Chap 2 - Interactions plantes - animaux / parties 1 et 2 Flashcards
Quelles sont les caractéristiques bio des plantes ?
et quelles csq pour leur survie ?
Etres pluricellulaires présentant 2 caractéristiques notables :
1/ autotrophes
> autonome pour se nourrir grâce à photosynthèse
(réactions chimiques produites par les chloroplastes contenues dans les cellules)
2/ sessiles
= vie fixée sur un substrat
> nécessitant de trouver ressources sur place
> et d’avoir des modes de défense
dont le + basique est de pouvoir survivre en étant consommé partiellement
> besoin de pollinisateurs ou disséminateurs pour se reproduire
Quelles sont les caractéristiques bio des animaux (ou métazoaires) ?
et quelles csq pour leur survie ?
Etres pluricellulaires
1/ hétérotrophes
> doivent consommer d’autres animaux ou des plantes pour produire leur énergie
> dépendent tous des plantes directement ou indirectement
2/ mobiles
> se déplacent pour trouver leurs ressources
> ou pour fuir des prédateurs
> ou pour se reproduire
> ne peuvent survivre en étant consommés partiellement
Qu’est ce qu’une chaîne trophique ?
De quoi se compose-t-elle ?
Chaîne alimentaire
Suite de lien entre être vivants de différents niveaux trophiques
dans laquelle chaque organisme mange des organisme du niveau inférieur
pour se procurer énergie
Composition :
1/ 1er maillon = producteur
tjs un être autotrophe
= transforme matière minérale en organique
eg : plante, phytoplancton
2/ Consommateurs primaires
= mangent les producteurs
3/ Consommateurs secondaires
= mangent les conso primaires
Qu’est ce qu’un réseau trophique ?
De quoi se compose-t-il
en + des membres des chaînes trophiques ?
Ensemble des relations trophiques existant entre les diverses catégories d’êtres vivants d’un écosystème donné
Se compose de producteurs, consommateurs,
+ décomposeurs
= microorganismes
qui recyclent matière organique morte
et produisent matière minérale utilisable par producteurs
Exp de cascade trophique
dans un éco-système marin
(doc 8a)
Travaux de J. Estes
Côtes de l’Alaska
“forêts” de kelp (algues géantes)
» faune sous marine très riche
Loutre de mer
se nourrit d’oursins
et les empêche de proliférer
= espèce clé de voûte de l’éco-système kelp
> chasse à la loutre pour fourrure
> prolifération des oursins qui dévorent les algues
» disparition de la faune abritée par le kelp
Selon travaux de Wilmers
quel est l’autre intérêt écologique des loutres de mer ?
Loutres contribuent significativement
au stockage du carbone
en augmentant la productivité primaire (de matière organique végétale) du kelp dont une grande partie rejoint les fonds marins en mourant et y stocke le CO2 à long terme (effet de puits)
Exp de cascade trophique
dans un éco-système terrestre
ayant conduit à la quasi disparition de peupliers faux tremble
(doc 8b)
Loup gris du parc de Yellowstone (USA)
> chasse intensive a conduit à la prolifération des herbivores, notamment wapitis
» pression d’herbivorie
càd disparition d’une partie de la flore notamment peupliers faux-tremble
» stockage CO2 diminue
> rectifié par leur réintroduction récente
= importance des grands prédateurs pour les écosystèmes
Déf cascade trophique
Prédateur (conso secondaire) réduit les effectifs d'une espèce proie (conso primaire) et affecte donc indirectement ceux du niveau trophique inférieur
exp Loups > Wapitis > Peupliers
Exp de cascade trophique montrant l’interconnexion entre réseaux aquatiques et terrestres
dans le parc de Yellowstone
(doc 9)
(poisson invasif»_space; baisse nb de wapitis)
Réintroduction de loups + grizzlis
» retour grands prédateurs reconstitue l’intégrité fonctionnelle de l’écosystème
> > diminution trop importante des wapitis
mais pas à cause du loup
mais d’un poisson :
omble du Canada ou truite grise
= introduite illégalement par l’H pour la pêche
et qui s’est multipliée»_space; espèce invasive
qui supplante la truite fardée endémique
Or omble en profondeur inaccessible aux grizzlis
» grizzlis mangent davantage de wapitis nouveau nés
Herbivorie exercée par des insectes
> exp des suceurs de sève
pourquoi fourmis élèvent pucerons ?
comment ?
nom scientifique de cette pratique ?
