><td>-0.011</td><td>0.0031</td><td>-3.75</td><td>0.0003</td></tr></table>

## 4.2 Insular non-endemics

### 4.2.1 Evolutionary originality

Coefficients

<table><thead><tr><th></th><th>Value</th><th>Std.Error</th><th>t-value</th><th>p-value</th></tr></thead><tbody><tr><td><strong>Intercept</strong></td><td>269.35</td><td>1.02</td><td>263.37</td><td>0</td></tr><tr><td><strong>Distance</strong></td><td>0.00004</td><td>0.0039</td><td>0.010</td><td>0.99</td></tr><tr><td><strong>Area</strong></td><td>0.00004</td><td>0.0037</td><td>0.0098</td><td>0.99</td></tr><tr><td><strong>Latitude</strong></td><td>-0.0002</td><td>0.0074</td><td>-0.026</td><td>0.97</td></tr><tr><td><strong>Longitude</strong></td><td>0.00012</td><td>0.0062</td><td>0.019</td><td>0.98</td></tr><tr><td><strong>SLMP</strong></td><td>0.00009</td><td>0.0075</td><td>0.011</td><td>0.99</td></tr><tr><td><strong>GMMC</strong></td><td>0.00007</td><td>0.0052</td><td>0.014</td><td>0.98</td></tr><tr><td><strong>Elevation</strong></td><td>0.00005</td><td>0.0043</td><td>0.011</td><td>0.99</td></tr><tr><td><strong>Age</strong></td><td>-0.00005</td><td>0.0042</td><td>-0.012</td><td>0.99</td></tr><tr><td><strong>Glaciated</strong></td><td>-0.00011</td><td>0.0072</td><td>-0.015</td><td>0.98</td></tr></tbody></table>

### 4.2.2 Functional originality

<table><thead><tr><th></th><th>Value</th><th>Std.Error</th><th>t-value</th><th>p-value</th></tr></thead><tbody><tr><td><strong>Intercept</strong></td><td>0.062</td><td>0.10</td><td>0.60</td><td>0.54</td></tr><tr><td><strong>Distance</strong></td><td>0.0035</td><td>0.00045</td><td>7.80</td><td>0.00</td></tr><tr><td><strong>Area</strong></td><td>-0.0019</td><td>0.00049</td><td>-3.98</td><td>0.0001</td></tr><tr><td><strong>Latitude</strong></td><td>0.0041</td><td>0.00090</td><td>4.56</td><td>0.00</td></tr><tr><td><strong>Longitude</strong></td><td>0.00129</td><td>0.00073</td><td>1.69</td><td>0.090</td></tr><tr><td><strong>SLMP</strong></td><td>0.0094</td><td>0.00087</td><td>10.83</td><td>0.00</td></tr><tr><td><strong>GMMC</strong></td><td>0.00082</td><td>0.00062</td><td>1.31</td><td>0.18</td></tr><tr><td><strong>Elevation</strong></td><td>0.0027</td><td>0.00048</td><td>5.6</td><td>0.00</td></tr><tr><td><strong>Age</strong></td><td>-0.00013</td><td>0.00049</td><td>-0.27</td><td>0.78</td></tr><tr><td><strong>Glaciated</strong></td><td>-0.0042</td><td>0.00084</td><td>-5.09</td><td>0.00</td></tr></tbody></table>
**Appendix 3**

# Originality scores depending on dispersal vectors of zoochor species

a) Endemic species

EO

<figure><img src="image_41.png" /></figure>

FO

<figure><img src="image_42.png" /></figure>

<figure><img src="image_43.png" /></figure>

<figure><img src="image_44.png" /></figure>

b) Non endemic species

EO

<figure><img src="image_45.png" /></figure>

<figure><img src="image_46.png" /></figure>

FO

<figure><img src="image_47.png" /></figure>

<figure><img src="image_48.png" /></figure>
# VIGIE-FLORE PROTOCOL
<figure><img src="image_49.png" /></figure>

Protocole du programme Vigie-flore
Observatoire de la flore commune

<figure><img src="image_50.png" /></figure>

Protocole défini collectivement à l'UMR 7204,
Conservation des Espèces, Restauration et Suivi des Populations
du Muséum national d'histoire naturelle, Paris
et testé depuis 2005 en Ile-de-France.

Mars 2010.

Correspondantes : Nathalie Machon et Emmanuelle Porcher
vigie-flore@mnhn.fr

Attribution de maille(s) à l'observateur

Chaque observateur bénévole doit choisir la maille dans laquelle il désire faire son relevé. Pour ce faire, vous devez vous inscrire sur le site www.vigie-flore.fr rubrique « devenir observateur ». Durant l'inscription, vous aurez accès à une carte de France des mailles Vigie-flore. Les points rouges correspondent aux mailles déjà sélectionnées. Les mailles vertes sont celles que vous pourrez choisir. Passez la flèche de votre souris sur la maille qui vous intéresse, son numéro s'affichera. C'est ce numéro que vous devrez entrer dans le formulaire d'inscription pour qu'elle vous soit attribuée. Vous pouvez renouveler cette opération si vous désirez inventorier 2 mailles. Ensuite, vous devez remplir le formulaire d'inscription. Une fois votre inscription faite, vous aurez la possibilité de charger la carte, la photo aérienne de votre maille et tous les documents nécessaires pour faire votre suivi via l'interface de saisie dans la rubrique « saisir vos données » du site internet.

Échantillonnage de la maille

La maille d'un kilomètre carré est échantillonnée selon un dispositif systématique. 8 placettes fixes sont disposées selon une configuration pré-établie (Figure 1) désignées sur la carte qui est envoyée. L'observateur va alors chercher à se rendre sur chaque point afin d'effectuer ses inventaires. Il doit échantillonner au moins les quatre points de la diagonale (A, C, F, H). Dans l'idéal, il échantillonnera également les 4 autres points (B, D, E et G). Si seuls 1, 2 ou 3 points ont été échantillonnés, les données nous intéressent quand même. Vous pourrez nous les envoyer.

<figure><img src="image_51.png" /></figure>

**Figure 1** : Disposition des 8 placettes dans la maille. Chacune est indiquée par une lettre (en rouge) de A à H. Pour chaque point se trouve un point de rechange (indiqué en noir) de a' à h'. Ces points serviront de substitution lorsque les principaux seront inaccessibles.
## Inventaire des placettes

<figure><img src="image_52.png" /><figcaption>**Figure 2 :** Forme et dimension d'une placette</figcaption></figure>

La zone à inventorier est délimitée par une placette de forme rectangulaire, recouvrant 10 m² (Figure 2) à l'intérieur de laquelle 10 quadrats de 1 m² sont réalisés. Dans la pratique cela revient à utiliser quatre piquets reliés par des cordes de 1 m de long afin de repérer les limites d'un quadrat (Figure 3) et de répéter cette zone d'échantillonnage 10 fois. Les 10 quadrats doivent être placés de façon contigüe afin que la localisation des quadrats ne soit pas orientée par un choix de l'observateur.

<figure><img src="image_53.png" /><figcaption>**Figure 3 :** un quadrat</figcaption></figure>

Seules les plantes vivantes ayant leur pied dans la placette doivent être prises en compte. Ainsi, un arbre dont la couronne surplombe la placette mais dont le pied est en dehors de celle-ci ne doit pas être inventorié.

## Positionnement des placettes

Afin de garantir la représentativité des données, il est important que l'observateur se rende aussi précisément que possible à l'endroit indiqué sur la carte. Quelques exceptions sont envisagées ; lorsque l'observateur manque de points de repères, ou n'a pas la possibilité de marquer l'emplacement de son relevé, ce dernier peut choisir de se placer à proximité d'un point de repère (arbre isolé, pancarte, rocher, etc.), à condition toutefois que la placette soit positionnée dans le même type de milieu que celui désigné par le point. Si par exemple un des points d'échantillonnage tombe dans une pelouse, l'observateur est libre de se déplacer de plusieurs dizaines de mètres jusqu'à trouver un endroit facilement relocalisable dans cette pelouse. En revanche le fait de se déplacer, même sur une plus courte distance hors de cette pelouse pour aller échantillonner un milieu jugé plus intéressant, entraînerait un biais dans les données recueillies. Enfin, dans ce cas, il est souhaitable que la placette se trouve séparée d'au moins plusieurs mètres
du point de repère afin d'éviter des effets dus à la présence de ce dernier (traitement au pied d'un panneau, flore particulière au pied d'un arbre, etc.).

