Écologie des communautés - Partie 2

Question 1

En général, quelle sont les différences entre des patrons et des processus ?

Answer 1

Patrons :

• Observations/tendance observées dans la nature

Processus :

• Qu’est-ce qui fait qu’il y a des patrons, ce qui explique les patrons

Question 2

Est-ce possible de définir (classifier) des communautés ?

Answer 2

Pas vraiment de distinctions claires en abondance d’espèces dans les différents environnements, c’est-à-dire qu’il y souvent un gradient dans l’abondance des espèces entre les différents environnements.

Question 3

Comment est-ce que des processus comme les facteurs environnementaux et les interactions entre espèces peuvent agir sur la variation spatiale dans la composition des espèces ?

Answer 3

Ces facteurs agissent comme facteurs de sélection des espèces

Question 4

Comment fait-on pour analyser les changements graduels dans la composition des espèces végétales d’une communauté ?

Answer 4

Par une Analyse en composante principales (ACP) :

• Ordination : réduction des dimensions (chaque espèce est une dimension)
• Abondances souvent corrélées
• Régression linéaire de la relation entre les espèces devient l’axe principale
• La valeur de cette axe principales représente les différentes compositions

Ensuite on cherche des corrélations entre les axes dominantes et des variables environnementales (joue sur abondances)

Question 5

Quel est le but d’une analyse multivariée ?

Answer 5

Décrire la variabilité et la relation entre plusieurs variables à partir d’un seul axe.

Question 6

Qu’est-ce que le Positionnement multidimensionnel non-métrique (NMDS) ?

Answer 6

Positionner les sites en X dimensions (souvent abondances de 2 différentes espèces) pour que les distances entre les sites soient aussi corrélées que possible avec les indices de différence en composition des espèces (dans la matrice)

Question 7

Dans une analyse NMDS, quels sites choisissons-nous pour la conservation ?

Answer 7

On conserve les points les plus éloignées, car + différences en composition = plus de diversité

Question 8

Même si les communauté distinctes n’existent pas, il faut souvent en définir en écologie appliquée. Qu’est-ce que la classification et comment est-elle effectuée ?

Answer 8

Classification :

• Chercher des groupes de sites qui sont plus similaires entre eux qu’avec d’autres groupes
  1. Prend 2 sites plus proches et on les considère comme 1
  2. Recommence jusqu’à ce qu’on aille une communauté de points plus rapprochés entre eux qu’avec les autres
  3. Décide selon nos besoins (précision)

Question 9

Quelle est la relation entre les distributions de l’abondance relative des différentes espèces de différentes communautés ?

Answer 9

Les distributions d’abondance relative sont toujours similaires et jamais uniformes :

• Espèces dominantes
• Espèces moyennement abondantes
• Espèces peu abondantes

Question 10

Quels sont les différents modèles qui permettent de représenter la distribution de l’abondance relative dans les différentes communautés et quel est le meilleur ?

Answer 10

• Modèle Broken-stick
• Séries géométriques
• Distribution Lognormal
• Modèle neutre (le meilleur)

Question 11

Qu’est-ce que la théorie neutre et pourquoi est-ce que le modèle neutre est le meilleur pour décrire la distribution de l’abondance relative dans les différentes communautés ?

Answer 11

Modèle :

• Suppose que les espèces sont identiques (pas de sélection)
  1. Dans une communauté avec J individus, tue un individu au hasard
  2. Remplace le avec :
• Nouvelle espèces (spéciation)
• Individu choisi aléatoirement du pool régional (immigration)
• Individu choisi aléatoirement dans la communauté locale

3. Répète

Question 12

À quelle conclusion mène le modèle neutre sur la distribution de l’abondance relative dans les différentes communautés

Answer 12

Peut-être que la sélection n’est pas si importante pour certains patrons.

Question 13

Quelles sont les relations espèces-superficie et leurs différentes explications ?