Pour récolter leur miellat
> excréments liquides composés de sève et d’eau
(collecté par abeilles pour donner miel de sapin)
ouvrière “trait” le puceron par stimulation tactile antennaire
+ le protège des prédateurs,
les déplacent ou les dispersent sur les plantes favorables
élevage dit aussi trophobiose
peut être bénéfique ou catastrophique pour la plante selon les cas
Herbivorie exercée par des insectes
> exp des producteurs de galles ou cécidies
qu’est ce qu’une galle ?
quel type de relation plante-insecte ?
excroissance d’une plante générée par une femelle insecte qui inocule une substance lors de l’oviposition pour qu’elle abrite ses oeufs et larves et les nourrisse
insecte dit cécidogène
relation de type parasitaire car plante n’en retire rien
Relation insectes (animaux) - plantes
qu’ont en commun les cigariers (coléoptères)
les fourmis oecophylles
ou la chauve souris des bananes
ou d’autres espèces de chauve souris ?
> citer un phénomène étonnant
construisent des abris à partir des feuilles
ou occupent des abris naturels
d’autres chauve souris construisent des abris comme des tentes perchoirs qui peuvent durer des semaines à un an
> étonnant que les feuilles mordues ne meurent pas, continuent d’être alimentées par la plante
Modes de défense sur place des plantes
3
- résister à la destruction d’une part importante de leur tissus
consommés par des herbivores - défenses directes
physiques ou chimiques - défenses indirectes
via prédateur ou parasite de l’herbivore
Exp de défense physique directe des plantes
2
> Epines
ou rameaux divariqués
càd très écartés les uns des autres et dirigés vers différentes directions
ce qui rend les feuilles plus difficilement accessibles
Exp de fantôme de l’évolution :
végétaux néo zélandais
ayant co évolué avec des moas
(doc 10)
autre explication possible ?
Il y a environ 8 siècles
Moas = oiseaux géants non volants herbivores
exterminés avec arrivée d’Homo sapiens
archipel alors sans mammifères terrestres
nombreux arbustes divariqués de familles différentes
» accès limité aux feuilles surtout pour bec, sans dents
autre hypothèse : facteurs climatiques
Doc 10 Moas vs végétation divariquée
exp de l’araliacée pseudopanax crassifolius
dit lancewood
quelles particularités ?
feuilles différentes selon le stade de croissance
plantules > feuilles allongées qui se confondent avec litière
arbustes > feuilles rigides bords dentelés difficiles à avaler
arbre de + de 3 m de haut > pas de protection or correspond à la hauteur que pouvaient atteindre au mieux les + grand moas
» moins vulnérables
à comparer avec
Iles Chatam sans Moas
» arbre cousin n’a pas ces particularités
Doc 10 oiseaux vs végétation divariquée
Madagascar
plantes avec défenses anachroniques
oiseaux géants = aepyornithidés
> quel rôle en + ?
> > type d’interaction ?
Rôle disséminateur
fruits des plantes du genre Uncarina
(famille Pédaliacées)
> > crochets pour s’accrocher aux pieds et plumage des oiseaux éléphants + pelage des lémuriens
= interaction positive
Qu’est ce que l’hypothèse du monde vert ?
hypo T-D ou B-U ?
végétaux bénéficient de la présence de prédateurs qui limitent le nombre d’herbivores et réduisent les dégâts.
> > explique grande présence des végétaux
malgré nombreuses espèces herbivores sur la planète
> > illustré par les exp de cascades trophiques
(loups, loutres)
= hypo Top Down (contrôle descendant)
Quelle hypothèse fait concurrence à l’hypothèse du monde vert ? TD ou BU ?
Sont elles antagonistes ?
Hypo de l’autodéfense des plantes :
le monde est vert parce que les plantes sont en grande partie non consommables et les prédateurs n’y sont pas pour grand-chose.
= hypo Bottom Up (contrôle ascendant)
> > 2 hypo complémentaires
Doc 11
Quelles hypothèses ont testé Adam Ford et al dans la savane de Mpala au Kenya ?
Hypo monde vert vs autodéfense des plantes
via
rôle d’une antilope impala
> pression exercée sur 2 espèces d’acacias
et influence de 2 prédateurs :
léopard et lycaon sur cette pression
Doc 11 (impalas Kenya)
Qu’ont de particulier les 2 espèces d’acacias
consommées par les impalas ?