* **Cas des champs cultivés :**

Afin de pouvoir relocaliser plus facilement la placette et d'éviter de trop piétiner les cultures, les points tombant dans les parcelles agricoles devront être échantillonnés dans le champ mais seulement à 5m de la bordure comme indiqué sur la Figure 4.

<figure><img src="image_54.png" /><figcaption>**Figure 4 :** Exemple de relevé effectué dans une parcelle agricole</figcaption></figure>

* **Points inaccessibles :**

Lorsqu'un point à échantillonner s'avère inaccessible (accès non autorisé par le propriétaire, toit, falaise, végétation trop dense etc.) l'observateur utilisera un point de rechange (Figure 2) prédéfini. Si l'accès à ce dernier est également impossible, aucun relevé n'est effectué et la donnée est considérée comme manquante.

* **Zones sans végétation :**

Il peut arriver que le point tombe sur une zone non végétalisée (parking, etc.). Dans ce cas le relevé ne doit pas être déplacé, il est considéré comme vide (absence de plante) mais doit tout de même faire l'objet d'un bordereau.

* **Structures linéaires :**

Lorsque le point se situe sur un élément linéaire (route, rivière, haie, etc.) ou dans son voisinage immédiat, la placette sera positionnée systématiquement sur cet élément comme indiqué sur la Figure 5, sans déborder sur plusieurs habitats différents.

<figure><img src="image_55.png" /></figure>
**Figure 5** : Un point peut tomber à proximité d'un élément linéaire. Ainsi selon l'interprétation de l'observateur la placette pourra se situer sur la route (relevé nul) ou sur la bordure.

## Périodicité des relevés

Il est recommandé que chaque maille soit échantillonnée une fois par an.

* En juin ou juillet pour l'ensemble des régions atlantiques et continentales,

* En avril ou mai pour la région méditerranéenne

* En juillet ou août pour les mailles situées à plus de 1000 m d'altitude.

Le passage sur chaque maille sera ensuite renouvelé tous les ans, si possible par le même observateur.

## Retour sur les placettes

Autant que possible, l'observateur devra se repositionner au même endroit l'année suivante. Afin de retrouver facilement le positionnement des placettes d'un passage à l'autre, le relevé des coordonnés GPS avec un appareil standard pour itinéraire routier d'une précision de 1 à 10m est suffisant et peut s'avérer utile. La photographie du lieu peut aussi être efficace. Si malgré ces précautions, la relocalisation précise est impossible, l'observateur devra se placer dans le même habitat que le relevé précédent pour effectuer le relevé. Dans le cas où le milieu est fortement perturbé/modifié mais que la relocalisation est possible, le relevé doit se faire au même endroit que le relevé précédent.

## Cas des espèces de détermination délicate

Les botanistes participant au programme devront viser l'exhaustivité dans l'identification des plantes se trouvant dans leurs placettes. Néanmoins, la détermination de certaines familles de plantes (Poacées, Cypéracées, etc...) peut poser problème à certains observateurs. Dans ce cas il est préférable que l'observateur en reste à une détermination au niveau du genre (par exemple « *Carex sp* »), voire de la famille (par exemple « Poacée »), et signale toute donnée dont il n'est pas certain comme « douteuse ». Une donnée imprécise est en effet préférable à une donnée fausse.

## Paramètres du milieu à relever

Un certain nombre de variables devront être notées au cours du relevé :

* Type d'habitat selon une typologie simplifiée fournie à l'observateur (d'après CORINE BIOTOPE)

* Pente (en degrés) selon une échelle fournie à l'observateur

* Exposition (N/S/E/O)

* Ombrage : oui (placette toujours à l'ombre)/non (placette toujours à la lumière)/partiel : placette à l'ombre sur une partie de sa surface ou bien une partie de la journée

* Type de sol selon une typologie fournie à l'observateur

* Signes de dégradation éventuels

Hormis le type d'habitat, le relevé des autres variables est facultatif. Néanmoins, les observateurs pourront relever ces données au fur et à mesure de leurs différents passages sur la maille.
## Avant les premiers relevés

Avant de faire vos tout premiers relevés, lisez attentivement le protocole. Si vous avez des questions, contactez-nous à l'adresse vigie-flore@mnhn.fr.

Construisez votre quadrat : utilisez, par exemple, quatre petits piquets en bois de 30 à 40 cm suffisamment solides pour être enfoncés dans le sol. Reliez-les avec des morceaux de cordes de 1 m de long. Vous pouvez aussi utiliser deux mètres de carreleur de 2m chacun que vous plierez en deux pour former un quadrat d'1m² (voir Figure 6).

<figure><img src="image_56.png" /><figcaption>**Figure 6 :** Quadrat fabriqué avec deux mètres de carreleur de 2 m.</figcaption></figure>

## Dernières recommandations

### Avant de partir

Avant de vous rendre sur une maille, étudiez attentivement la carte qui vous est fournie afin de localiser précisément l'endroit où vous devez vous rendre.

Liste du matériel nécessaire :

- le protocole

- quatre à huit exemplaires du bordereau (vous devez remplir un bordereau par placette) ainsi que des feuillets supplémentaires dans le cas où certaines placettes compteraient plus de 19 espèces.

- Un crayon de papier et une gomme

- Un support pour écrire

- Votre quadrat

- De quoi récolter les individus que vous n'arriverez par à identifier

- La lettre de demande d'accès aux propriétés privées

- Une boussole pour déterminer l'orientation de vos placettes

- Un récepteur GPS si vous en possédez un

- Un appareil photo (facultatif)

### Sur place

#### - premier passage sur une maille

Lors de votre premier passage sur une maille, positionnez vos placettes le plus près possible de l'endroit indiqué sur la carte et dans le même habitat. Prenez des repères précis et pérennes pour retrouver la placette lors du prochain passage. Eventuellement prenez des coordonnées GPS de la placette ou prenez une photo du lieu. Un GPS classique pour itinéraire routier a une précision de 1 à 3 m en milieu ouvert et de 5 à 10 m
en forêt, cette précision sera suffisante lors du prochain passage pour que vous sachiez
que vous êtes proche de votre placette, les autres repères visuels que vous aurez notés
vous permettront alors de la trouver facilement.

Si une des placettes se trouve sur une propriété privée, demandez l'accès au propriétaire en expliquant le but du programme (la lettre type fournie peut vous y aider). Si le propriétaire vous a refusé l'accès ou s'il est injoignable et que la propriété est fermée, utilisez le point de rechange prédéfini.

- passages suivants

Lors des passages suivants sur une maille, aidez vous des repères pris lors du premier passage pour replacez le plus précisément possible vos placettes (une précision de quelques mètres est suffisante). Si vos repères sont perdus, replacez-vous dans le même habitat.

- dans tous les cas

Remplissez un bordereau par placette comme indiqué dans la notice.

Récoltez les individus que vous n'arrivez pas à déterminer sur place en notant avec attention la maille, la placette et le quadrat dans lesquel(le)s il(s) étai(en)t présent(s). Evidemment, ne prélevez pas un des individus situés dans vos quadrats, choisissez le autour.

De retour

Déterminez à l'aide de flore les individus que vous n'avez pas pu déterminez sur le terrain.
Si certains individus restent indéterminables, mettez-les en herbier en notant avec
attention la maille, la placette et le quadrat dans lesquel(le)s ils étaient présents afin de
vous faire aider ultérieurement pour ces déterminations. (Voir avec le site de Tela
botanica par exemple ou avec les autres bénévoles Vigie-flore de votre région)

Saisissez vos données en ligne sur la base de données SPAF (Suivi des Plantes A Fleur),
voir notice de saisie.
TEACHING THEORY OF EVOLUTION
AT PRIMARY SCHOOL
# « Classification de l'arbre du vivant et son évolution »

<figure><img src="image_57.png" /></figure>

Remis le 27/07/2017

Doctorante 1ère année:

**Anna Kondratyeva**
Muséum National d'Histoire Naturelle
Département Homme et environnement
UMR 7204 CESCO
61, rue Buffon, 75005, Paris

Enseignante :

**Isabelle Bénéfice**
Ecole élémentaire publique Parmentier,
109, av. Parmentier XIIème

classe de CM2 (25 élèves)
## Introduction

« Rien n'a de sens en biologie si ce n'est à la lumière de l'évolution »

Theodosius Dobzansky, généticien allemand, 1973

Les sciences devraient être accessibles à tous. De nombreux faits scientifiques se voient déformer
le visage suite à des fausses interprétations des médias faites sans aucune consultation des
spécialistes concernés. Partant de ce constat je me suis engagée depuis l'année 2010 dans
l'animation scientifique auprès des enfants de 3 à 14 ans. Dans les colonies de vacances à thèmes
naturaliste, les ateliers scientifiques en temps périscolaire et un service civique en enseignement à
l'environnement et au développement durable. Je pense que la sensibilisation des jeunes à
l'environnement qui les entoure à travers de nombreuses expériences ludiques est une action
importante dans leur formation extra-scolaire, car en dehors des bancs de l'école l'enfant perçoit et
appréhende les informations d'une manière différente, selon ses propres choix et intérêts
(l'éducation populaire n'est pas obligatoire mais elle est ouverte à tous).

