Cours 8-La biogéographie insulaire Flashcards
(19 cards)
Comment définit-on une île? et quelles sont les 2 classifications?
Par son origine!
1- Iles continentales
= iles qui font partie des plaques continentales et qui se retrouvent au large des masses continentales. Elles ont pour la plupart déjà été reliées au continent quand le niveau de la mer était moins élevé
2- Iles océaniques
= ce sont des iles qui ne sont pas reliées à des plaques continentales et qui proviennent du plancher océanique. Elles sont volcaniques ou tectoniques. Elles sont plus isolées et depuis plus longtemps , ce qui influence sur les communautés
Les iles et les expériences naturelles: Qu’est-ce qu’une expérience naturelle?
Les expériences naturelles sont des expériences où l’on utilise comme sujet d’étude soit les perturbation naturelles, soient des gradients présents naturellement en nature pour étudier un phénomène.
Ainsi, on ne manipule pas l’environnement, car les iles permettent de faire des expériences naturellement (observations) ,car elles :::
- sont biens définies dans l’espace
-ce sont des systèmes relativement simple ( petites )
-elles sont généralement isolées
-elles sont nombreuses
-elles ont des caractéristiques physiques variables
On regarde comment ces gradients influencent la répartition des espèces
Comment des espèces ont pu se rendre sur des îles qui n’ont jamais été connectées?
Radeau flottant : il y a bcp d’animaux qui se sont retrouvés sur ces iles. Ils vivent dans des terriers et sortent rarement, alors le seul moyen de s’y être rendu serait par le détachement de gros morceaux de terres après des tempêtes qui ont fini par se déplacer par hasard sur cet ile-là. Explique la présence d’espèces sur des iles isolées.
Qu’est-ce qui caractérise la biogéographie des iles? Qu’est-ce qui explique les différences entre les iles et les continents?
A) Endémisme et faibles populations
B) Naïveté écologique
C) Équilibre dynamique de la biogéographie insulaire ( modèle théorique)
A) ENDÉMISME
Endémisme sur les iles : définition et importance
Les espèces qui peuplent les iles ont un fort taux d’endémisme et sont caractérisées par de faibles populations
Définition : La présence d’une espèce exclusivement dans une zone géographique limitée ( certaines régions plus que d’autres : Afrique du Sud, Californie)
Importance : l’endémisme est une notion importante en biodiversité. On s’intéresse non seulement à quelles espèces on retrouve en un endroit donné, mais aussi auxquelles sont uniques à cet endroit
Quel est le contraire d’endémisme? Et définition
Pandémisme = quand une espèce est présente presque partout dans le monde ( humain) et souvent des espèces associées aux activités humaines ( raton, faucon pèlerin.
Elle a une répartition cosmopolite
ENDÉMISME : RICHESSE ENDÉMIQUE
Indice de richesse endémique : le nombre d’espèce à un endroit et le nombre d’espèces uniques à cet endroit
Quand 100% des espèces se retrouve sur la tuile = valeur de 1, sinon 0,5, 0.25
À quels endroits dans le monde on a une plus grande biodiversité et la plus unique? ( richesse endémique)
: Nouvelle-Calédonie. 75% des espèces vasculaires sont endémiques. Nouvelle-Zélande, 80% des espèces sont endémiques. Hawaii et Madagascar, 90%.
Iles Galápagos : endémisme important. Plantes et animaux. Hotspot : touriste. Invasion d’espèce, acidification océan, pollution, el Nino. Il y avait une autre pression environnementale : l’augmentation et la fréquence des tempêtes = ca va modifier la biodiversité. Les iles son t habituées et elles ont toujours le temps de s’en remettre. Maintenant, avec la fréquence, la biodiversité n’a plus le temps de se regénérer. Nouveau facteur d’extinction aussi directe que les changements climatiques. Affecter bcp la biodiversité des iles. Galapagos : il y a des espèces qui viennent de l’Amérique du Sud. Elles ont suivi une trajectoire évolutive : nouvelle espèce endémique des Galapagos.
Quels sont les 2 mécanismes expliquant l’endémisme?
1- Disparition d’un espèce du reste de son aire de répartition ( paléo-endémisme)
- Il y a des raisons qui ont fait en sorte qu’elle disparaisse
-Il se peut qu’elle soit originaire ( autochtone) ou allochtone
Ex : Amborelle trichopoda. Endémique à la Nouvelle-Calédonie. Histoire géologique, isolée depuis 65M de l’Australie. La spéciation d’amborelle date de 130 M années. Il n’y a pas de preuve formelle, mais ce serait surprenant que cette espèce qu’elle ait évolué uniquement dans ce mini territoire ( dans le temps qu’ils étaient connectés). On pense que c’est un exemple. On pense qu’elle était répandue avant, mais depuis séparation, non. Espèce ayant un grand arbre phylogénétique. Espèce descend d’angiosperme très primitif. Espèce qui ressemble à la flore primitive des angiospermes il y a 160M.
