Cours 2

Question 1

Qui a proposé la théorie de l’évolution?

Answer 1

Charles Darwin, mais Alfred Wallace était dessus aussi

Question 2

Quels sont les deux gros concepts de la théorie de l’évolution?

Answer 2

• Sélection naturelle (individus les mieux adaptés ne sont pas les plus forts)
• Lutte pour l’existence car ressources limitées (compétition, coopération, etc)

Question 3

Qu’est-ce que la catastrophe Malthusienne?

Answer 3

Selon Malthus, la croissance de la population humaine tend à s’accélérer de manière exponentielle, tandis que la croissance des ressources nécessaires à la subsistance humaine (comme la production alimentaire) progresse de manière linéaire, voire plus lentement. Malthus a ainsi avancé que, tôt ou tard, la population dépasserait la capacité de la Terre à fournir suffisamment de ressources pour tous, entraînant ainsi une catastrophe.

Question 4

Qu’a fait Pierre-François Verhulst?

Answer 4

Il a élaboré une équation différentielle qui décrit le modèle logistique de croissance d’une population. C’est l’équation logistique ou courbe en S. Elle tient compte des limites environnementales et des ressources disponibles, offrant ainsi une perspective plus réaliste sur la croissance de la population par rapport au modèle exponentiel pur.

Question 5

Qui a décrit mathématiquement le lien de prédation entre entre les espèces?

Answer 5

Lotka et Volterra

Question 6

Qu’a formulé Georgy Gause?

Answer 6

Principe d’exclusion compétitive
Pas de coexistence possible pour la même ressource sauf si partage des ressources : partionnement de niche (espace, temps, …). 2 espèces seules grandissent normalement et lorsqu’on les met ensemble, l’une crash et l’autre grandit, c’est l’exclusion compétitive.

Question 7

Qui a décrit les écosystèmes comme super organismes?

Answer 7

Frederic Clements
Évolution d’une communauté vers un stade stable, une fin en soit après laquelle il n’y plus d’évolution.
- Inscrit dans la théorie de l’évolution des espèces de Darwin
- Associations entre espèces différentes constituent des communautés
- Changement de ces super organismes vers le stade climax
- Polyclimax

Question 8

Quelles sont les théories de Henry Gleason?

Answer 8

Concept individualiste (botanique)
- Les écosystèmes sont des sommes d’individus
- Les individus ont des caractéristiques écologiques différentes et répondent différemment aux gradients de l’environnement
- Associations et interactions locales
- S’oppose à Clements

Question 9

Quelles sont les théories de Stephen Forbes?

Answer 9

Concept de communautés d’intérêts (vision holistique, animaux)
- Harmonie au sein des communautés (vues comme des entités)
- Les relations écologiques (compétition et prédation) entre les organismes permet de maintenir cette harmonie
- Interdépendance au sein des systèmes et résilience (capacité de se rétablir après des perturbations)

Question 10

Quelles sont les théories de Arthur Tansley ?

Answer 10

Concept de l’écosystème et du polyclimax (botanique) - S’oppose aussi à Clements
- Introduit le concept d’écosystèmes qui seraient les unités d’études
- Il faut considérer les flux entre les organismes et leur environnement - Une région donnée à plusieurs climax possibles

Question 11

Définir le polyclimax

Answer 11

il y a des stades d’évolution mais les écosystèmes ne se retrouvent pas avec la même finalité, il y a plusieurs possibilités d’évolution

Question 12

Quelle sont les théories de Charles Elton?

Answer 12

Concept de rôles fonctionnels (vision anti-holistique, animaux)
- Embrasse l’idée d’interdépendance d’Elton mais rejette l’idée holistique - Développe sa vision de la niche basée sur l’alimentation des espèces
- Idée de pyramides trophiques et application aux espèces invasives

Question 13

Quelles sont les théories de George Hutchinson?

Answer 13

Présentation en 1957 ayant donné naissance à l’écologie moderne
En s’appuyant fortement sur les travaux précédent :
- Développement mathématique et importance de la compétition (Gause)
- Développe des théories autour de l’exclusion compétitive pour essayer de comprendre la répartition des espèces
- Définition de la niche trophique : espace à n dimensions et notions de niches fondamentale Vs. réalisée
- Changement climatique (dès 1947 : CO2 = augmentation des températures)

Question 14

Qu’est-ce que l’exclusion compétitive?

Answer 14

Il ne peut pas y avoir des espèces de la même taille au même endroit car trop compétitif

L’exclusion compétitive est un concept en écologie qui fait référence à la compétition entre deux espèces (ou plus) pour des ressources limitées dans un habitat donné. Cette compétition peut conduire à l’élimination ou à la diminution significative d’une espèce par une autre, souvent en raison de l’exploitation plus efficace des ressources par l’espèce dominante.

Question 15

Qui était Robert MacArthur?

