Cours 2- L'environnement physique et la répartition de la vie, les réponses au stress Flashcards
Qu’est-ce que l’aire de répartition?
aire dans laquelle toutes les populations d’une espèce sont distribuées ( où elles se retrouvent)
Qu’est-ce que la biogéographie étudie?
Elle étudie la DISTRIBUTION passée et présente de la VIE entre autres grâces aux aires de répartition des espèces
À l’échelle régionale ou continentale….l’aire de répartition est…
une représentation simplifiée de la réalité
En fait, la véritable aire de répartition d’une espèce devrait être….
la somme de la localisation de chaque individu d’une espèce
À l’échelle locale….
les patrons de distributions des espèces sont plus précis qu’à l’échelle régionale : on peut voir chaque individu, sinon une parcelle
Que retouve-t-on sur une carte de l’aire de répartition d’un espèce?
- la superficie de l’aire
-les limites de répartition
-l’abondance au sein de l’aire de répartition
Est-ce que les cartes sont fiables?
Non, il existe plusieurs façon des représenter l’aire de répartition et malgré cela, les infos qu’on en tire sont incomplètes et les représentations cartographiques introduisent toutes des biais et des erreurs
= populations très vastes! On n’est jamais certains
Comment détermine-t-on une aire de répartition? (5)
1- données empiriques sur la présence ou l’absence d’une espèce en un point donné
2- Données télémétriques sur les caractéristiques de l’environnement ( sol, climat, habitat)
3- Association entre les données présence/absence entre les caractéristiques environnementales
4- Modélisation de la distribution
5- Vérification du modèle produit à l’aide de nouvelles données empiriques ( différentes de celles initiales)
Quelles sont les différentes formes de représentations possibles pour l’aire de répartition ?
(3)
1- par points
= on note la localisation des individus et les observations. Elle offre plus d’infos
2- par combinaison de délimitation et de points
= en combinant les 2, on peut mieux cerner la répartition : selon les conditions et les observations
3-par isolignes ( carte de densité)
=assez de données pour créer des cartes montrant les variations spatiales dans l’abondance d’une espèce. On peut faire un interpolation pour estimer la densité d’individus
Puisque les patrons d’abondance sont complexes….
il est difficile de déterminer une limite claire dans la distribution d’un espèce. La représentation d’une aire de répartition d’une espèce peut difficilement rendre compte du DYNAMISME de la distribution d’une espèce, par la MOBILITÉ ou la LONGÉVITÉ des individus
*les représentations sont un compromis entre précision et utilité ( selon l’objectif)
La notion d’aire de répartition intègre 2 concepts distincts :
zone d’occurence vs zone d’occupation
Qu’est-ce que la zone d’occurence ?
C’est le TERRITOIRE dans lequel on trouve les populations connues d’une espèce
sur une carte =
-on la représente par un polygone sans angle concave et à l’intérieur, il y a de très fortes chances de retrouver l’espèce
Qu’est-ce que la zone d’occupation?
C’est la SUPERFICIE au sein de la zone d’occurence véritablement occupée par l’espèce, montrant le fait que la zone d’occurence peut contenir des habitats inadaptés ou inoccupés.
La zone d’occupation est un concept qui dépend de l’échelle à laquelle on travaille et cette dernière varie en fonction de l’espèce étudiée.
*En conservation de la biodiversité, cette zone est souvent définie comme étant la plus petite superficie cruciale à la survie d’une espèce
Quels sont des exemples d’aires de répartition continue vs disjointe?
Continue = palmiers
discontinue = magnolias
Qu’est-ce qu’une aire de répartition continue?
il n’y a pas de coupures dans son aire de répartition
(souvent liée à des conditions environnementales très strictes)
Qu’est-ce qu’une aire de répartition disjointe?
Aire séparée par des milliers de km
Qu’est-ce qui explique la répartition disjointe?
=plusieurs facteurs!
*Dans le cas des magnolias, ce sont des angiospermes, une plante à fleurs. Cette espèce a existé en même temps que les dinosaures au Mézosoique. Pendant 70millions d’années, elle est distribuée partout et pollinisée, et ce, jusqu’il y a 2-3 millions d’années lors de la dernières glaciation.
-À cette température, elle ne peut compétitionner, alors de nouvelles espèces végétales apparaissent et compétitionnent avantangeusement en prenant sa place.
*exemple d’une lignée RELIQUES
Quels sont les 2 types d’aire de répartition?
continue et disjointe
Qu’est-ce qu’une espèce relique?
