La plante de l'espèce Gorteria diffusa (sujet national, juin 2015, partie 2, ex. 1)

Énoncé

Génétique et évolution
La plante de l'espèce Gorteria diffusa possède des inflorescences présentant une grande variété d'ornementation selon les individus.
On étudie deux variétés, la forme « okiep » et la forme « spring ».
Chez cette espèce, la reproduction se fait par pollinisation croisée (le pollen d'une inflorescence doit se déposer sur une autre inflorescence).
Synthèse
À partir de la seule exploitation des documents, expliquer comment la variété « spring » a une plus grande efficacité de reproduction que la variété « okiep ».
Document 1
Les inflorescences des deux variétés de Gorteria diffusa
Les inflorescences des deux variétés de Gorteria diffusa
Document 2 
Visite des fleurs par les insectes de l'espèce Megapalpus capensis
Document 2a 
Type de visites des inflorescences par les mâles ou femelles de l'insecte Megapalpus capensis
Type de visites des inflorescences par les mâles ou femelles de l'insecte Megapalpus capensis
D'après Allan G. Ellis et Steven D. Johnson, 2010.
Document 2b 
Insecte mâle de l'espèce Megapalpus capensis visitant une fleur de la variété « spring »
Insecte mâle de l'espèce Megapalpus capensis visitant une fleur de la variété « spring »
D'après Allan G. Ellis et Steven D. Johnson, 2010.
Document 3
Nombre d'inflorescences recevant du pollen exporté d'une autre inflorescence par les mâles ou femelles de Megapalpus capensis
Nombre d'inflorescences recevant du pollen exporté d'une autre inflorescence par les mâles ou femelles de Megapalpus capensis
D'après Allan G. Ellis et Steven D. Johnson, 2010.
Comprendre la question
Cet exercice pose le problème scientifique suivant : comment expliquer l'origine de l'efficacité accrue de la reproduction de la variété « spring » par rapport à la variété « okiep » de Gorteria diffusa ? Il s'agit de construire une argumentation fondée sur l'exploitation des documents. Cette argumentation vise à montrer que l'inflorescence de la variété « spring » mime l'aspect des femelles de son insecte pollinisateur attirant ainsi fortement les mâles qui effectuent alors une pollinisation efficace. La réponse attendue se présente sous la forme d'une introduction présentant le problème scientifique à résoudre, d'une argumentation rédigée et d'une conclusion répondant au problème initial.

Corrigé

Synthèse
Chez la plante Gorteria diffusa, la pollinisation est croisée : le pollen d'une inflorescence (qui est l'ensemble des fleurs regroupées et disposées sur la tige) doit être déposé sur une autre inflorescence de la même espèce. Or, on constate que la variété « spring » de Gorteria diffusa présente à la fois une inflorescence différente et une reproduction plus efficace que celles de la variété « okiep ». Comment expliquer cette différence d'efficacité dans les reproductions des variétés « spring » et « okiep » ?
Le document 1 montre que la variété « spring » présente sur certains de ses pétales, situés en haut de l'inflorescence, de larges taches sombres contrairement à la variété « okiep » qui possède de petites taches sombres sur ses pétales. Or, environ 70 % des visites des fleurs de la variété « spring » par les insectes mâles de l'espèce Megapalpus capensis, correspondent à une visite de l'inflorescence accompagnée d'un comportement d'accouplement sur une tache sombre (document 2.a). Ce comportement d'accouplement n'est pas observé chez les mâles visitant la variété « okiep », ni chez les femelles visitant les variétés « okiep » ou « spring ». Ainsi, c'est seulement sur l'inflorescence de la variété « spring » qu'une proportion importante de mâles Megapalpus capensis a un comportement d'accouplement associé à la visite de l'inflorescence.
L'observation de la photographie du document 2.b) montre qu'un insecte mâle Megapalpus capensis est posé sur la tache sombre d'un pétale de l'inflorescence de la variété « spring ». La tache sombre des pétales de la variété « spring » présente une ressemblance, notamment au niveau des couleurs et de la forme avec l'insecte Megapalpus capensis. On peut donc émettre l'hypothèse que l'insecte mâle Megapalpus capensis a un comportement d'accouplement sur la tache sombre, car celle-ci ressemble à une femelle Megapalpus capensis.
Enfin le document 3 montre que le nombre d'inflorescences recevant du pollen apporté par les mâles Megapalpus capensis est environ 4 fois plus élevé chez la variété « spring » que chez la variété « okiep » et qu'il est largement supérieur au nombre d'inflorescences « okiep » ou « spring » recevant du pollen apporté par les insectes femelles. La pollinisation effectuée par les mâles Megapalpus capensis sur les inflorescences de la variété « spring » est donc plus efficace que celle effectuée par ce même insecte sur la variété « okiep », expliquant la reproduction accrue de la variété « spring » par rapport à la variété « okiep ».
Ainsi, la variété « spring » présente une reproduction plus efficace que la variété « okiep », car l'inflorescence de la variété « spring » possède des taches sombres mimant les femelles de son insecte pollinisateur, Megapalpus capensis. L'inflorescence de la variété « spring » attire donc plus fortement les mâles de cette espèce d'insecte. Lors de la visite de la fleur, les mâles Megapalpus capensis se posent sur les taches sombres des pétales et présentent alors un comportement d'accouplement, puis transportent du pollen ainsi récolté sur d'autres inflorescences de la variété « spring », entraînant au final une pollinisation efficace de cette variété. L'inflorescence de la variété « okiep » présente des taches mimant moins bien les femelles de son insecte pollinisateur : elle attire donc moins les insectes mâles et sa reproduction est moins efficace que celle de la variété « spring ».