Le doctorat ne me laisse pas suffisamment de temps pour m'occuper pleinement des
activités avec les enfants. Cependant, grâce à une proposition de formation doctorale qui s'intitule
« L'accompagnement scientifique du Muséum » j'ai pu intervenir dans une classe d'école primaire
sur une des thématiques de ma recherche : l'évolution et la classification du vivant. Ce dispositif
est mis en place par une collaboration entre le Muséum National d'Histoire Naturelle et la
Fondation « La Main à La Pâte » (LAMAP). Le but est d'associer l'enseignant, le scientifique (un
doctorant ou un chercheur) et les élèves dans une logique d'enrichissement mutuel et de partage
de compétences. Cet accompagnement se distingue d'autres formes d'interventions car l'enseignant
n'est plus tout seul pour tenir une séance en classe. La présence d'un scientifique et ses apports
dans la préparation des séquences aident l'enseignant à conduire avec confiance les séquences dont
il n'est pas forcement spécialiste et d'avoir une autre vision sur sa pratique d'enseignement. Pour le
scientifique, cet engagement permet de développer des compétences de médiation scientifique
auprès d'un public non expert. Enfin les élèves, qui sont les éléments principaux pour moi dans ce dispositif, développent leur questionnement du monde ainsi qu'une ouverture d'esprit et satisfont leur curiosité par l'observation et l'expérimentation.

## L'évolution : un enseignement à risque ?

La thématique choisie, celle du concept de l'évolution et de la classification du vivant n'est pas un savoir neutre comme en témoignent les polémiques actuelles et passées. L'évolution est un phénomène non spectaculaire qui s'inscrit dans une fenêtre de temps et d'espace qui échappe pour une bonne part à la perception humaine. L'évolution du vivant se déroule à une échelle de temps géologiques trop longs et aussi dans l'infiniment petit. Mais c'est également un principe organisateur de toutes les disciplines biologiques qui permet de comprendre l'unité et la diversité du vivant. Ce sujet d'étude par la nature même des savoirs en jeu, est particulièrement intéressant et délicat à expliquer car il est confronté aux idées présentes dans le domaine public où se mêlent sciences, philosophies, idéologies et religions. C'était donc pour moi un véritable défi de prendre en compte dans mes explications la perception personnelle du monde des élèves. Ainsi, je voudrais non seulement partager mes connaissances et vulgariser mon travail au muséum (j'effectue une thèse dans un domaine d'écologie évolutive) mais aussi retrouver le plaisir du travail avec les jeunes.

Avant de commencer j'ai décidé de me renseigner sur le niveau d'enseignement des concepts d'évolution et de la classification du vivant dans les écoles primaires en France. L'évolution apparaît de façon explicite dans les programmes d'écoles primaires qu'à partir de 1985. Ce sujet était alors abordé de façon succincte en s'appuyant principalement sur l'observation des fossiles et l'analyse de documents. Avec les programmes scolaires renouvelés depuis 1995 nous observons une progression dans les objectifs de connaissances enseignées. De « L'évolution du vivant » en 1985, on passe à « Première approche de la notion d'évolution à partir de l'unité du vivant, caractérisée par la mise en évidence de quelques grands traits communs, puis de sa diversité, illustrée par

<footnote n="10">10 Guillaume Lecointre, 2002. *Classification phylogénétique du vivant*, deuxième édition, avec Hervé Le Guyader. Belin</footnote>
l'observation de différences, le tout conduisant aux notions d'espèce et d'évolution ; première approche de la notion d'évolution des êtres vivants à partir de quelques fossiles typiques » en 2007.

En 2001 le comité scientifique de la fondation « LAMAP » propose de diffuser au niveau des écoles primaires un protocole pédagogique adapté consacré aux classifications du monde vivant. La même année la classification phylogénétique devient un savoir obligatoire pour passer le CAPES et l'agrégation. En 2004 la classification du vivant fait partie du programme du cycle 2 (CP, CE1 et CE2) et de cycle 3 (CM1, CM2 et 6e) au sein du chapitre sur l'évolution du vivant.

Etant donné que j'allais travailler avec une classe de CM2 je me suis particulièrement intéressée à des programmes du cycle 3. Le dernier Bulletin Officiel d'Enseignement National de 2016 dit que dans un cadre de la matière « Sciences et techniques » du cycle 3, une des thématiques à enseigner est « Le vivant, sa diversité et les fonctions qui le caractérisent ». Un des attendus à la fin du cycle 3 précise que les élèves doivent savoir « classer les organismes, exploiter les liens de parenté pour comprendre et expliquer l'évolution de ces organismes ». En même temps, sur le site « EduScol », mis en place pour informer et accompagner les professionnels de l'éducation, on retrouve la clef pour la mise en œuvre et la progressivité des enseignements. Concernant la thématique du vivant il est précisé que « il n'est pas attendu au cours du cycle 3 une quelconque explication de la théorie de l'évolution, mais simplement de poser les bases qui permettront d'aborder les mécanismes explicatifs développés au cycle 4 ». Il est également conseillé de ne pas aborder la construction des arbres de parentés et les arguments moléculaires en faveur d'une parenté. N'étant pas d'accord avec ce dernier point, j'ai pu expliquer à la classe l'utilité d'un arbre phylogénétique, de faire la différence avec un arbre généalogique et d'en construire un avec les élèves. J'expliquerai ma démarche en détails dans la partie suivante.

Avant de me lancer dans une construction de séance, je défini d'abord les deux concepts principaux autour desquels je travaille. Il existe certainement plusieurs façons de les définir et le lecteur peut ne pas être entièrement d'accord avec les définitions synthétiques que je propose :
L'évolution (en termes de Biologie) : processus continu par lequel les espèces se transforment au cours du temps et des générations avec la sélection naturelle comme moteur et la variabilité génétique et phénotypique comme carburant.

La classification du vivant (la Systématique) : le fait de regrouper des êtres vivants selon les caractères qu'ils possèdent. La classification établie doit refléter l'ordre phylogénétique et donc la parenté entre ces êtres vivants.
# Le projet

## Première proposition du sujet

Avant de rencontrer un enseignant intéressé j'avais proposé mon projet à LAMAP que j'avais intitulé « L'arbre du vivant et son évolution ». Il a été diffusé dans l'Académie de Paris auprès des professeurs des écoles. En plus des concepts de l'évolution et de la classification du vivant qui resteront des notions centrales de ce projet, j'avais inclus des notions de la biodiversité, des relations des êtres vivants avec leur milieux et donc de la diversité des habitats, ainsi que des relations trophiques entre les êtres vivants au sein de ces habitats. Personnellement, je trouvais qu'il n'était pas possible de parler des espèces vivantes sans prendre en compte le contexte écosystémique.

## Première rencontre avec l'enseignante

Ma proposition de séances a intéressé Isabelle Bénéfice, une enseignante stagiaire d'une classe de CM2 de l'école primaire Parmentier. Elle a été très enthousiaste à propos de la thématique de l'évolution et m'avait paru tout de suite très impliqué dans ce projet. Venant d'une formation pluridisciplinaire en économie et relations publiques elle a préféré se consacrer à l'enseignement en secteur privé d'abord, puis cette année elle a obtenu le statut de titulaire d'un professeur des écoles. Isabelle m'avait confié que les sciences en biologie n'étaient pas son « point fort » et qu'elle espérait que notre collaboration soit enrichissante pour elle.