Answer 15

Étudiant au doctorat sous la supervision d’Hutchinson
- Offrir un cadre théorique scientifiquement plus solide aux concepts de niche trophique et de partitionnement de niche
➢ Développement de plusieurs modèles mathématique (falsifiables) testés empiriquement
- Naissance à grande échelle de la biogéographie (avec E. O. Wilson)

Question 16

Expliquer la différence entre site local, région, biome (ou écorégion) et région biogéographique

Answer 16

• Site local : Petite surface (< 1m à quelques Km carrés). Dépend de la taille des organismes considérés au sein de la communautés. Généralement considéré par la haute probabilité que les organismes aient des interactions entre eux.
• Région: Large surface (plusieurs Km carrés). Contient un grand nombre d’habitats et sites locaux. Échelle à laquelle opère les mécanismes de spéciation et d’extinction.
• Biome/Écorégion : Très large zone. Définis généralement par le climat (et donc le type de faune et flore).
• Région biogéographique: Zone extrêmement large : niveau continental. Portion du globe terrestre qui a une histoire évolutive commune.

Question 17

Qu’est-ce que la diversité alpha?

Answer 17

Mesure la diversité au sein d’un habitat ou d’une communauté spécifique à une échelle locale (Dans 1 site).

Question 18

Qu’est-ce que la diversité bêta?

Answer 18

Mesure de la différence en composition spécifique entre plusieurs habitats locaux, au sein d’une région (homogénéité). Mesure à quel point les sites sont homogènes ou différents.

Question 19

Qu’est-ce que la diversité gamma?

Answer 19

Diversité totale à l’échelle régionale ou géographique.
Elle englobe toutes les espèces présentes dans une région donnée, quels que soient les habitats spécifiques.
La diversité gamma est la somme des diversités alpha présentes dans différents habitats (Plusieurs sites).

Question 20

B=

Answer 20

y/a

Question 21

Comment sont la diversité a et B lorsqu’on a une distribution inégale des ressources?

Answer 21

a diminue et B augmente

Question 22

Comment sont la diversité a et B lorsque y augmente?

Answer 22

a augmente et B augmente

Question 23

Comment sont la diversité a et B lorsqu’on a des individus spatialement proches au sein des espèces?

Answer 23

a augmente et B diminue

Question 24

Quelle est l’équation de la relation espèces-surface?

Answer 24

S = c x A^z
S : nombre d’espèces
A : Surface
c et z des constantes
Les surfaces plus grandes contiennent plus d’espèces

Question 25

Qui a proposé a théorie de l’équilibre en zoographie insulaire?

Answer 25

Robert MacArthur et Edward Wilson

Il y a un état de stabilité mais il y a quand même certains changements comme M dans l’équation qui correspond au taux de naissance, d’immigration, etc et D qui correspond à la mortalité, les départs etc.

Question 26

À quoi ressemble la courbe de distribution d’abondance de Ronald Fisher?

Answer 26

La courbe de distribution d’abondance est un patron quasi universel : peu importe la communauté qu’on échantillonne, on y retrouvera une grande proportion d’espèces rares et une faible proportion d’espèces très abondantes.

Question 27

À quoi sert l’indice de Shannon?

Answer 27

Mesure la diversité d’une communauté en tenant compte du nombre d’espèces présentes et de leur abondance relative.
Un indice de Shannon plus élevé indique une plus grande diversité.

Question 28

À quoi sert l’indice de Simpson

Answer 28

Mesure la probabilité que deux individus choisis au hasard dans une communauté appartiennent à la même espèce. Un indice de Simpson élevé suggère une faible diversité, car il indique que la plupart des individus appartiennent à une ou quelques espèces dominantes.

Question 29

Les changements de diversité le long d’un gradient longitudinal (Nord-Sud) est le plus dominant. Quelles sont les hypothèses pour l’expliquer ?

Answer 29

➢ Modèle nul (hasard)
➢ Hypothèse écologique
➢ Hypothèse historique
➢ Hypothèse évolutive

Question 30

Expliquer le modèle nul

Answer 30

Pas de mécanisme ou de processus particulier pour expliquer ce patron observé (processus aléatoire)

Question 31

Qu’est-ce que le modèle de l’effet du domaine moyen (mid-effect)?

Answer 31

Il suggère que la distribution des espèces sur le globe résulte tout simplement du fait de placer des distributions d’espèces dans un “domaine” (la terre) avec des frontières finies.

Question 32

Quelles critiques peuvent être faites au modèle du domaine moyen?

Answer 32

➢ Pas vraiment neutre : caractéristiques des espèces (longueur des crayons)
➢ Problème techniques : peu de données empiriques et ne fonctionne pas trop lorsque appliqué globalement.
Pas exemple, n’explique que 2% de la répartition aviaire (Storch et al, 2006) MAIS fonctionne bien avec systèmes avec frontières finies (montagnes,…)
➢ Selon le modèle la diversité devrait être plus élevé au centre des continents (rarement observé)

Question 33

Quelle est l’hypothèse écologique?