Laquelle préfèrent-ils et comment le sait on ?
Défenses anti-herbivores différentes :
- 1 grandes épines de 6 cm de long
- 1 petites épines
» préféré par les impalas et nettement + consommé
si on leur coupe l’accès dans certaines zones»_space; densité double
Doc 11 (impalas Kenya)
qu’ont montré les chercheurs en éliminant le couvert arboré dans la savane près des impalas ?
que c’est l’évitement du risque
qui détermine principalement leur préférence pour les milieux ouverts
plutôt que la qualité de la nourriture qu’on y trouve
» dans les clairières (sol et végétation herbacée riches en nutriments)
Doc 11 (impalas Kenya)
En résumé, en milieux ouverts quelle espèce d’acacias domine et pourquoi ?
Laquelle domine dans les zones + densément arborées ?
Espèce à grandes épines domine
car forte pression phytophage des antilopes
sur l’espèce à petites épines
> car elles y passent + de temps car moins de risque de prédateurs
En zone densément arborée
+ de prédateurs
> moins d’impalas»_space; moins de pression
» espèce à petites épines domine
autrement dit =
+ de canines (de prédateurs)»_space; moins d’épines (car moins d’herbivores) et inversement
Comment les plantes agissent-elles sur le métabolisme des animaux ?
reflet de quel processus ?
En produisant des substances qui peuvent être toxiques pour certaines espèces
et auxquelles d’autres espèces peuvent résister,
voire en utiliser comme médicaments
> course aux armements chimiques
défense chimique des plantes
Course aux armements chimiques
Exp d’insecte spécialisé sur une plante pourtant toxique
quelle csq ?
Papillon monarque
> ses chenilles consomment des asclépiades
riches en glycosides
= poisons musculaires et cardiaques
> > chenilles et papillons ont un taux élevé dans l’organisme qui les rend toxiques et amers pour leur prédateurs et les protège donc,
surtout associé à leur couleur orangé vif (signal aposématique)
Comment une plante peut se défendre indirectement en réponse à une blessure ?
exp ?
Emission de COVs composés organiques volatiles
qui attirent les prédateurs ou parasites de l’herbivore l’ayant attaquée
exp :
haricot attaqué par un acarien émet des composés
qui attirent un 2nd acarien prédateur du 1er
Défense indirecte des plantes par émission de COVs
des chercheurs néerlandais et espagnols ont montré tout récemment que…
(pommier)
lorsque les feuilles d’un pommier étaient attaquées par des chenilles,
elles émettaient des COVs qui se sont avérés attractifs
pour des mésanges charbonnières (Parus major).
Or ces passereaux sont particulièrement friands de larves de papillons !
Autre csq de l’émission de COVs pour attirer prédateurs ? (chez plantes voisines)
chez plantes voisines
COVs déclenchent dans les tissus non attaqués
un processus de vaccination :
production des mêmes substances de défense
» résistance induite
Autre exp de défense indirecte des plantes :
alliance plantes-fourmis
rôle bénéfique pour la plante ?
s’agit il d’une interaction spécialisée ?
Arbres tropicaux pourvus de nectaires extra-floraux
qui attirent des fourmis
» fourmis les protègent des herbivores
» mais en même temps elles y élèvent des hémiptères suceurs de sève
Co-évolution mais interaction diffuse, non spécialisée
> en règle générale les espèces arboricoles protègent les arbres en échange de nourriture
Alliance plante-fourmis + étroite et spécialisée que la norme :
nom du type de plante ?
Myrmécophytes (plante à fourmis) =
fournissent gite et couvert
Caractérisées par des structures préformées dérivées de parties encore vivantes
= domaties/myrmécodomaties »_space; hébergent fourmis
+ la plupart ont des nectaires extra-floraux
+ produisent des corps nourriciers qualitativement différents
» fourmis n’ont pas besoin de quitter la plante pour s’alimenter
Acacias myrmécophytes américains et africains (certains)
> particularités des domaties ?
> produisent quelle substance ?