## Mise en place des séances

Nous avons revu ensemble avec Isabelle le programme des séances que j'avais proposé. Sachant que j'avais écrit la première version sans consulter les manuels scolaires proposés par l'Enseignement National, j'ai été contente d'apprendre que ces séances suivaient plutôt bien leurs contenus. Isabelle m'avait expliqué les thèmes que les élèves avaient déjà vus dans la classe de « Sciences et techniques » cette année : la constitution de la matière et les différentes sources d'énergie. Elle prévoyait également de faire un cours sur la reproduction et le développement des êtres vivants, ce qui fait partie du programme obligatoire de CM2. Je pouvais donc m'appuyer sur
les connaissances que les élèves avaient déjà abordées cette année, ainsi que les années précédentes en classe de sciences. Celles-ci sont notamment les notions du vivant / non-vivant, de la diversité des êtres vivants et des milieux, et de l'espace-temps (une notion importante pour comprendre l'échelle du temps sur laquelle se déroule l'évolution)<fnref n="11" />. Nous avons également ajouté une séance consacrée entièrement à l'histoire passée du vivant, la partie que je n'avais pas prévu d'aborder de façon explicite.

Nous nous sommes mises d'accord sur le déroulement général des séances. Chaque séance commencerait par une confrontation des conceptions premières des élèves pour mettre en route des investigations personnelles et une remise en cause des idées. En deuxième partie un recueil des idées nouvelles et une mise en commun des résultats permettrait de faire un bilan avec toute la classe. A la fin une évaluation pourrait éventuellement avoir lieu. Isabelle avait mis un accent sur la démarche d'investigation, de recherche personnelle et de questionnement à suivre. Enfin, nous avions convenu de préparer les séances en détail au fur-et-à-mesure du déroulement du projet en fonction de la vitesse d'avancement et des remarques des élèves. Pour cela, nous restions dans la classe après chaque séance pour préparer une séance suivante.

Pour développer au mieux les séances je me suis surtout servie des ressources pédagogiques sur le site de LAMAP (« A l'école de la biodiversité ») et de l'ouvrage « Comprendre et enseigner la classification du vivant » sous la direction de Guillaume Lecointre. La totalité de ressources utilisées se trouve dans la partie Bibliographie.

<footnote n="11">¹¹ Bulletin Officiel de l'Education Nationale 2016, Ministère de l'Education Nationale</footnote>
<table><caption>Tableau 1. Le contenu des séances.</caption><thead><tr><td>Séance</td><td>Thème</td><td>Méthode / mots clé</td><td>Matériel</td><td>Commentaires</td></tr></thead><tbody><tr><td>24/02</td><td>Unité et diversité du vivant</td><td>Vivant/non-vivant; espèce; biodiversité</td><td>Planches d'images des espèces à regrouper</td><td>Premier contact avec la classe</td></tr><tr><td>03/03</td><td>Classification du vivant : décrire</td><td>Trier/Ranger/Classer Caractères partagés</td><td>Tableau de caractères Images des espèces à décrire</td><td>Observation et description des espèces</td></tr><tr><td>10/03</td><td>Classification du vivant : classer</td><td>Classer, emboiter, nommer</td><td>Tableau de caractères Images des espèces à décrire</td><td>Classification emboitée</td></tr><tr><td>17/03</td><td>Diversité actuelle et passée des espèces</td><td>Fossile, ancêtre commun, évolution</td><td>Vidéo, diaporama</td><td>Première définition d'évolution</td></tr><tr><td>24/03</td><td>Parenté des espèces</td><td>Construction d'un arbre de parenté, notion du temps lent</td><td>Diaporama</td><td>Insister sur le terme de changement des caractères</td></tr><tr><td>31/03</td><td>Espèces, habitats, chaines trophiques</td><td>Habitat, adaptation, interaction Jeu de la chaîne trophique</td><td>Images de 6 habitats Liste d'espèces à replacer sur l'arbre</td><td>Adaptations aux différents habitats</td></tr></tbody></table>
<table><tr><td>26/06</td><td>Jeu de piste<br>dans la GGE</td><td>Jeu de piste</td><td>Feuille de piste<br>Tableau de<br>caractères</td><td>Découverte des<br>espèces du Muséum</td></tr><tr><td>30/06</td><td>Bilan</td><td>Discussion collective</td><td>Diaporama</td><td>Recueil des<br>impressions<br>générales sur les<br>séances</td></tr></table>
Déroulement des séances

Tout le matériel nécessaire était disponible sur place (un vidéoprojecteur et un PC, des tableaux, une imprimante et une photocopieuse). Les séances se déroulaient chaque vendredi après-midi, de 13h30 à 15h. Etant donné que les élèves sortaient de la cantine et de la cour de récréation les premières minutes des séances se passaient dans le brouhaha avant le retour du calme. Lors des séances Isabelle préférait rester au fond de la classe, à surveiller le retour au calme et à écouter en même temps ce que je racontais.

<figure><img src="image_58.png" /></figure>

Séance 1 - Unité et diversité du vivant

Cette première séance était également une première confrontation avec la classe. En arrivant un peu en avance, j'ai pu m'installer afin de me repérer dans la classe. Isabelle avait même fait un schéma des tables d'élèves avec leurs prénoms dessus. Les élèves étaient déjà au courant d'une nouvelle intervenante et sont restés attentifs lors de la présentation du sujet. Ma promesse d'une sortie nature (qui malheureusement n'a pas pu avoir lieu) et d'un jeu de piste au Muséum ont certainement attiré leur attention et renforcé leur motivation pour participer lors des séances.

Recueil des conceptions premières des élèves

Pour introduire un vaste sujet de la diversité du vivant il fallait mettre au clair ce que les élèves sous-entendaient comme le « vivant » et le « non-vivant ». J'avais demandé ce que leur évoquaient ces deux mots. Un par un, chacun à son tour, les élèves ont donné des exemples que j'avais noté sur le tableau. Les élèves ont surtout eus du mal à dire que les végétaux sont aussi des êtres vivants. Il a fallu alors faire un cheminement logique de la graine qui pousse (une expérience
que la plupart des élèves ont déjà pratiqué) et qui ensuite donne une plante. D'autres exemples, non seulement des noms mais aussi des concepts, des verbes et des actions (paysage, respirer, vent, animal...) ont été donnés.

Après une brève analyse des mots notés nous avons défini en trace écrite :

Le vivant : tout être organisé qui naît, se développe (respire et se nourrit), se reproduit et meurt.

Pour terminer j'avais expliqué que nous pouvons rassembler l'énorme quantité des êtres vivants que nous connaissons aujourd'hui sous un seul mot qui est la biodiversité. Je me suis attardé sur le « -bio » car parfois ça peut être associé à des produits bio, biologiques, il fallait donc mettre ces choses au clair.

## Mise en route des investigations

Le but de la séance étant de préparer les élèves à l'action de la classification du vivant, je voulais faire avec eux une classification « test ». Nous avons séparé les élèves en groupes de 4. Chaque groupe a reçu un jeu de photos d'organismes vivants (Annexes). J'avais demandé alors d'observer attentivement ces photos et de mettre ensemble les êtres vivants qui se ressemblent le plus. J'avais aussi demandé de noter des raisons pour lesquels les élèves avaient mis ensemble certains organismes et pas d'autres.

## Recueil et mise en commun des résultats

Après une quinzaine de minutes, chaque groupe avaient révélé les ensembles d'organismes qu'ils avaient formés et expliqué quels étaient les indices utilisés pour ce classement. Les raisons de classements étaient diverses : la couleur, la forme ou encore le « type » d'un être vivant. Certains avaient regroupé les espèces vivant dans l'eau et sur terre. En posant la question à la classe « Pourquoi les êtres vivants de chaque groupe se ressemblent-ils autant ? » la classe avait proposé : « Ils se ressemblent parce qu'ils sont de la même famille ; de la même espèce». Ce dernier terme est sorti assez rapidement chez certains élèves ce qui ne pouvait que m'encourager à poser la question suivante : « Comment pourrait-on appeler des individus regroupés ensemble parce qu'ils se ressemblent ? ». Nous avons alors nommé chaque groupe formé : des fleurs ou des végétaux (ou
des marguerites et des bleuets), des humains, des poissons (poissons-clowns et poissons rouges) et
des grenouilles (grenouille dendrobates et des grenouilles rousses).