Ex2 : Hawaii. Archipel récent, d’un point chaud. La plus vieille ile à 29M. Hillebrandia a apparu il y a 50M. On comprend qu’il a fallu qu’elle apparaisse ailleurs avant et qu’elle ait disparu après et juste hawaii.
si l’espèce est plus vielle que l’endroit, on le sait qu’elle était ailleurs. Espèce volumineuse, fossiles…
2-Apparition d’une nouvelle espèce au fil de l’évolution
- Espèce a évolué à un endroit en particulier
- Endroits surtout isolés. Il n’y a plus d’échanges génétiques, alors dérive générique et éventuellement une spéciation.
Ex : Hawaii. Viola. Apparition il y a 3M. On ne la retrouve nulle part ailleurs.
Les cas sont difficiles à montrer : montrer qu’elle n’a jamais été ailleurs et qu’il n’en existe pas. Toujours des hypothèses pour le moment
Madagascar : hottest of hotpsot. Géographiquement et géologiquement spécial depuis 180M. Tout est unique. Très menacés : changement climatique modification des terres, extinction : la menace. On sait que ce sont des cas de néo-endémisme. Lémuriens : Il n’y a aucune trace d’eux. Ce n’est pas juste une espèce, mais une grande famille. La biodiversité est très spécifique aux conditions particulières et aux pressions environnementales très fortes. Décision pour protéger : gouvernance/ gestion aider et inclure la population pour préservation des écosystèmes ( programme)
Quand on a des populations endémiques et que cet endroit est relativement petit : ça implique qu’il y a peu d’individu et des aires de répartition très faible.
Ex : Nouvelle -Calédonie : Est-ce que ces animaux sont retrouvés partout ou seulement à certains endroits sur l’ile. Ils ont des micros aire de répartition. 116 espèces ont des aires de répartition de moins de 5,2km2. La plupart des espèces ont des aires de répartition de moins de 1000km2. Particulièrement préoccupant dans un contexte des développements des activités humaines, changement dans la matrice géographique : développement minier ( détruire paysage de plusieurs dizaine de km… éliminer plusieurs espèces en même temps sans s’en rendre compte, car on ne connait pas leur absence/présence). Alors c’est pour ça qu’on priorise la protection de la biodiversité dans les espèces. Est-ce que ça vaut la peine?
Quels sont les 2 valeurs de la biodiversité ?
1- Valeur de la biodiversité du point de vue des écosystèmes : plus on a redondance : chaque espèce a une fonction. Si plusieurs ont la même fonction : se rétablir si bouleversement
2- Valeur de la biodiversité philosophique : chef d’œuvre d’évolution. Possibilité d’évolution futur. L’humain est en train d’empêcher l’évolution/ possibilité future. On ne sait pas le futur, donc il vaudrait mieux la préserver. On sait quoi faire…
B) NAIVETÉ/ DOCILITÉ ÉCOLOGIQUE INSULAIRE
définition, causes, exemples
naiveté = tendance des populations et espèces vivant sur des îles isolées à être moins vigilants face aux prédateurs
Darwin : iguan marins. Les iguans étaient lancés à l’eau et revenaient à l’eau…D’autres espèces n’auraient pas acceptées.
Ex : étude : regarder 60 espèces de lézards vivant sur des iles vs continents. Espèces très comparables. Ils regardaient un lézard et ils notaient la distance à laquelle les lézards se sauvaient. Distance de fuite : distance à laquelle un humain peut s’approcher avant qu’un animal se sauve. Les espèces insulaires ont une distance réduite. Ils sont donc plus dociles. Plus une ile est isolée, plus la distance de fuite est faible. Causes? Composante génétique, mais encore…pas de prédateurs? Pour qu’elle devienne docile, il faut que le fait qu’elle soit docile lui donne un avantage. Énergie! Être docile lui permet de conserver son énergie quand elle se nourrit ou quand elle se reproduit. Si tu te sauves tout le temps, ça ne serait pas super. L’absence de prédateurs ne va pas le faire évoluer comme étant docile. Il lui faut qu’elle soit avantagée par le fait qu’elle soit docile = principe même de l’évolution. En absence de prédateur, c’est encore plus avantageux pour eux d’être très dociles.
Ex2 : Chevaux de l’île de Sable. Nouvelle-Écosse : Halifax. Chevaux sauvages. Étude sur la distance de fuite. Expériences de distance de fuite sont vrm fiables. Présence de docilité d’espèces isolées et dans l’absence de prédateurs.