Domaties =
Epines modifiées creuses et de grande taille
> hébergent fourmis très agressives
envers tout intrus (herbivores ou insectes folivores)
> produisent des “corps de Belt” =
corps nourriciers jaunâtres riches en protéines et lipides
Amérique tropicale
exp de myrmécophyte :
Cecropias
grâce à quoi ont ils une croissance très rapide ?
les rend compétitifs pour ?
croissance les rend compétitifs pour l’accès à la lumière
troncs et branches creux (bois canon)
avec succession de loges cylindriques
= domaties pour fourmis Azteca
dont le nombre augmente à mesure que la plante grandit et leur donne + d’espace
nourries grâce à corps de Müller produits en abondance
Doc 11
Hypo du monde vert et de l’autodéfense des plantes
sont elles applicables au milieu marin ?
producteurs primaires sont uniquement en zone photique pour capter la lumière
ils abondent grâce à des cascades trophiques impliquant des prédateurs qui limite la pop° de leur conso primaires
(exp loutres oursins kelp)
> hypo du monde vert plus prégnante
mécanismes autodéfense sont moins élaborés
que sur terre > négligeable
mais on constate que certaines espèces
produisent des métabolites toxiques
> plus courant dans les écosystèmes tropicaux
Qu’est ce que la myrmécoTROPHIE ?
exp ?
Exp du phéno de transfert de nutriments et notamment d’azote
dans le sens de l’animal vers la plante :
chez de nbx myrmécophytes,
fourmis accumulent des déchets dans les domaties qui sont utilisables par la plante pour se nourrir
exp de la grande orchidée du Yucatan
autres exp = myrmécophytes de la famille Rubiacées du Pacifique et NE Australie dites “couilles du diable”
> tubercule caverneux dont les cavités constituent des domaties
> fourmis tolèrent d’autres animaux, ne protègent pas le feuillage, mais pourvoient les hôtes en nutriments via excréments et déchets abandonnés
Comment les plantes carnivores se procurent de l’azote malgré sol généralement pauvre ?
= autre exp de ?
préciser leur anatomie
exp de la liane du Brunei
En capturant des arthropodes
= autre exp de relation inversée plante-animal
composées de feuilles normales captant le soleil
+ feuilles modifiées =
pièges actifs qui se referment
ou bien urnes contenant liquide digestif
+ pièges diffusent signaux chimique ou visuels attirant les proies
exp liane du Brunei =
urnes en haut de la canopée émettent odeur similaire aux fleurs
d’autres espèces produisent d’étonnant motifs bleu fluo qui attirent les insectes
Doc 12
plantes carnivores =
exp des Népenthes de Bornéo
description typique
Feuilles modifiées en forme d’urnes
remplies de fluide digestif
et dont le péristome (rebord)
est très glissant
= piège “passif” mais redoutable
proies = arthropodes ou petits reptiles voire mammifères
Doc 12
plantes carnivores =
exp des Népenthes de Bornéo
exp particulier de N. lowii (individus âgés)
en haute altitude
phéno isolé ?
= plantes carnivores mais aussi…
urnes ne capturent pas d’arthropodes
mais des toupayes (musaraignes arboricoles)
y déposent leurs excréments
en venant consommer le nectar produit par les opercules de la plante
> > plante récolte 57 à 100% de l’azote nécessaire
phéno non isolé, observé chez d’autres népenthes
> une chauve souris en utilise même une comme refuge diurne
= plantes carnivores mais aussi coprophages
Doc 13
exp de Nepenthes bicalcarata à Bornéo
> très grande, peut atteindre 20m de hauteur
et urnes surmontées de 2 épines dont les proies tombent
quelle particularité ?
quelle intuition de Beccari en 1902 a été confirmée par Charles Clarke 90 ans après ?
quel bénéfice pour la plante ?
Plante à fourmis également
> en héberge (C. schmitzi) et pourtant en consomme aussi
intuition de Beccari =
fourmis hébergées se nourrissent des insectes tombés dans le piège
en plongeant dans le fluide digestif moins acide que chez les autres Nepenthes
> > bénéfique à la plante
en lui évitant la putréfaction incontrôlée des proies de grande taille
Doc 13
Nepenthes bicalcarata
péristome sans cire glissante
» comment est il efficace ?
comment les fourmis aident la capture des insectes ?
effet d’aquaplaning quand il est humide
+ fourmis C. schmitzi le nettoient de particules et champignons
> > efficaces dans la durée
fourmis aident à la capture :
ouvrières mordent proies qui tente de s’extraire du fluide
et les fragmentent pour partager avec la plante
= stratégie de chasse en embuscade mutuellement bénéfique
(+ fèces fourmis qui améliorent transit plante)