Pour élargir les investigations des élèves j'avais demandé si les individus au sein des ensembles formés pouvaient se reproduire et donner des petits ? Et entre les ensembles ? La réponse correcte est venue rapidement, même s'ils hésitaient pour les 2 espèces de grenouilles et pour les plantes. Pour l'homme la réponse était catégorique : pas de reproduction en dehors de ce groupe. Donc chaque groupe correctement formé représentait une espèce différente.

Enfin nous avons regardé plus attentivement chaque ensemble. Le constat était le même :
au sein de chacun, les individus avaient des petites différences. A la fin de la séance les élèves ont
gardé une trace écrite de la définition d'une espèce :

Une espèce est un ensemble d'êtres vivants ayant des caractères en commun et qui sont
susceptibles de se reproduire entre eux. À l'intérieur d'une espèce, les individus possèdent de petites
différences qui les rendent uniques.

Séance 2.1 – Classification du vivant : décrire

La science de la classification s'appelle la Systématique. Son but est de mettre de l'ordre et de donner du sens à l'immense diversité du vivant en se basant sur l'identification des espèces après une observation des caractères qu'ils présentent. A l'école primaire nous utiliserons uniquement des caractères morphologiques, de préférences externes (à l'exception du squelette).

Recueil des conceptions premières des élèves

En rappelant la séance précédente j'avais demandé aux élèves combien d'espèces
différentes nous avions observé. Après avoir réfléchi, les élèves ont convenu qu'il existait une
pléthore d'espèces animales et végétales sur notre planète. Mais personne ne pouvait les nommer
toutes. En plus j'avais fait remarquer que ces espèces se retrouvaient comme dans un énorme tas
en désordre et si je leur demandais de m'en sortir une en particulier ils passeraient beaucoup de
temps à la chercher. Ainsi j'avais introduit le besoin de mettre de l'ordre dans la diversité du vivant,
c'est-à-dire de classer des espèces. Pour mieux comprendre le monde qui l'entoure, l'homme a besoin de classer les êtres vivants, d'organiser cette variété pour y voir plus clair.

Avant de commencer la classification proprement dite, il fallait s'assurer que les élèves comprennent bien le sens du mot « classer » et le distinguent avec les actions de « trier » et de « ranger ». Au titre d'exemple j'avais pris une des trousses et sorti tout ce qu'il y avait dedans sur une table. Ensemble nous avons trié les objets de la trousse : les crayons papier et les stylos, en objets pour écrire et les autres en objets par couleurs, etc. Donc le tri s'effectue sur une présence ou absence d'un seul critère.

Ensuite j'avais demandé de ranger ces objets. Les élèves avaient du mal à comprendre ce que je leur demandais. Pour les aider j'avais rangé les stylos du plus petit au plus grand. Donc, le rangement s'effectuait sur un critère continu.

Enfin, j'avais remis les objets ensemble et commencé par les séparer en stylos et en crayons. Au sein de chaque groupe nous les avons séparés par couleur, puis dans chaque sous-groupe par taille. Donc pour classer il faut déterminer des critères communs aux objets qui permettent d'établir une hiérarchie relationnelle entre ces objets.

Nous avons donc rappelé que ce qu'ils ont fait avec les espèces vivantes en séance 1 n'était pas du classement mais du tri car il n'y avait pas de relations entre les groupes formés, tout était basé sur des informations ponctuelles et exclusives. Le classement au contraire doit toujours se construire à partir de ce que les espèces possèdent comme critère et non de ce que les espèces font (nagent, volent, mangent de la viande, etc.).

## Mise en route des investigations

J'avais proposé aux élèves d'effectuer une vraie classification scientifique. Les élèves avaient été séparés en binômes, chaque binôme ayant reçu une collection d'animaux à classer (Annexes). Nous n'avions pas fait de classification des végétaux car celle-ci est trop complexe à comprendre et il n'y a pas assez de caractères facilement observables.

Tout d'abord j'avais demandé aux élèves d'observer quelques animaux et de noter des
caractères en commun que ces espèces partageaient. Les yeux ou les poils ont été mentionnés le plus souvent. Mais certains avaient encore listés ce que les espèces font et où elles habitent. J'avais ensuite expliqué que les scientifiques utilisent des listes de critères bien définis parce que nous ne pouvons pas utiliser n'importe quoi, qu'il y avait des critères qui changeaient trop au sein de la même espèce etc. Nous avions ensuite distribué à chaque groupe d'élèves un exemplaire de la « Fiche d'observation de caractères » prédéfinis (Annexes). J'avais demandé d'observer encore une fois tous les animaux de la collection et de cocher dans le tableau les critères. Comme certains caractères n'étaient pas familiers une « Fiche de définition de caractères » avait été distribué (Annexes) que nous avons lues ensemble.

## Séance 2.2 – Classification du vivant : classer

Dans la suite de la séance précédente nous avons repris le tableau des caractères que j'avais projeté sur le tableau que nous avions rempli tous ensemble. À partir de la « Fiche de définition de caractères » corrigé j'avais demandé à repérer des caractères que ces animaux ont en commun. Les élèves ont alors remarqué que par exemple l'humain et le chat ont des poils et 4 pattes, que la mouche et le coléoptère ont 6 pattes et un squelette externe ou encore que le pigeon et le canard ont tous les deux des plumes.

La classe a donc été donc mise au défi : mettre des espèces dans des boites selon des critères qu'ils partagent et ainsi dresser une classification emboitée. Au titre d'exemple pour expliquer comment procéder j'avais utilisé les objets de la fig.1.

Pour aider la classe les consignes suivantes ont été données :

<figure><img src="image_59.png" /><figcaption>Figure 1. Exemple d'une classification emboitée</figcaption></figure>

Les animaux sont classés à partir de ce qu'ils ont et pas de ce qu'ils n'ont pas, ni de ce qu'ils font.
Les boites construites doivent porter un seul nom – le nom d’un caractère partagé par toutes les espèces dans cette boite. On partirait d’un caractère le plus partagé (la tête et les yeux) vers les caractères les moins partagés.

## Recueil et mise en commun des résultats

Après une vingtaine minutes de découpage (images des espèces et des étiquettes avec des critères), de réflexion et de collage par groupe de 4 nous avons affiché les classements sur le tableau, mais la séance avait déjà dépassé le temps dédié, et nous avons dit que la correction se ferait la semaine suivante.
<figure><img src="image_60.png" /><figcaption>Figure 2. Exemple d'une classification emboîtée effectuée par les groupes d'élèves</figcaption></figure>
## Séance 4 – Diversité actuelle et passée du vivant

Avant d'aborder une nouvelle thématique nous avons fait une correction des classements emboitées. Certains groupes ont eu du mal ou n'ont pas été jusqu'au bout de leur classement. J'avais alors demandé : « Quels noms peut-t-on donner à chaque "boite" » ? L'exercice s'est avéré plutôt simple, les élèves ont vite trouvé des noms à la plupart des groupes. Il a fallu juste aider avec les Métazoaires (la tête et les yeux), les Arthropodes et les Vertébrés. Le groupe de « Poissons » et de « Reptiles » n'existent plus dans la classification actuelle, ce sont des groupes para phylétiques (qui n'ont pas un unique ancêtre en commun). Mais au niveau de classe de primaire il est difficile (et pour moi inutile) de contredire les élèves en expliquant que dans les reptiles on devrait inclure les oiseaux et que les poissons s'appellent en vrai des Actinoptérygiens (on a exclue les raies et les requins qui ont un squelette entièrement cartilagineux). J'avais donc utilisé ces termes pour définir des groupes d'espèces, le plus important étant la compréhension du principe de la classification emboitée.

<figure><img src="image_61.png" /><figcaption>Figure 3. Corrigé de la classification emboitée des animaux avec des noms de boites</figcaption></figure>
Maintenant nous pouvions passer à la thématique de la séance 4. C'était une séance de transition entre la classification du vivant et son évolution. Le but était de montrer aux élèves l'existence dans le passé d'un nombre extraordinaire d'espèces vivantes qui ont disparues et qui peuvent souvent ressembler aux espèces actuelles. Sur la base de ce constat j'introduis une notion d'un ancêtre commun et de l'évolution des espèces.