C) ÉQUILIBRE DYNAMIQUE DES ÎLES : modèle théorique de MacArthur et Wilson :
constats et exemples
Définition : La théorie de l’équilibre dynamique de la biogéographie insulaire
Théorie développée par MacArthur et Wilson
2 constats :
#1 Le nombre d’espèce présentes sur une ile augmente avec la superficie de l’ile
#2 Le nombre d’espèce présentes sur une ile diminue avec le degré d’isolement de l’ile.
Ex graphiques : Caraïbes Et Asie du SE : relation est très claire entre le nombre d’espèce qu’on retrouve et la superficie. C’est une relation logarithmique : non linéaire. La relation est non-linéaire : à partir d’une superficie, il y a une saturation du nombre d’espèces présentes sur une île.
Ex2 : iles sherland, écosse. Plus une superficie est grande, plus il y aura des espèces présentes sur une ile ( graphique en haut en gauche). Particularité des espèces végétales : relations moins évidentes. Pour les plantes, le plus important est la diversité d’habitats que la taille. Si une petite ile à une grande topographie : volcan : création de nombreux micro-habitat. Mieux qu’une grande ile et même habitat. Si plus grand nombre du type d’habitats, plus de diversité à cet endroit-là.
Ex3 : Nouvelle-Guinée. 1 ère ile : pas trop isole. Saturation à 100%. Comparé à d’autre iles plus loin. Axes : saturation et distance : relation très claire, les iles très proches sont saturées en espèces comparativement aux iles plus loin et isolées. Généralement, les études donnent des résultats moins clairs, car le degré d’isolement est très difficile à quantifier.
C) ÉQUILIBRE DYNAMIQUE DES ÎLES : modèle théorique de MacArthur et Wilson : immigration et extinction, graphique
- L’immigration et l’extinction sont des phénomènes fréquents :
Immigration : processus d’arrivée d’un nombre d’individus suffisants pour assurer la colonisation sur une ile non occupée par leur espèce
Extinction ( d’une espèce d’une ile en particulier) : disparition totale d’une espèce d’une ile
DONC
Équilibre dynamique entre des taux opposés d’immigration et d’extinction
sur un graphique : immigration
- plus on a des espèces sur une île, plus le taux d”immigration est faible jusqu’à une saturation de 100%
-Plus le nombre d’espèces est élevé, moins de niche disponible il reste
-Les taux d’immigration diminuent rapidement quand l’ile commence
se remplir
Sur un graphique: extinction
- opposé aux taux d’immigration
-Quand une ile est saturée en espèces, les populations de chaque espèce seront nécessairement plus petites
-Plus une ile est saturée, plus l’augmentation des taux d’extinction pour chaque espèce ajoutée s’accélère
C) ÉQUILIBRE DYNAMIQUE DES ÎLES : modèle théorique de MacArthur et Wilson : Point d’équilibre théorique
Quand les 2 courbes se rencontrent ( extinction et immigration) : point d’équilibre théorique. Le nombre d’espèces ne bouge pas.
On peut y identifier le taux de remplacement des espèces. Chaque il en fonction de cette théorie.
L’ile A a une cinquantaine d’espèces, mais d’une année à l’autre, il y a une espèce qui disparait et une autre qui apparait. (théorie pour cette ile là à partir de la théorie dynamique)
Si on bouge le long de la courbe
a) si événements catastrophique : baisse de la population = ouragan= baisse importante du nombre d’espèces ( on descend le long de la courbe) ce qui se passe immigration ( +élevée) et extinction (-) : plus de possibilité d’immigrationj et moins extinction = retrouver équilibre
b) si arrivée importante d’espèces : espèces envahissantes : augmentation artificielle du nombre d’espèces . À cet endroit, un taux d’extinction plus importants que celui d’immigration. Alors,on va toujours revenir au point d’équilibre
C) ÉQUILIBRE DYNAMIQUE DES ÎLES : modèle théorique de MacArthur et Wilson : Point d’équilibre théorique ET complications
Superficie et degré d’isolement
La superficie de l’ile n’affecte que le taux d’extinction. On a une grande et une petite ile, le taux d’extinction va changer selon la taille. Si petite = + extinction
Inversement, le degré d’isolement de l’ile n’affecte que le taux d’immigration
C) ÉQUILIBRE DYNAMIQUE DES ÎLES : modèle théorique de MacArthur et Wilson : forces et faiblesses
forces = Facile de reproduire théoriquement (force de ce modèle de Macarthur et Wilson). Génère des hypothèses qu’on peut aller tester!
Faiblesses = trop simple pour représenter la complexité de la réalité.
Trop simple ?