Answer 13

Explications:

• Plus superficie -> plus individus -> plus espèces
• Plus superficie -> moins extinction -> plus espèces (théorie biogéographie des îles)
• Plus superficie -> plus hétérogénéité environnementale -> plus espèces

Question 14

Comment fait-on pour tester les différentes hypothèses qui expliquent les relations espèces-superficie ?

Answer 14

Modélisation +/-
Expérimentations et Observations :
Regarde effets de superficie sur différents facteurs et les effets de ces différents facteurs sur les espèces :

• Taux extinction
• Hétérogénéité
• nbr. individus

Question 15

Quelles sont les différents relations entre la productivité et la diversité et leurs explications ?

Answer 15

Principalement diversité maximale à productivité intermédiaire :

• Productivité -> nbr. individus -> nbr. espèces
• Basse productivité = stress = basse diversité
• Haute productivité = compétition forte = basse diversité
  Mais, la forme de la relation reste très variable

Question 16

Pourquoi la diversité d’espèces est-elle souvent corrélée avec les variables environnementales ?

Answer 16

Species pool hypothesis :

• Emphase sur les facteurs régionaux
• Conditions environnementales communes = plus opportunités pour la spéciation -> plus grand pool régional
• Diversité communautés varie sur des gradients environnementaux selon taille du pool d’espèces

Facteurs locaux :

• Importance des interactions biotiques (filtres) varie selon environnement
• Plus compétition -> moins diversité
• Facteurs environnementaux -> + ennemis -> + diversité (car plus abondants attaqués)

Question 17

Comment la méta-analyse des centres évolutifs («evolutionary centre») permet de déterminer si c’est les pools d’espèces (histoire évolutive) ou les filtres qui agissent sur ces pools (interactions biotiques) qui détermine plus la diversité des communautés ?

Answer 17

La corrélation entre le pH et la richesse spécifique est plus souvent positive lorsque le pH est haut et plus souvent négative lorsque le pH est bas (environnement différent) :

• Alors, c’est l’histoire évolutive qui explique le mieux la corrélation entre la diversité et l’environnement

Question 18

Comment détecter la compétition ou la facilitation ?

Answer 18

Enlever les plantes voisines d’une plante :

• Fitness augmente = compétition
• Fitness diminue = facilitation

Question 19

La balance entre la compétition et la facilitation dépend de quoi ?

Answer 19

De l’environnement. Par exemple, la présence de voisins peut engendrer une meilleure survie, mais seulement en présence de beaucoup d’azote

Question 20

Dans quelles conditions est-ce que la facilitation est plus importante ?

Answer 20

Les environnements stressants

Question 21

À quoi peut être dû la compétition ?

Answer 21

Exploitation :

• Quantité utilisée par une plante ne peut pas être utilisé par une autre

Interférence :

• Interaction directe
• Allélopathie : productions de toxines qui affectent les autres espèces de plantes

Question 22

Quel est l’hypothèse « novel weapons » ?

Answer 22

Si il n’y a pas de coévolution, les espèces indigènes ne sont pas adaptés aux toxines libérés par les autres espèces.

Question 23

Quelle est la différence entre la prédation et l’herbivorisme ?

Answer 23

Prédation :

• Diminution d’individus
• Instantané

Herbivorie :

• Destruction de biomasse
• • lent
• Exception pour plantes et graines
• Pas de modèles d’herbivorie, car ce n’est pas instantané

Question 24

Quelles sont les différents adaptations à l’herbivorie ?

Answer 24

Résistance :

• Éviter d’être mangé
• Morphologie : pics et épines
• Composés chimiques (morphine, cocaïne, nicotine)
• Nectar qui attirent les fourmis qui eux défendent les plantes

Tolérance :

• Minimiser les effets négatifs d’être mangé
• Faible effet de l’herbivorie sur le fitness = grande tolérance
• Beaucoup de glucides non structurels (énergie pour refaire des feuilles) = meilleur tolérance

Question 25

Quels sont les coûts associés à la résistance à l’herbivorie ?