Espèce qui ne se retrouve que dans une AIRE LIMITÉE, mais qui fut autrefois plus abondante
= il s’est passé quelque chose
=ces endroits sont nommées les REFUGES
Nomme des exemples d’espèces reliques autre que le magnolia. (3)
1 Collamboles
= elles étaient là avant la dernière ère glaciaire en Europe et au Groenland. Aujourd’hui, elle est dans les Pyrénées et sur les pourtours de l’Inlandsis. Elle s’est déplacée grâce au déplacement des glaciers. Il s’agit alors de refuges glaciaires, car ils sont reliés à la glace
=Endémique au Tibet, mais on le retrouve en Angleterre. Des changements climatiques ont isolé des populations. Alors, avant il en avait partout et aujourd’hui, seulement au Tibet…
Comment cette espèce vit en plein coeur de la forêt tropicale e Afrique, mais qui provient de l’ère glaciaire? À l’ère du Pléistocène, la T° change partout sur le globe. Il change les patrons des précipitations, dont en Afrique. Généralement, les zones sont asséchées sauf 2 zones où assez pour une forêt tropicale…
Qu’est-ce que détermine l’aire de répartition des espèces?
La disponibilité des ressources et la présence de conditions optimales
- facteurs abiotiques, biotiques et historiques
Quels sont les facteurs ABIOTIQUES? (4)
le climat
les sols
les environnements aquatiques
les perturbations
Facteurs abiotiques : LE CLIMAT
–> Températures et précipitations, vent ( moyennes et variabilités
-En pratique, selon certaines T°, on ne pourra pas retrouver une telle espèce, car les conditions ne sont tout simplement pas optimales
-Sinon, les variabilités interannuelles telles qu’El Niño participent à créer des conditions non favorables pour certaines espèces
= Le climat peut aider à contrôler la répartition, mais à l’intérieur même de ce facteur, il y a une pluralité de paramètres
Facteurs abiotiques : LES SOLS
–>composition chimique, pH, structure, porosité, épaisseur, contenu en H20 et 02
-la formation d’un sol varie dans l’espace et dans le temps
-CL-O-R-P-T ( climat, 02, relief, matériel parental, temps)
-et tout ça dans un climat variable
-la présence de végétation importe! Tourbière
Facteurs abiotiques: ENVIRONNEMENTS AQUATIQUES
–>Salinité, pH, O2 dissout, turbidité
-Paramètre qui évoluent dans l’eau et limitent la répartition
ex: zone intertidale = où battu par les marées : les espèces doivent être surspécialisées ( grandes variations)
Facteurs abiotiques: PERTURBATIONS
–> changements rapides de la matière géographique
-anthropique ou naturelle
-feux forêt : pour certains, ils sont essentiels à leur regénération
ex: Cactus
Explique le cas du cactus ( facteurs abiotiques)
il y a une relation claire entre la T° et cette espèce MAIS il y a d’autres facteurs = la relation entre le régime de T° et la distribution est une corrélation, mais pas nécessairement une causalité
Cactus ne survit pas en -0°C. Néanmoins, certains individus survivent sous le point de congélation. Comment? Petit individu qui sont en-dessous d’arbres qui les protègent. Arbres émettent de la chaleur, alors température ressentie n’est pas sous 0°C
Qu’est-ce qui influence la capacité d’une espèce à s’établir et persiter à un endroit donné?
et que permettent-ils?
L’ensemble des facteurs environnementaux qui lui sont favorables pour
- sa survie
-sa reproduction
-la dispersion des individus
- sa RÉPARTITION
Quelle est la règle fondamentale de l’écologie des populations par Thomas Mathlus 1798?
Différence entre théorie et pratique?
Toute population a la capacité exponentielle de se reproduire
= ce concept n’est que théorique, car la croissance de toute espèce est inévitablement limitée par la disponibilité des ressources ou la présence de conditions non favorables à la survie, la reproduction ou sa dispersion
Pour chaque facteur environnemental, il y a …
un optimum
Qu’est-ce qu’un optimum ?
un point où la réponse de l’organisme est la plus efficace et d’où la réponse, lorsque le facteur change, ne peut que diminuer
Au sein de l’optimum d’une espèce, on retrouve
sa gamme de tolérance
À l’intérieur de sa gamme de tolérance , il y a…
+ définition
l’amplitude écologique, soit l’étendue des valeurs que peut prendre un facteur et dans laquelle la réponse de l’organisme est positive
Qu’est-ce que la tolérance globale?