- Ne tient pas compte des interactions entre les espèces
- Concept d’isolement est difficile à définir
- Même la superficie pourrait être un facteur trompeur ( superficie vs diversité)
- Ne tient pas compte que cet état d’équilibre n’est pas atteint : perturbation!
- Ne tient pas compte du processus de spéciation ( assume que toutes les espèces arrivent par immigration…mais + processus spéciation : dérive génétique)
*** Assume qu’il y a un remplacement constant de la vraie vie. Mais comment faire pour confirmer l’hypothèse, comment faire et vérifier? Si on a tous les moyens?
Tu regardes ce qu’il y a et à travers différents temps ( 3-7ans…)
Ou on trouve qq qui a commencé ces études là
Ex : Iles au large de la Californie. Il s’est rendu compte qu’il y avait un inventaire sur les oiseaux. Pour chaque ile, il a comptabilisé le nombre d’extinction et celui d’immigration. On voit qu’il y a bcp de chaque et que souvent les taux sont semblables. Les taux d’extinction et d’immigration sont semblables ou du même ordre de grandeur. Effectivement, il y a généralement le même nombre d’espèce pour chaque ile et un remplacement constant.
Ex2 : Ile du Krakatoa. Repeuplement. Graphiques : voir taux immigration et d’extinction selon différentes espèces. De façon générale, des taux d’immigration + élevé que le taux d’extinction ( car pas espèce) et éventuellement, il y a une convergence des 2 taux et qui forment un genre d’équilibre. Au début, immigration lent : pas asses de plantes pour supporter la de l’ile
*Modèle n’est pas complètement fou, Il représente des choses qu’on peut observer pour de vrai.
étude classique de défaunation de Simberloff et Wilson ( 1970)
Ilot de mangrove rouge dans les Keys de la Floride. Ilots ayant une grande biodiversité d’insectes. Ce qu’il a fait : expérience contrôlée : il a tué tout : pesticide très puissant.
Pour différents ilots pour lesquels ils ont tout éliminé les espèces : ils ont observé le repeuplement de ces ilots là
Graphique : espèce présente sur les 4 ilots. Ces ilots-là ont tous de degré d’isolement différent. E1 est le plus isolé. Les barres sur axe Y est le nombre initial d’espèce. À intervalle régulier, après la défaunation, ils voulaient voir si vrm chaque ilot avait un nombre d’espèce qui lui est propre, donc un état d’équilibre.
Résultats : ils ont vu qu’effectivement, tous les ilots, après certains jours ( 2 ans), il reviennent à une certaine stabilisation du nombre d’espèce. Au début, arrivée très rapide des espèces et dans certains cas, comme E3, plein qui sont arrivée et après diminution (extinction), il y en a eu trop et atteinte d’équilibre. À l’atteinte de l’équilibre, cela ressemble à ce qu’il y avait avant. Chaque ilot semble avoir un nombre d’espèce qui lui est propre à l’équilibre. Selon degré s’isolement. Dans ce processus-là d’atteinte à l’équilibre, il y aura des immigrations ET des extinctions.
D’après vous, est-ce que la théorie de la biogéographie insulaire peut s’appliquer ailleurs que sur les iles?
Sert à quoi? Crée des conditions de références pour voir ce qu’il y a naturellement et on peut comparer avec nos effets. Fragmentation/ ocnservation
On voit que même si on détruit, i
Étudier un endroit particulier et si tout d’un coup, il y a une perturbation de cet équilibre-là, des taux, on comprend qu’il y a des éléments perturbateurs dont nous ne savons pas nécessairement qui est train de changer cet équilibre-là.
Ex : déforestaiton. On laisse des ilots de forets, mais combien d’espèces ces ilots pourront servir?
Habitats fragmentés par l’humain! ( Mont St-Hilaire, Mont St-Bruno: mini couvert forestier entouré de zones urbaines)
Lacs endoréiques
Mares : non connectées. Des iles inversées. Des ilots isolés des autres ilots. Étude de la biodiversité.
Cratère Ungororo : population relativement isolée
Milieu alpin : haute altitude en zone tropicale : pas de saisonnalité . Ilot froid dans des zones toujours chaudes.
Milieu urbain
Est-ce que les extinctions sont aléatoires?
NON, elles ne sont pas aléatoires
La plupart se sont produites dans les iles.
Graphique = nombre d’extinction sur les continents vs sur les iles. Surtout ile : endémisme, petite population, docilité, Espèce envahissante
DODO : représentation du dodo : dinde épaisse…mérite son extinction…Un oiseau qui ne volait pas. Bien adaptée à son environnement, elle est disparue à cause des humains. Alors le problème est nous, sans le fait qu’elle soit naive.
Est-ce qu’une espèce mérite son extinction? Toutes espèces sont des merveilles de l’évolution!!!