## Recueil des conceptions premières des élèves

J'avais commencé par demander : « Combien d'espèces existe-t-il sur la Terre aujourd'hui ? ». Les élèves ont donné des chiffres très différents allant de quelques milliers jusqu'à quelques milliards. Il est difficile d'imaginer de tels chiffres, même pour un adulte, alors j'avais comparé le nombre d'espèces estimé sur terre à un nombre de gouttes dans un océan (ce qui est en vérité beaucoup plus grand). Ensuite nous avons regardé un extrait d'un documentaire de Denis Van Waerebeke « Espèces d'espèces », pour avoir une réponse correcte : actuellement on estime le nombre total d'espèces vivantes entre 5 et 10 millions, avec seulement 1.7 millions d'espèces connues.

« Et est-ce qu'il y a toujours eu les mêmes espèces présentes sur la planète ? ». La réponse de la classe était unanime : « non, il existait d'autres animaux, par exemple des dinosaures. » J'avais donc passé un diaporama en montrant à la classe des images de fossiles (un nouveau mot à définir) et des images d'espèces animales

<figure><img src="image_62.png" /></figure>

<figure><img src="image_63.png" /><figcaption>Archaeopteryx</figcaption></figure>
et végétales en disant qu'elles n'existaient plus. J'avais fait remarquer qu'elles ressemblaient parfois souvent aux espèces actuelles. Par exemple l'Archéoptéryx avait des plumes et des ailes, 4 membres, une tête et des yeux, mais aussi des dents.

Il partageait des caractères en commun avec des oiseaux et des « reptiles » d'aujourd'hui (qui font partie d'un même groupe monophylétique). Ils sont donc des proches parents et ils possèdent un ancêtre en commun dans le passé. Il était important d'insister sur le fait que nous ne connaitrons jamais à quoi rassemblaient les ancêtres communs des espèces actuelles, que ce sont des ancêtres hypothétiques, disparues aujourd'hui. Elles ont évolué, changé et sont devenues telles qu'on les connait aujourd'hui. Ce processus continue toujours.

## Recueil et mise en commun des résultats

Cette séance m'a permis également de préparer le terrain pour des explications de concept d'un arbre phylogénétique en introduisant la notion de parenté entre les espèces et de leurs évolutions.

Lors de cette séance les élèves se sont montrés très attentifs, certainement captivés par les images des espèces du passé qui rassemblent à des monstres (des trilobites par exemple) et ont posé beaucoup de questions sur les causes de leur disparition et leurs modes de vies.

<figure><img src="image_64.png" /><figcaption>Figure 4. Faune de l'océan Cambrien : il y a 540 000 000 d'années</figcaption></figure>
## Séance 5 – Parenté des espèces

Comme mentionné précédemment, je trouvais qu'il est impossible de parler de la diversité du vivant sans toucher un mot sur la représentation de la parenté sous forme d'un arbre. En effet, une classification emboitée représente un arbre phylogénétique vu de dessus. Avec une telle représentation on introduit la notion du temps, et le concept d'évolution dans le temps.

## Recueil des conceptions premières des élèves

Les élèves de l'école primaire n'ont pas forcement la facilité de se projeter dans une troisième dimension, celle du temps et encore moins de la voir sous forme d'un arbre. J'avais donc commencé par rappeler, en séance précédente, que nous avions déjà parlé des ancêtres communs qui existaient par le passé. Des parents des espèces actuelles. J'ai alors demandé si les élèves connaissent tous les membres de leur famille. Forcément, les élèves ont pensé aux personnes encore vivantes : des parents, des frères, des sœurs, des cousins, des grands-parents. « Mais vos grands-parents avaient eux aussi des parents ? ». Ah, oui, on les appelle des arrière grands-parents. « Vous connaissez alors un arbre généalogique de vos familles ? ». La classe savait à quoi correspondait un tel arbre : une histoire d'une famille où on connait chaque ancêtre dans le passé.

La question était « Est-ce qu'on peut représenter un arbre généalogique des toutes les espèces vivantes sur Terre? ». Les élèves ont hésité à répondre positivement, vu l'énorme quantité des espèces. Et bien on peut, mais on appelle un tel arbre « un arbre phylogénétique » puisque dans ce cas les ancêtres communs ne sont que hypothétiques, on ne connait pas leur identité exacte. C'est là où se trouve une différence avec la généalogie, où dans chaque nœud de l'arbre il y a des êtres vivants connus.
## Mise en route des investigations

Pour mieux comprendre une telle représentation nous avons repris la classification emboitée des séances

2. J'avais projeté un arbre phylogénétique vide, fait exprès pour la collection d'espèces classées. Le même arbre a été distribué aux d'élèves. On s'est rappelé que pour faire chaque boite nous

avons utilisé un seul caractère. « Quel caractère est partagé par toutes les espèces ? ». La tête et les yeux, c'est donc un caractère qui était possédé par un ancêtre de toutes les espèces de la collection et c'est ainsi un caractère le plus vieux. Pour illustrer ce constat j'ai dessiné une flèche au-dessus de la phylogénie représentant le temps (les élèves étaient déjà familiers avec une telle représentation du temps après des cours d'Histoire). Nous avons donc placé le caractère « tête » à la racine de notre arbre, là où le temps était le plus « ancien ». J'avais demandé ensuite à la classe, par groupe de 4, de placer les espèces de leur collection sur l'arbre, en disant que les espèces qui partagent le plus de caractères vont se trouver sur les branches plus proches et que chaque caractère utilisé pour désigner une boite doit se retrouver dans un des nœuds de l'arbre.

<figure><img src="image_65.png" /><figcaption>**Figure 5.** Arbre phylogénétique à remplir</figcaption></figure>

## Recueil et mise en commun des résultats

La classe a eu des difficultés à placer correctement les espèces sur l'arbre, alors rapidement nous avons procédé à une correction collective. Après avoir replacé toutes les espèces et tous les caractères sur notre phylogénie nous avons remonté le temps en partant des feuilles de l'arbre. Par exemple, en prenant le pigeon on a lu dans l'arbre qu'il avait des plumes (sur les ailes), 4 pattes, un squelette interne et une tête. En s'arrêtant au nœud « plumes » j'avais montré une autre branche qui en partait, celle du canard. Ça voulait dire que le pigeon et le canard, qui font partie du même groupe, celui des oiseaux, avaient un même ancêtre commun dans le passé et cet ancêtre possédait des plumes. Ensuite il a évolué, changé et donné naissance à plein d'autres espèces d'oiseaux.
A la fin j'avais montré un diaporama pour illustrer la parenté des espèces. Je voulais surtout demander : « Est-ce que vous pensez que l'être humain est un descendant des singes ou est-ce que nous avons des ancêtres communs ? ». Les réponses étaient étonnamment correctes, non, on n'est pas des singes (et puis quoi encore !), on doit partager des parents en commun. J'avais donc expliqué que représenter la parenté des hominidés de façon linéaire était fausse et qu'il fallait le faire plutôt avec un arbre phylogénétique.

<figure><img src="image_66.png" /><figcaption>Figure 5. Phylogénie des Primates</figcaption></figure>

Pour conclure, nous avons défini en quoi un arbre phylogénétique rend-il compte de l'histoire du vivant ? 12

1) Il montre un ordre d'apparition de différents caractères : plus un caractère est partagé par les espèces plus il a apparu tôt dans le temps de l'histoire de la vie.

2) Il montre des liens de parentés des espèces : plus elles sont proches dans l'arbre, plus grande est leur parenté.

3) Il montre la séparation de lignées d'espèces avec ancêtres communs hypothétiques aux nœuds et donc permet d'introduire l'idée de l'évolution.

<footnote n="12">¹² Guide Belin. « Comprendre et enseigner la classification du vivant ». Sous la direction de Guillaume Lecointre.</footnote>
## Séance 6 – Habitats des espèces et chaînes trophiques

Dans cette séance je voulais replacer les espèces vivantes, dont on parlait isolement sans aucun contexte environnemental, dans leurs milieux naturels.

### Recueil des conceptions premières des élèves

J'avais demandé aux élèves d'imaginer des milieux, des endroits typiques où on pourrait trouver des espèces différentes. Les élèves ont cité plutôt des composantes que des habitats : l'eau, la terre, l'air, ils associaient donc un habitat avec les éléments naturels. Pour mettre un peu de contexte dans les différences entre les espèces j'avais affiché des images des habitats principaux sur Terre : un récif corallien, un désert, un désert polaire, une forêt tropicale, une forêt boréale et une prairie.

