Partie II Flashcards
Herbivorie
Organisme qui consomme les producteurs, comme les plantes ou les algues.
Tous les organes de la plante peuvent être ciblés par des herbivores différents.
Herbivore
Organisme qui consomme les producteurs. Ils obtiennent leur énergie
majoritairement ou exclusivement de producteurs.
Généralistes
Consomment une grande variété de plantes
Coévolution diffuse
Spécialistes
Coévolution par étapes
Très grande diversité observée chez les angiospermes (plantes à
fleurs) et insectes herbivores spécialistes. Résultat d’une course aux
armements.
Chaque innovation chez une plante (défense chimique)
conduit à la sélection d’une contre-défense (mécanisme de
détoxication).
À quoi doivent faire face les herbivores? À quoi doivent-ils s’adapter?
- Localiser les plantes
- Distinguer plantes qui ne sont pas toxiques
- Distinguer les plantes avec beaucoup de nutriments de qualité pour
l’herbivore
Prédation
Organismes qui tuent et consomment partiellement ou entièrememtn d’autres
individus.
Prédateur
Une espèce qui obtient son énergie en capturant, tuant et consommant un autre
organsime.
- Individu qui tue une proie (d’une autre espèce)
- Prédation est différent de nécrophagie
La prédation se déroule sur un temps court (différent que relation parasite-hôte)
La prédation entraîne généralement la mort de la proie (différent que relation parasite-hôte)
Course aux armements
- Sélection de traits associés à prédation plus efficace
- Sélection de traits associés à l’évitement de la prédation
Par exemple, si la sélection naturelle favorise aussi les prédateurs les plus
rapides, alors la sélection naturelle favorise aussi les proies les plus rapides. - La sélection naturelle va vers le développement des sens pour la proie et pour
le prédateur (vision, olfaction, auudition)
Théorie de la reine rouge
Processus convolutifs des interactions écologiques ont abouti
graduellement à la biodiversité actuelle.
Doit toujours courir pour rester à la même place (course évolutive en permanence).
Pourquoi la course aux armements est asymétrique?
La course est asymétrique puisque le renard peut échouer à capturer une proie (affamé,
valeur sélective / fitness ne va pas beaucoup diminuer). La pression est plus forte sur la
proie qui elle, risque de perdre la vie. Des mutations qui feraient perdre le renard peuvent
persister plus longtemps que les mutations qui feraient perdre le lièvre.
La plupart des prédateurs sont généralistes.
Réduction de la détection :
Choix de l’habitat :
Camouflage : Caméléon, lièvre
Utilisation des sens : Zèbres
Réduction de la capture :
Dissuasion
mimétisme
Confusion
Mimétisme mullérien
Signalement de toxicité ou de bonne condition
Mimétisme batésien
Une espèce inoffensive imite une espèce nocive), défense de groupe (Syrphides)
Réduction du taux de consommation par le prédateur :
Méthodes mécaniques : Mouvements, perte des plumes, de membres.
Méthodes chimiques : Mauvais goût, toxines, mimétismes.
Comportements dissuasifs : Cris de terreur, harcèlement du prédateur.
Qu’est-ce que les adaptations impliquent?
Les adaptations impliquent des coûts. Par exemple, des pattes plus longues ont plus de
risque de se casser, la langue spécialisée du caméléon (projectile) n’est pas adaptée pour le
clapotis de l’eau : il doit boire la rosée sur la végétation.
Les adaptations nécessitent aussi un investissement en énergie et en ressources (compromis
entre survie, croissance et reproduction)
Ainsi, compromis dans les stratégies de défense. Exemple : coquille molle mais facile à
s’enfuir vs coquille dure mais plus lente à s’enfuir.
Carnivore
Un prédateur qui consomme uniquement des proies animales. Ils doivent
obtenir leur nourriture tout en évitant d’être consommés (risque). Tuent toujours leurs
proies
Adaptations des prédateurs
Chasse coopérative
Se déplacer à la recherche de la proie
S’asseoir et attendre : Attaquer les proies qui passent à proximité, entrer dans un piège.
Caractéristiques particulières :
Forme du corps : Élan de vitesse
Os mobile du crâne : Proies plus grosses
Poison
Détoxifier sa proie : Couleuvre rayée peut le faire, mais doit rester immobile
pendant 7 heures. Compromis entre détoxification et vulnérabilité temporaire.
Mimétisme
Préférences alimentaires : 3 facteurs importants sur préférence carnivores vs herbivores
- Plantes sont moins nutritives que les proies animales (plus abondantes mais
moins d’azote). - Carnivores tuent toujours leurs proies
- Proies peuvent se cacher et fuir
Survie, croissance et reproduction (aptitude d’un individu) nécessitent l’exploitation de la
ressource. Leur exploitation entraîne leur épuisement.
