Cette séance va s'appuyer sur des faits d'évolution observables et les mettre en relation avec des mécanismes explicatifs. Elle s'articule avec la partie « Procréation » pour expliquer le brassage génétique lors de la reproduction sexuée et s'inscrit dans l'approche One Health : elle articule santé animale (évolution génétique de la population), santé des écosystèmes (rôle écologique des éléphants) et santé humaine (enjeux du trafic d'ivoire, risques zoonotiques). Elle s'appuie également sur les acquis de quatrième concernant les écosystèmes et leur caractère dynamique.

Objectifs de la séance

Comprendre, dès le collège, comment une pression de sélection (le braconnage) modifie la fréquence des allèles dans une population au fil des générations, conduisant à une transformation observable du phénotype dominant de l'espèce.
Les élèves doivent être capables, à l'issue de la séance, de :
•décrire l'évolution de la fréquence de l'allèle d à partir d'un graphique qu'ils ont eux-mêmes construit.
•expliquer pourquoi le phénotype « sans défenses » devient majoritaire sous l'effet du braconnage.
•relier variation génétique, hérédité et sélection naturelle dans une explication cohérente.
•situer ces mécanismes dans une perspective One Health : impacts sur l'écosystème et sur les sociétés humaines.

Compétences travaillées

La séance couvre l'ensemble du spectre des compétences disciplinaires du cycle 4, avec une forte dominante sur la démarche d'investigation et une ouverture vers l'éducation à la citoyenneté planétaire via One Health. Pratique de la démarche scientifique : modélisation pour simuler une dynamique des populations puis interpréter des résultats en analysant les données issues de la simulation.
Maîtrise des langages : représenter des données sous différentes formes
Communiquer et argumenter :  apprendre à rédiger un texte argumenté, articulé par des connecteurs logiques, pour rendre compte de sa démarche et de ses résultats.
Utilisation des outils numériques : cette activité développe l'autonomie dans l'usage de logiciels pour simuler un phénomène inaccessible directement.
 

L'outil numérique

La simulation est une application web libre, hébergée sur la forge pédagogique de l'Éducation nationale. Elle a été VibeCoder par Stéphane AGNIEL (IAN SVT) et fonctionne sans installation sur tous les navigateurs. Elle modélise une population d'éléphants dont chaque individu possède un génotype déterminé par deux allèles :
•    d (récessif) : allèle responsable du développement des défenses ;
•    S (dominant) : allèle « sans défenses ». Un seul allèle S suffit pour donner le phénotype sans défenses.
À chaque génération, les braconniers ciblent les individus de phénotype « avec défenses » (génotype dd). Ces individus sont éliminés avant de se reproduire, réduisant progressivement la proportion de l'allèle d dans la population. L'élève suit cette évolution en traçant une courbe du % de l'allèle d en fonction du temps (de 1900 à 3500).
Accès : sagniel.forge.apps.education.fr/elephants/

Ancrage dans la réalité : le cas du Mozambique

Le scénario de la simulation n'est pas fictif. Au Mozambique, après la guerre civile (1977–1992), le braconnage intensif a éliminé une grande partie des éléphants possédant des défenses. Les études de terrain ont documenté une augmentation spectaculaire de la proportion de femelles sans défenses dans la population survivante. (https://www.science.org/doi/10.1126/science.abe7389)
Ce cas constitue l'une des démonstrations les plus saisissantes de sélection naturelle humainement induite en temps réel.

Pourtant la présence de défenses constitue un avantage évolutif :

Une approche One Heath

La dimension algorithmique

L'interface « Algorithme » de la simulation expose aux élèves les paramètres internes du modèle sous une forme accessible. La structure sous-jacente peut être représentée avec des blocs de type Scratch — langage de programmation visuelle que les élèves connaissent depuis le cycle 3. Cette approche est plus facile en collège que l'usage d'Edu'modèles qu'ils utiliseront au Lycée.

En cliquant sur « Algorithme », l'élève accède à une interface lui permettant de faire varier le nombre de braconniers. Cette modification correspond à changer la valeur d'une variable dans l'algorithme — sans écrire de code. Voir le tutoriel en Pièce jointe à cet article : ici

Déroulement de la séance 

La séance est organisée en trois parties progressives, de l'observation à l'explication, avec une ouverture One Health en clôture. Elle peut être menée en salle informatique (pratique pour une meilleure analyse de l'export .csv des données)  sur tablettes ou sur smartphones si autorisés dans le règlement intérieur de l'établissement.