### Mise en route des investigations

J'ai demandé à la classe de décrire les images avec les habitats. Ensemble nous avons séparé leurs propositions en vivant (végétaux, animaux) et non-vivant (chaleur, vent, température, neige, rochers, eau, etc.). Ensuite j'ai demandé quels animaux pourraient vivre dans chacun de ces habitats et pourquoi ? Ainsi nous avons évoqué la notion d'adaptation des espèces à leur milieu déjà effleuré dans les séances précédentes. Au début j'avais surtout insisté sur l'interaction entre les espèces vivantes et les composantes non-vivantes des habitats : besoin de respirer, d'avoir de la lumière du soleil, de se cacher dans des rochers, etc. Ensuite, en prenant un exemple d'une forêt et de toutes les espèces que la classe a placé dedans, j'avais demandé : « est-ce qu'il y avait des relations entre ces espèces ? » Comme la réponse avait du mal à venir j'avais demandé : « Est-ce que vous connaissez des chaines alimentaires entre les espèces ? ». A partir de là les élèves m'ont donné des exemples de « qui mange qui » dans la forêt.

### Recueil et mise en commun des résultats

J'ai présenté un diaporama des 6 habitats et des schémas de chaines trophiques placés dedans. Il était important de ne pas présenter des chaînes alimentaires en s'appuyant sur le sens de la prédation : le lapin mange l'herbe, le renard mange le lapin. Il fallait indiquer le sens de circulation de la matière et de l'énergie : l'herbe est mangée par le lapin, le lapin est mangé par le renard. De plus les
élèves ont déjà vu les concepts de la matière et de l'énergie, ce qui facilitait la compréhension.

<figure><img src="image_67.png" /><figcaption>Figure 6. Chaine trophique d'une prairie d'Amérique du Nord</figcaption></figure>

Pour terminer la séance de façon plus ludique j'avais proposé un jeu sur les chaines alimentaires que j'avais déjà testé en étant animatrice à l'époque. Nous avons collé le nom d'un animal, d'un végétal ou d'une matière (eau, terre, air) sur le dos de chaque élève. La consigne était simple : créer des chaines alimentaires en se prenant la main entre ceux qui étaient en interaction trophique. Avec Isabelle on répondait à certaines questions (on faisait partie du jeu également), surtout à celle de « est-ce qu'un tel peut manger un tel ? ». Certains élèves ont passé plus du temps à rigoler du rôle des autres plutôt que de jouer le jeu. Mais au total on a pu construire quelques chaines trophiques. Chaque chaine trophique s'est présentée devant le tableau et nous avons discuté des variations et des erreurs possibles.

A la fin de la séance nous avons regardé des images d'espèces des chaines en les séparant en :
végétaux, qui sont à la base de chaque chaine alimentaire ; animaux herbivores ; animaux carnivores ; animaux détritivores. La discussion était vive et pleine de questions.

## Séance 7 – Jeu de piste dans la Grande Galerie de l'Evolution

Fin juin nous avons organisé une sortie au Muséum sous forme d'un jeu de piste. Lors de la préparation de la visite j'ai été étonné d'apprendre qu'il n'existait qu'un petit jeu de piste rédigé par l'équipe d'animation du Muséum. Je le trouvais trop léger pour le niveau de CM2, de plus je voulais que la visite renforce les connaissances et les compétences que les élèves ont pu acquérir lors des séances en classe : l'observation, la description et la classification des espèces. Il existe également des parcours plus spécifiques sur les dents et les os, mais cela ne correspondait pas non plus à mes besoins.

Avec Isabelle nous nous sommes alors donné rendez-vous à la galerie de l'évolution afin de préparer notre propre parcours. Nous avons repéré 15 espèces à trouver et à classer, ainsi que nous avons noté quelques questions « bonus » pour animer la visite. Le parcours complet se trouve dans les annexes.

<figure><img src="image_68.png" /><figcaption>Figure 7. Grande Galerie de l'Evolution, MNHN</figcaption></figure>

Le jour de la visite 3 parents et 2 services civiques de l'école ont accompagné la classe. Les élèves ont été séparés en groupes de 4-5 avec un accompagnateur adulte par groupe (Isabelle et moi compris). Avant d'entrer dans la galerie j'avais expliqué les règles : trouver des espèces représentées
dans la feuille de route, les observer et remplir le tableau de caractères que les élèves connaissaient déjà. Un rappel sur l'importance d'un bon comportement (on n'est pas tout seul au musée) et les groupes sont partis à la découverte de la galerie

Globalement, tous les groupes ont pu finir le parcours à temps (on n'avait que 1h15, les élèves devaient être de retour à l'école pour la cantine). J'avais récupéré les feuilles avec des réponses qu'on allait corriger ensemble à la dernière séance.

Des choses à améliorer

Je suis restées avec mon groupe pendant tout le jeu de piste, mais d'après les remarques des autres accompagnateurs les élèves se sont globalement bien investis dedans, mais préféraient poser des questions à un adulte plutôt que d'aller chercher la réponse seuls. Il fallait donc les relancer à chaque étape.

La collection d'espèces choisies n'était pas forcément la plus simple à classer. Nous nous sommes basés sur les espèces faciles à trouver et pas sur leurs caractères. Parfois il était compliqué d'observer tel ou tel caractère, comme par exemple le recouvrement de la peau d'un requin (des écailles osseuses) ou encore les 4 pattes chez les baleines qui ont des vestiges des membres postérieurs.

## Séance 8 – Correction du jeu de piste et bilan global

Tous ensemble nous avons procédé à une description des espèces observées dans la galerie de l'évolution à l'aide d'un diaporama. Nous avons débattu chaque espèce : ces caractères observables, ces particularités et adaptations à son milieu naturel. Finalement je n'ai pas eu le temps de construire une classification emboitée de ces espèces ce qui n'était pas le plus mal, étant donné les ambiguïtés dans les caractères utilisés.
J'avais terminé la séance sur un rappel de notion d'une espèce en montrant des images des humains et des coquilles d'une espèce d'escargots. Le but était de montrer que même au sein d'une même

<figure><img src="image_69.png" /></figure>

<figure><img src="image_70.png" /></figure>

espèce les individus peuvent être très différents. Nous avons également parlé des espèces hybrides, ces exceptions de la définition d'une espèce où les individus des espèces différentes ne pouvaient pas se reproduire entre eux.

## Conclusion

Introduire auprès des jeunes la classification du vivant n'a pas seulement pour objectif d'expliquer ce qu'est la systématique qui rend intelligible la diversité du vivant. En passant par une phase de description des caractères des espèces vivantes, les élèves apprennent à être des observateurs curieux de leur environnement. Cela leur permet d'ouvrir les yeux sur la nature qui nous entoure et de s'en émerveiller. Malheureusement, une sortie naturaliste, prévue initialement dans un parc de Belleville n'a pas pu avoir lieu à cause de problèmes de sécurité qui n'était pas suffisante dans un parc public selon le directeur de l'école.

L'évolution est un savoir complexe à expliquer, surtout au niveau de l'école primaire. Un important travail de vulgarisation pédagogique est nécessaire. C'est là-dessus qu'Isabelle avait besoin d'aide, pour ne pas commettre des erreurs classiques de l'enseignement sur ce sujet :

La notion d'un fossile vivant
Certaines espèces actuelles, comme les cœlacanthes ont subi très peu de modifications visibles à l'œil nu ce qui suggère à tort que ces espèces n'auraient pas évolué depuis les temps « fossiles » des espèces qui leur sont très semblables. Une forte ressemblance n'exprime pas une absence de changements génétiques au cours des générations, mais l'expression d'adaptations similaires face à des conditions de vie similaires. On appelle ces espèces des espèces panchroniques.

<figure><img src="image_71.png" /><figcaption>Figure 2 Fossile d'un cœlacanthe de Jurassique; Individu d'une espèce actuelle de cœlacanthe Latimeria chalunae</figcaption></figure>

## La notion du chainon manquant

En présentant l'histoire évolutive du vivant il est facile de faire une erreur en disant que des fossiles que nous retrouvons aujourd'hui représentent des ancêtres communs des espèces actuelles et peuvent donc servir de preuve d'une forme du vivant qui relie le passé et le présent. J'avais illustré ce problème par le fait que nous ne disposions pas d'une machine à remonter le temps, et donc que nous ne pouvions pas savoir à quel moment une espèce du passé a changé et donné naissance à un nouvel embranchement d'un arbre phylogénétique et donc à une nouvelle espèce. Il est également possible qu'elle s'est éteinte sans laisser de descendants. Car la question dans la systématique n'est pas « Qui descend de qui » mais « Qui est plus proche de qui? ». Donc nous ne savons pas si le fossile en question est vraiment un ancêtre d'une espèce étant plus apparentée actuellement.