Answer 33

Les variables climatiques (abiotiques : soleil et précipitations) expliquent le mieux les variations de richesse taxonomique et spécifique. Basée sur l’idée du lien positif entre énergie disponible et nombre d’individus

Question 34

Quelle est l’hypothèse historique?

Answer 34

À la base cette hypothèse stipule que les hautes latitudes ont connu beaucoup plus d’événements dramatiques d’un point de vue du climat (glaciations) qui ont eu pour effet de toujours ramener l’horloge de la diversité (diversity clock) à zéro.

Question 35

Est-ce que l’hypothèse historique est valide?

Answer 35

Oui à des niveaux de faible résolution taxonomique (ordre famille), car on peut faire des liens entre l’éocène et aujourd’hui et on voit que qu’il y a peu d’échange entre les zones tempérées et tropicales : conservation de niche tropicale
Non à haute résolution taxonomique car peu d’espèces tracent leurs origines jusqu’à 40-60 Ma, lorsque les zones tropicales dominaient la planète.

Bien que cette hypothèse puisse expliquer en partie l’origine du gradient, elle ne peut pas l’expliquer complètement.

Question 36

Quelle est l’hypothèse évolutive et est-elle valide ?

Answer 36

La latitude pourrait faire varier le taux de diversification.
Selon la méthode d’analyse des fossiles, il semblerait que oui, elle soit valide.
MAIS Les évidences phylogénétiques récentes suggèrent que lorsqu’on regarde loin dans le passé, les taux de spéciation sont plus élevés aux tropiques, et lorsqu’on regarde plus près dans le présent, cette différence disparaît.

Question 37

Qui a développé le modèle de croissance exponentielle de la population?

Answer 37

Malthus.
Il a développé l’idée que la population humaine a tendance à croître de manière exponentielle, tandis que les ressources augmentent de manière plus linéaire, ce qui peut entraîner des périodes de pénurie et de misère.

Question 38

Qui a développé le modèle de croissance logistique?

Answer 38

Verhulst.
Il a proposé une extension du modèle de croissance exponentielle en introduisant une limite de capacité, représentée par la constante K, qui reflète la capacité maximale de l’environnement à soutenir une population donnée.

Question 39

Qui a développé des modèles de compétition et de prédation?

Answer 39

Lotka et Volterra.
Ils ont développé des modèles mathématiques pour décrire les interactions entre les espèces dans un écosystème, en se concentrant sur la compétition pour les ressources et la prédation.

Question 40

Qui a proposé la théorie de l’individualisme écologique?

Answer 40

Gleason.
Il a proposé que les communautés végétales se forment principalement à partir d’interactions locales entre individus et que les communautés ne sont pas nécessairement des entités stables ou bien définies.

Question 41

Qui a développé la théorie de du climax?

Answer 41

Clements
Il a développé la théorie du climax, qui propose que les communautés écologiques passent par une série d’étapes successives, culminant avec un état stable appelé climax, où la composition spécifique des espèces est relativement constante. Cette théorie a été influente dans la compréhension de la succession écologique et de la dynamique des écosystèmes.

Il a aussi développé l’idée que les communautés écologiques sont des entités distinctes et cohérentes, comparables à des organismes individuels, avec des interactions et des adaptations spécifiques.

Question 42

Qui a développé la théorie de l’évolution par la sélection naturelle?

Answer 42

Darwin et Wallace.
Ils ont élaboré indépendamment la théorie selon laquelle les espèces évoluent au fil du temps par le mécanisme de la sélection naturelle, où les individus les mieux adaptés à leur environnement ont une meilleure chance de survie et de reproduction.

Question 43

Qui a développé la notion d’écosystème comme unité?

Answer 43

Tansley.
Il a introduit le concept d’écosystème en écologie, décrivant les interactions complexes entre les organismes vivants et leur environnement physique. Il a également développé la notion de la chaîne alimentaire et a contribué à la compréhension des flux d’énergie dans les écosystèmes.

Question 44

Qui a développé le principe d’exclusion compétitive?

Answer 44

Gause.
Ce principe stipule qu’en présence de deux espèces concurrentes qui partagent les mêmes ressources et niches écologiques, l’une des espèces finira par exclure l’autre de son habitat. Cela signifie que deux espèces ne peuvent pas coexister indéfiniment si elles ont des exigences écologiques identiques ou très similaires. Ce principe est fondamental dans notre compréhension de la compétition inter-espèces et de la structure des communautés écologiques. Merci de l’avoir souligné.

Question 45

Qui a décrit les communautés comme des entités avec des interactions harmonieuses?

Answer 45

Forbes.
Il a eu une perspective différente de celle de Gause sur les interactions dans les communautés écologiques. Alors que Gause a principalement étudié la compétition et l’exclusion compétitive entre les espèces, Forbes était plus intéressé par la façon dont les organismes coexistent et interagissent dans les communautés.