Answer 25

• Répartition des ressources
• Dissuader des mutualistes à cause de certains produits
• Attirer d’autres herbivores (produits mauvais pour certains, mais bon pour d’autres). Les mécanismes de résistance à l’espèce 1 peuvent mener à une plus grande herbivorie de l’espèce 2.

Question 26

Comment est-ce que la résistance à l’herbivorie est-elle induite ?

Answer 26

Pas toujours induite par le dommage à la biomasse, mais aussi par des espèces spécifiques.

Question 27

Quels sont les 2 types de résistance à l’herbivorie ?

Answer 27

Constitutive :

• Avantageux avec l’herbivorisme chronique (toujours

Induite :

• Avantageux avec l’herbivorisme épisodique (par périodes)
• Les défenses induites sont surtout adaptées aux généraliste, car les espèces spécialistes sont adaptés aux défenses

Question 28

Pourquoi certains champs sont-ils dominés par des graminée (herbivorie) ?

Answer 28

Graminée possèdent des petits méristèmes à chaque entre noeuds (donc près du sol) = adaptations pour mieux repousser sur à l’herbivorie

Question 29

Pourquoi la terre est verte si herbivorie?

Answer 29

Hypothèse : Plantes ne sont pas très affectées par les herbivores à cause d’une cascade trophique

• Populations herbivores contrôlées par prédateurs
• Proportionnellement, l’effet de l”herbivorie est minime comparé à toute la végétation
• Mais les herbivores ont souvent une grande influence sur les plantes, même quand la chaîne trophique est intacte

Question 30

Qu’est-ce que la lutte biologique ?

Answer 30

Introduction d’ennemis spécialistes afin de contrôlée l’abondance d’espèces non indigènes qui ne possèdent pas de prédateurs

Question 31

Quelles sont les 2 possibilités d’effet de l’herbivorisme sur les communautés ?

Answer 31

Sélection directionnelle :

• Herbivore non indigènes ne mangent pas certaines espèces = dominantes

Sélection fréquence dépendante négative :

• Plus grande influence sur les espèces dominantes
• Absence herbivorie -> plus croissance, mais plus petites diversité, car la présence d’herbivores contrôle les espèces dominantes

Question 32

Dans un exemple de lutte biologique où l’introduction d’ennemis diminue la production des graines est diminué de 95%, pourquoi est-il possible que la population de la plante ne soit pas contrôlée ?

Answer 32

Même si diminue le nombre de graines, on augmente la survie des plantes (- graines = + survie)

Question 33

Autre que la tolérance et la résistance aux herbivores, donner d’autres exemples de coévolution entre les plantes et les herbivores.

Answer 33

• Larves des monarques séquestrent toxines qui sont utilisées pour décourager les prédateurs -> absorbe les toxines des plantes = exploitation
• Ruminants ont des dents qui poussent pendant toute la vie puisque la silice présente dans les graminée cause du dommage aux plantes
• Herbivorie intense favorise grande diversité des défenses chimiques (résistance)

Question 34

Quelle est l’hypothèse Janzen-Connell par rapport aux interactions plantes-pathogènes dans les communautés ?

Answer 34

Recrutement des plantules dépend de la densité à cause des pathogènes spécifiques à l’espèce :

• Pathogènes s’accumulent où les plantes -> difficile de pousser proche des autres -> grande abondance défavorisée (sélection fréquence dépendante négative) = entretien de la diversité

Question 35

Quelle est l’hypothèse « enemy-relase » ?

Answer 35

Les espèces considérées nocives ou envahissantes sont plus abondantes lorsque le nombre de pathogène dans la région d’introduction est plus bas que dans la région d’origine.

Question 36

Donner des exemples d’interactions plantes-mutualistes.

Answer 36

• Plantes-mycorhizes (interactions biotiques limitent la distribution)
• Plantes-pollinisateurs (facilitation entre espèces)
• Dispersion des graines par animaux (prédateurs des graines limitent la dispersion)