Approvisionnement
Ensemble des activités liées à la recherche et à l’exploitation des
ressources.
Approvisionnement optimal et préférence alimentaire dépendent de 2 facteurs :
- Taux de rencontre :
- Temps de recherche ou temps nécessaire pour rechercher et trouver des proies
- Exprimée en proies par unité de temps - Temps de manipulation :
- Temps nécessaire pour maîtriser et consommer la proie
Analyse du choix des proies : Profitabilité
- Rapport entre le contenu énergétique (E en joules)
- Temps de manipulation (t en secondes)
Pendant la manipulation, le prédateur ne peut pas détecter, poursuivre ou capturer toute
autre proie. Donc, profitabilité = Taux d’acquisition énergétique pendant sa
consommation.
Exemple de la chenille : Grosses proies moins fréquentes, petites proies abondantes.
3 régimes à priori possibles :
A) Attaquer seulement les proies profitables
+ Maximise profitabilité des proies et donc le taux d’acquisition énergétique
- Impose de longs intervalles entre la rencontre des proies acceptables
B) Attaquer toutes les proies rencontrées
+ Réduit la durée de l’intervalle de recherche
- Réduit le taux moyen d’acquisition énergétique pendant la consommation car
les prédateurs doivent consommer plus de proies moins profitables.
C) N’attaquer que les proies les moins profitables
Régime pas rationnel!
Il n’est pas avantageux d’ignorer la proie la plus profitable lorsqu’elle est
rencontrée
Le choix est entre les deux premiers régimes.
La solution optimale est donc un compromis entre (choix des proies)
- La maximisation du taux d’acquisition pendant la consommation
- La minimisation de l’intervalle de remcherche
Le modèle d’approvisionnement optimal des proies prédit que :
- La diversité des proies acceptées ne dépend pas des abondances relatives des
proies par rapport aux autres, mais uniquement de l’abondance absolue de la
proie la plus profitable.
Donc, le modèle prédit que : - Lorsque la spécialisation exclusive sur la proie la plus profitable représente la
stratégie optimale, ce régime demeure optimal quelle que soit l’abondance
absolue des proies de moindre profitabilité.
Généralistes vs spécialiste :
Si le taux de rencontre est faible :
- Comme c’est le cas des proies mobiles
- La prédiction est que le prédateur doit être généraliste
Si les proies sont relativement faciles à chercher mais que leurs temps de
manipulation sont plus longs :
- Comme c’est le cas pour les plantes immobiles mais moins nutritives
- La prédiction est que le prédateur (herbivore) doit être spécialiste…
Souvent, la plupart des carnivores consomment des proies selon leur disponibilité, sans
préférence. S’il y a une préférence, c’est que la proie est consommée plus souvent que
prévu selon sa disponibilité. Par exemple, le lynx et le coyote ont une forte préférence pour
le lièvre (60-80% de leur diète), même si le lièvre constitue seulement 20% de la nourriture
disponible.
Autres stratégies :
- S’approvisionner selon la proie la plus abondante : Switcher sur proie plus
visible et capture plus efficace (exemple : guppy varie entre mouches et vers).
Modèle de Lotka-Volterra (proies-prédateurs)
Hypothèse d’une croissance exponentielle des populations.
2 prédictions :
1. La dynamique des populations des proies et de prédateurs est cyclique
2. Le pic de la population des proies doit se situer juste avant celui des
prédateurs.
4 phases du modèle :
- Population du prédateur forte, maintient une population de proie faible et donc la
population du prédateur diminue - Population du prédateur faible, population de proie augmente
- Population du prédateur se remet à augmenter, population de proie augmente
toujours - Population du prédateur forte, population de proie commence à diminuer.
Conséquences de la prédation (basique!)
- Affecte croissance, survie et reproduction des organismes qui sont mangés
Effets de la prédation sur les communautés
Interactions écologiques peuvent affecter la distribution et l’abondance des
espèces
- Donc, affecter les communautés et les écosystèmes
- Prédateurs peuvent modifier le bilan de la compétition. Exemple : compétiteur
inférieur augmente en abondance car prédateur réduit abondance (ou
performance) du compétiteur supérieur.
Exemples d’effets de la prédation sur les communautés
Introduction de guêpes parasitoïdes : Réduction de la densité des hôtes de plus de 95%,
donc réduction des dommages économiques du ravageur (herbivore).
Étoile de mer : Entraine extinction locale d’une espèce de moule, en l’absence de l’étoile
de mer, la moule (compétiteur dominant) entraîne les autres grands invertébrés vers
l’extinction.
Lézards : Entrainent des araignées (proies) vers l’extinction
Renard arctique : Introduction sur des îles, réduction des populations d’oiseaux de mer
nicheurs de 100x, réduction des fèces de 362g à 6g par m2 (riches en P et N), communautés
de plantes moins fertilisées, arbustes nains et plus abondants, changement de communauté.