Il est possible d'expliquer ceci en demandant aux élèves de décrire les caractères d'un fossile et de
le classer avec des espèces actuelles, un exercice que je n'ai malheureusement pas eu le temps de faire.

## La notion du progrès dans l'évolution

Le progrès est une notion très anthropique, reflétant un point de vue assez subjectif de l'homme sur les changements subis par des objets en général. Dans un contexte d'évolution cette notion suggère une amélioration et des perfectionnements constants des espèces vivantes. Or les espèces évoluent toutes en même temps mais dans des conditions très différentes, ce qui font d'elles une mosaïque de caractères « primitifs » et de caractères « dérivés ». J'avais donné un exemple d'une taupe qui perd sa vue ou des Cétacés qui n'ont plus de membres postérieurs, ce qui peut être vu comme une dégression et pourtant fait partie de leur chemin d'évolution. Darwin lui-même écrivait « survival of the fittest » et non « of the best » ou « of the strongest ». Ainsi, il n'existe pas de caractères supérieurs et inférieurs.

FAUX

<figure><img src="image_72.png" /></figure>

Idée reçue

<figure><img src="image_73.png" /></figure>

ARCHI-FAUX

<figure><img src="image_74.png" /></figure>

Bullsheet

<figure><img src="image_75.png" /></figure>

PIPO

<figure><img src="image_76.png" /></figure>

BIDON

## Des suggestions pour l'enseignement de l'évolution

Suite à mon expérience personnelle et une lecture de plusieurs ouvrages lors de cette formation je voudrais proposer les idées suivantes :

* Intégrer l'explication du concept de l'évolution tout au long de l'enseignement des sciences et techniques plutôt que de l'isoler comme un sujet à part.
* Combiner l'histoire évolutive et la classification de la diversité du vivant au lieu de les séparer.

* Prendre en compte des obstacles liés à la notion des temps géologiques et à la polysémie des mots « évolution » et « classification ».

* Prendre en compte la pluralité du rapport personnel des élèves (social, culturel, religieux).

* Expliquer aux élèves l'intérêt d'étudier de tels concepts.

## Bilan personnel du projet

C'était un grand plaisir de se retrouver de nouveau face à un groupe de jeunes esprits, d'éveiller leur curiosité et de partager avec eux des siècles de connaissances scientifiques. C'était aussi une expérience différente de toutes celles que j'ai pu avoir avec des groupes d'enfants, car cette fois je collaborais avec une enseignante, une chose qui manque cruellement aux animateurs périscolaires pour savoir ce que les élèves apprennent en classe afin d'adapter le contenu de leurs ateliers.

J'aimerais que cette formation soit mise plus en valeur parmi les doctorants qui n'osent pas s'y investir par manque de temps ou par la peur d'une perspective de travail avec un publique trop jeune et donc impatient et bruyant. Pour y remédier j'avais organisé un « Café scientifique », une conférence hebdomadaire au sein de mon UMR, où j'avais présenté ce travail. J'espère que ce partage d'expérience donnera envie à mes collègues du Muséum de partager leurs propres connaissances scientifiques avec le grand publique qui n'y a malheureusement pas forcement accès.
# Bibliographie

## Ouvrages

Guide Belin de l'enseignement. « Comprendre et enseigner la classification du vivant », sous la direction de Guillaume Lecointre. Editions Belin

Guillaume Lecointre. « L'évolution, question d'actualité ? ». Editions Quae

Corinne Jégou. L'enseignement de l'évolution des espèces vivantes à l'école primaire française.

Rapports au savoir d'enseignants et d'élèves de cycle 3. Education. Université de Provence -Aix-Marseille I, 2009.

Corinne Fortin. "Evolutionary Theory in Secondary Schools: Some Teaching Issues". T. Heams et al. (eds.), Handbook of Evolutionary Thinking in the Sciences, 2015.

## Sites internet

La fondation « La Main A La Pâte » : http://www.fondation-lamap.org/fr

Dispositif de LAMAP « Accompagnement en sciences et technologie à l'école primaire :
http://www.fondation-lamap.org/fr/astep

http://eduscol.education.fr/

Evolutionary Knowledge for Everyone : https://evokeproject.org/
Humanity strongly depends on biodiversity and services it provides. To prevent the biodiversity loss and to establish sustainable relations with nature humanity has to efficiently manage and protect natural resources. The problem of “what to protect” is not new but became more important than ever and could be resolved by an appropriate use of biodiversity measures. Many indices of biodiversity have been developed in the last four decades, with species being one of the central units. However, evolutionary and ecological studies need a precise description of species’ characteristics to best quantify inter-species diversity, as species are not equivalent and exchangeable. First measures taking into account species biological differences were based on species phylogenetic relations and trait values. However, many of them measure a diversity of a set of species, and does not indicate the respective contribution of each species to the diversity of the set. To find a remedy to this issue, other type of measures appeared in early 90’s, comparing species through the shared amount of characteristics, but were put aside, erroneously classified as diversity measures too. In this thesis we refer to these measures as species originality indices. A species is original if it possesses unusual trait values compared to all others in a community or if it is distantly related with other species in a community. Thus, the most original species have the greatest contribution to the diversity of that community. In this thesis we sought to demonstrate the benefits of originality metrics, particularly in conservation biology and community ecology. First we review the relation of species originality with concepts of species’ diversity and rarity and we compare their related measures. Following theoretical links between originality and diversity measures we propose a practical application of a two-step (and two-scale) originality framework to a real plant species data. Finally, we discuss main pitfalls and advantages related to species data, spatial scale of a study and the choice of an originality measure. Future studies could use originality measures with other entities than species, such as genes or habitats, and therefore broad the extent of biodiversity assessment and conservation.

L'humanité dépend fortement de la biodiversité et des services qu'elle nous fournit. Pour prévenir la perte de biodiversité et établir des relations durables avec la nature, l'humanité doit gérer et protéger des ressources naturelles. Le problème de "what to protect" n'est pas nouveau, mais il est devenu aujourd'hui plus important que jamais et pourrait être résolu par une utilisation appropriée des mesures de la biodiversité. De nombreuses mesures de biodiversité ont été élaborées au cours des quatre dernières décennies avec l'abondance des espèces comme l'une des unités centrales. Cependant, les études en écologie et évolution nécessitent une description précise des caractéristiques des espèces pour quantifier au mieux la diversité interspécifique, car en effet les espèces ne sont pas équivalentes. Les premières mesures tenant compte des différences biologiques entre les espèces étaient fondées sur les relations phylogénétiques et les valeurs de traits des espèces. Cependant, beaucoup d'entre elles mesurent la diversité d'un ensemble d'espèces et n'indiquent pas la contribution de chaque espèce à la diversité de l'ensemble. Comme une solution à ce problème, d'autres types de mesures sont apparus au début des années 90's, comparant les espèces en fonction de ce qu'elles ont en commun, mais elles ont été mises de côté, classées à tort comme mesures de la diversité. Néanmoins, ces mesures donnent une valeur à chaque espèce et non à l'ensemble des espèces. Dans cette thèse, nous appelons ces mesures des indices d'originalité des espèces. Une espèce est originale si elle possède des valeurs de traits inhabituels par rapport à toutes les autres espèces dans une communauté ou si elle est phylogénétiquement éloignée des autres. Ainsi, les espèces les plus originales sont celles qui contribuent le plus à la diversité de cette communauté. Dans cette thèse, nous avons cherché à démontrer des avantages des mesures d'originalité, en particulier en biologie de la conservation et en écologie des communautés. Tout d'abord, nous examinons la relation entre les concepts de l'originalité, de la diversité et de la rareté des espèces et nous comparons leurs mesures associées. Poursuivant des liens théoriques entre les mesures d'originalité et de diversité, nous proposons une application pratique d'indices d'originalité en deux étapes (et à deux échelles) à un jeu de données réel des espèces végétales. Enfin, nous discutons des principaux points forts et faibles liés aux données sur les espèces, à l'échelle spatiale des études et au choix des mesures d'originalité, impliqués dans l'analyse d'originalité. Un outil prometteur, les mesures d'originalité pourraient être utilisés avec d'autres entités que des espèces, tels que les gènes ou les habitats, et donc élargir notre compréhension et la conservation de la biodiversité.