Puisque la répartition est limitée par une miltitude de facteurs environnementaux, c’est la tolérance à TOUS ces facteurs qui dictera la répartition
Le point où cette tolérance globale est respecté est la NICHE ÉCOLOGIQUE
Définis la tolérance globale
C’est la gamme de tolérance de tous les facteurs environnementaux. Il y a plusieurs stades de développement durant laquelle la tolérance globale varie
Définis la tolérance globale réduite
C’est la zone où les conditions sont respectées et optimales pour répondre aux besoins de tous les stades de la vie de l’espèce
- naissance
-survie des juvéniles
-reproduction
-survie des adultes
Qu’est-ce qu’une niche écologique? ( définition)
- La somme des exigences en termes d’habitat qui permet à une espèce de persister et de ses reproduire
(Grinnell, 1917)
-Points où toutes les exigences sont respectées
-1954, notion d’hypervolume = une représentation multidimensionnée des habitats d’une espèce où chaque axe représente une variab.le environnementale
Est-ce que les niches sont uniques ou non?
Et une niche peut-t-elle être habitée par plus d’une espèce?
CHAQUE niche est unique, car il n’existe pas 2 points où les exigences sont IDENTIQUES. Une niche ne peut être habitée que par UNE ESPÈCE
Quelle est globalement la différence entre une niche fondamentale et celle réalisée?
théorie (fondamentale) vs pratique ( réalisée)
*distinction = chaque niche étant unique et ne peut être habitée que par une seule espèce, même si d’autres espèces pourraient l’habiter.
= Ce sont les variables environnementales qui dictent la niche fondamentale, mais ce sont les interactions entre les espèces qui dictent leur niche réalisée!
Qu’est-ce qu’une niche fondamentale?
Niche où toutes les conditions environnementales sont théoriquement respectées
Qu’est-ce qu’une niche réalisée?
Niche où toutes les conditions sont respectées et dans lesquelles on y retrouve une espèce
Qu’est-ce que la différenciation de niche?
Un processus par lequel des espèces en compétition utilisent leurs environnement différemment
–> malgré le fait qu’une niche ne puisse être habitée que par une seule espèce à la fois et qu’aucune autre ne puisse y habiter, certaines espèces ont réussi à détourner cette règle-là
Comment s’effectue la différenciation de niche?
( 2 mécanismes)
1 À l’intérieur de la niche, les espèces n’habitent pas les mêmeS SOUS-HABITAT
ex: les oiseaux se partagent un arbre en mangeant à différents endroits autour, sur et sous l’arbre
ex: les chauves-souris vivent sur des temporalités différentes.
ex2: les tigres cohabitent avec les humains, alors ils changent de deviennent des tigres nocturnes
Que sont les modifications aux variables abiotiques?
espèces qui modifient fortement, maintiennent ou créent leur environnement de manière directe ou indirecte
= ingénieur d’écosystème
Quel est le principal ingénieur d’écosystème?
L’humain…
Quels sont les 2 types d’ingénieur d’écosystème?
1) Allogénique
2)Autogénique
Que font les espèces allogéniques? (définition)
Ils modifient leur environnement en transformant le matériel vivant ou non-vivant d’un état physique à l’autre, par des moyens mécaniques ou autres.
Ils construisent quelque chose / un mécanisme il va modifier son environnement
ex: castors, humains, termites, pic-bois.
Les pic-bois créent des trous qui permettront à d’autres espèces de les utiliser.
Les oursins: vivent sur un substrat rocheux et ils le mangent créant des trous pour les escargots : nouvelles niches écologiques : champs autochtones : monticules
Que font les espèces autogéniques? (définition)
Ils modifient leur environnement par leur propre structure physique. Des espèces qui par le simple fait d’exister vont modifier leur environnement, la matrice géographique ( ils ne construisent rien)
exemples:
champignons, par son mode de vie, il va dissoudre la matière sur laquelle il se trouvent
arbres, juste le fait qu’un arbre soit là : ombre au sol, luminosité, canopée, mousse, précipitation, humidité.
Coraux, créer un récif et la présence de récifs participent à la création de nouvelles niches écologiques = modifie complètement l’environnement
Qu’est-ce que le stress?
État vécu par tous les organismes vivants quand tous les facteurs environnementaux ne sont pas optimaux ou simplement dommageables
Quelle est la relation face au stress des organismes?
Tous les organismes en vivent, car il existe dans la vie d’un organisme des conditions environnementales qui vont favoriser sa vie ou sa survie.
Quand ces conditions optimales, soit il meurt, soit il est soumis au stress
La réponse au stress sera variable…
dans le temps et dans l’espace
Quels sont les 2 grands types de stress?
1) exogène
2)endogène
Qu’est-ce que le stress EXOGÈNE ? ( définition + exemple)
Il est provoqué par un organisme ou une situation ne pouvant pas être contrôlé par l’espèce
ex: Une tortue qui mange une plante: la plante est stressée
ex2: dessication : manque d’humitidé.