Exemple de résultats obtenus avec une pression de sélection faible

Après avoir analyser des données montrant qu'il y a de plus en plus d'éléphants sans défense au Mozambique, les élèves se questionnent. Nous avons vu dans les séances précédentes qu'avoir des défenses constituait un avantage dans le cadre de la sélection naturelle. Pourquoi voit-on de plus en plus d'éléphants sans défenses ?
Conseils de mise en œuvre : 
•    Projeter la simulation au tableau lors du lancement — les élèves doivent voir le fonctionnement avant d'agir.
•    Construire un graphique avec les données du modèle.
•    Bilan différencié : laisser les élèves choisir leur niveau librement. En pratique, la majorité choisit le niveau 2 ; le niveau 1 est un filet de sécurité efficace.
•    Ouverture One Health : réserver 5 minutes en fin de séance pour la discussion citoyenne. Cette phase renforce l'ancrage et la mémorisation des notions.

La principale valeur ajoutée réside dans la possibilité de rendre visible un phénomène qui se déroule sur des siècles — totalement inaccessible à l'observation directe. La simulation comprime le temps : les élèves voient une population se transformer sur 1 600 ans en quelques secondes, et peuvent comparer trois scénarios sur le même graphique.
Construire un graphique à partir de données brutes est une compétence peu exercée. Ici, le graphique est la production centrale : les élèves tracent trois courbes sur le même repère, gèrent la légende, comparent des évolutions. Ce faisant, ils développent une compréhension plus profonde de ce que représente l'axe des abscisses — le temps réel, en années calendaires, ancré dans l'histoire récente (1900 à 3500).
 

Toute modélisation implique des simplifications. Discuter ces limites avec les élèves est une compétence scientifique à part entière :
•    Génétique simplifiée : un seul gène à deux allèles. En réalité, la situation est différente entre éléphants d'Afrique et d'Asie, entre mâles et femelles, et implique une régulation hormonale complexe.
•    Pas de dérive génétique : dans de petites populations, le hasard de la reproduction peut modifier les fréquences alléliques indépendamment de toute sélection. Ce mécanisme, au programme du lycée, n'est pas recherché mais visible — ce qui est cohérent avec le niveau 3e.
•    Reproduction simplifiée : la simulation ne prend pas en compte la sélection sexuelle, ni les préférences d'accouplement liées à la présence ou l'absence de défenses. Cependant cette sélection peut aussi être envisagée dans l'algorithme.
•    Structure par âge absente : les braconniers ciblent en réalité principalement les adultes mâles à grandes défenses — une nuance non représentée.
•    Causalité simplifiée : la simulation ne modélise que la pression directe (braconnage → sélection). Les boucles de rétroaction entre santé des écosystèmes et santé humaine ne sont pas représentées.
•    Données géographiques absentes : la simulation ne situe pas le phénomène dans l'espace. La Map représentée affiche une surface approximative de 1000 Km² dans laquelle peut vivre une population d'environ 50 éléphants.
 

On peut demander aux élèves :
•    « Que se passerait-il si les braconniers ciblaient aussi les individus Sd, repérables par scanner ? » → ouverture sur phénotype/génotype.
•    « La simulation prédit-elle exactement ce qui s'est passé au Mozambique ? » → ouverture sur confrontation modèle/données réelles.
•    « Si les éléphants perdent leurs défenses, peuvent-ils encore jouer leur rôle dans l'écosystème ? » → prolongement One Health / éthologie.

Conclusion

La séance « Il Faut l’Ivoire pour le Croire » illustre comment une simulation numérique simple peut articuler, en 50 minutes, des notions biologiques fondamentales (sélection naturelle, génétique des populations) et une approche citoyenne globale (One Health). En faisant varier le nombre de braconniers dans l'algorithme, les élèves ne manipulent pas seulement un paramètre : ils expérimentent concrètement l'idée que les décisions humaines ont des effets biologiques mesurables, et que ces effets se répercutent bien au-delà de l'espèce cible.