*Chez la plante, le stress est facile, dès qu’on y touche, ses folioles se referment: moyen de défense en réponse à un stress
Qu’est-ce que le stress endogène? (définition et exemple)
Il est provoqué par l’individu lui-même
ex: Image = chez les plantes, il y a 2 feuilles différentes ( tailles/ couleur et forme) d’un même individu. Feuilles en haut de la canopée font de l’ombre à celles en dessous. Les feuilles tendent à prendre plus d’expansion pour avoir le plus de lumière possible.
Les plantes vivent le plus de stress: elles ne peuvent pas se déplacer!!! : elles sont prises à vivre ces conditions : elles subissent et ne peuvent pas se sauver
= les plantes ont développé des adaptations pour survivre à ces stress
La vie stressante des plantes : principaux facteurs de stress exogènes:
1- Biotiques : herbivoirie, infections ( parasite), compétition
2-Abiotiques: T°, humidité, radiation, stress chimique, streess mécanique ( variabitlité climatique et temporel)
La vie stressante des plantes : Les plantes qui vivent un stress vont s’en créer un autre en répondant au stress initial : cycle vicieux (eau)
Stomates : 2 cellules qui vont se gorger d’eau en s’ouvrant et se vident pour se refermer.
Quand il n’y a pas assez d’eau, la plante va tendre à fermer ses stomates pour garder son eau et éviter l’évapotranspiration)
MAIS si elle est fermée, elle n’a plus de CO2, et l’O2 ne peut plus sortir. La plante accumule de l’O2, mais il y a un potentiel oxydatif.
= la plante s’asphyxie à cause d’une trop grande accumulation d’02.
stress1= eau
stress2= O2
Quels sont les 3 types de réponses au stress?
1- réponse réversible
2-réponse irréversible
3-mort
* le plus important dans la réponse au stress :
EST-IL INTENSE? COMBIEN DE TEMPS?
= TEMPS ET INTENSITÉ
*le stress est le moment où il n’est pas à son optimum. Selon le temps et la durée: 3 types de réponses –> adaptations pour survivre!
Quelle est la réponse au stress: lumière?
Grand facteur selon trop ou pas assez: photosynthèse et chloroplaste
Quelle est la réponse au stress: sécheresse?
Sécheresse chronique ou occasionnelle
-plantes adaptées pour survivre ( avantage compétitif en conditions sèches) ou tolérer ( évitement)
Exemple d’adaptations morphologiques des plantes pour s’adapter à la sécheresse.
Succulents : gorgés d’eau et peuvent faire face à une sécheresse chronique
1- cactus : ils ont modifié leurs feuilles pour qu’elles deviennent des épines : la photosynthèse se fait à l’intérieur du succulent. Leurs épines les protègent des prédateurs : éviter de se faire manger/ faire boire leur réserve d’eau
2- feuilles vs épines : conifères se sont adaptés, car les saisons de croissance ne sont pas optimales : gardent leurs épines
Quelle est la réponse à un stress : temporaire?
Flétrissement = mort de certains tissus pour conserver de l’énergie ( dans l’espoir de survivre)
Le stress ultime : réponse à des conditions extrêmes
Conditions de croissance extrêmes : espèces les mieux adaptées au stress qui dominent
- espèces peu productives, investissent une bonne partie de leurs ressources pour simplement survivre : croissance très lente, car leur énergie est utilisée pour survivre et non croitre et se reproduire
ex: plantes qui poussent dans des milieux alpins = si la plante fait des fleurs, c’est pcq que ça fait longtemps qu’elle est là
Que veut dire extrêmophile?
Plantes (organismes) qui ont besoin de conditions extrêmes pour croître
ex: Arqué : organismes les plus primitifs sur la terre. Tous les organismes sur Terre partent de ça. Il y a en bcp à Yellowstone. Ils ont besoin d’acide sulfurique pour survivre
Que veut dire extrêmotolérant?
organismes très tolérantes qui va survivre aux conditions extrêmes. Sans les aimer, ils vont survivre
Ex: Tardigrade: peuvent tolérer des conditions extrêmes
Comment éviter le stress?
La migration!!!!
ex: La barge rousse : elle part de l’Alaska sans s’arrêter jusqu’à la NZ. Elles se sauvent d’un grand stress, mais cela demande un grand niveau d’énergie et aussi survivre au stress du voyage
COMPÉTITION ENTRE LES ESPÈCES: manque de ressources, alors on part en quête de ressources pour survivre