Écologie de la peur :
Les prédateurs affectent les proies
Directement : En les tuant
- Indirectement : Modification de leur comportement d’approvisionnement.
Exemple : lorsque prédateur du lièvre plus abondant, plus d’individus sont tués.
Grand nombre de cadavres stress lièvres et ceux-ci produisent du cortisol. =
Glucose disponible pour les muscles et bloquent certaines fonctions non
essentielles pour la survie immédiate (croissance, reproduction, système
immunitaire). Mauvais à long terme et peut expliquer le taux de natalité en
chute dans la phase de déclin dans le cycle du lièvre.
Les humains comme grands prédateurs :
Nous sommes une des raisons possibles de la chute de la biodiversité dans les grandes
plaines en Amérique du Nord, ainsi que les changements climatiques.
Par le passé il y a entre 13 000 et 10 000, mégafaune en Amérique du Nord. Diversité
similaire au Sarengeti.
Les grands animaux ont des taux de reproduction plus faibles.
On a apporté des animaux et des maladies ayant pu nuire aux populations
Pertes d’espèces clefs et ingénieures.
Utilisation du feu pour gestion de l’habitat et de l’agriculture.
Il ne reste que 4% des prairies encore intactes
Communauté :
Association de toutes les espèces (populations) en interaction vivant
ensemble dans un même milieu, au même moment.
Elles sont décrites par leurs caractéristiques…
Physiques : Lac, zone humide
Biologiques : Communauté forestière de hêtres et de chênes
Il est difficile de fixer les limites entre les communautés puisque plusieurs espèces se
promènent entre elles.
Or, certaines zonations sont bien délimitées :
Frontières naturelles : Exemple : Lac et forêt
Frontières anthropiques : Exemple : Champ agricole et une forêt.
Écotone : Frontière créée par des changements brusques des conditions du milieu sur une
courte distance accompagnés d’une modification importante de la composition en espèces.
Exemple : Lisière d’une forêt.
Étendues des communautés
Peuvent être confinées dans une toute petite zone comme
sur un large territoire.
Sous-ensembles (communautés)
Communautés sont souvent définies par un sous-groupe d’une zone
déterminée. Il est alors impossible d’étudier chaque espèce d’une communauté. Les sousensembles sont donc privilégiés.
Affinité taxonomique : Groupe d’espèces d’une même lignée évolutive.
Guilde : Groupe d’espèces qui exploitent une même ressource.
Groupe fonctionnel : Groupe d’espèces qui partagent des caractéristiques
similaires (morphologiques, physiologiques, comportementales…) dans une
communauté. Fonctions équivalentes plutôt que liens évolutifs.
Il est important de quantifier les différences entre les communautés. Cela permet la
compréhension des processus qui influencent…
Diversité spécifique
Mesure combinant richesse et équitabilité.
Équitabilité spécifique :
Abondance de chaque espèce par rapport aux autres
Richesse spécifique
Nombre d’espèces d’une communauté. Toutes les espèces de
la communauté.
Courbe rang-abondance
Courbe d’abondance relative de chaque espèce dans une
communauté rangeant les espèces par ordre décroissant depuis la plus abondante à la moins
abondante. Permet de visualiser les relations entre le nombre d’espèces et l’abondance
relative de chaque espèce. Illustre les différences entre richesse et équitabilité des
communautés.
Diversité spécifique (non pas ce que c’est mais comment l’estimer)
Les courbes rang-abondance ne fournissent pas de valeur spécifique
de la diversité. Différents indices ont été développés pour mesurer la diversité spécifique :
Indice de Simpson et Indice de Shannon-Weiner.
Qu’est-ce qui peut affecter la diversité spécifique?
- Ressources : La richesse spécifique baisse en même temps que l’augmentation de
la fertilité des habitats car la fertilité favorise la croissance de végétaux plus grands
et plus compétitifs. - Latitude : La diversité est plus élevée à l’équateur et décroit vers les pôles. 2
hypothèses :
a. Régions tropicales plus stables (zones refuges en périodes glaciaires)
b. Taux de spéciation plus important sous les tropiques et taux d’extinction
plus faible. - Diversité des habitats : Des habitats diversifiés offrent plus de niches potentielles,
donc une diversité plus élevée. - Perturbations : Lorsque des habitats sont perturbés à des fréquences
intermédiaires, à la fois les espèces tolérantes aux perturbations et celles
compétitrices peuvent se maintenir. Donc, le nombre total d’espèces peut être
supérieur à ce qu’il serait aux deux extrêmes. - Espèces clefs de voûte : Ce sont des espèces qui modifient profondément la
structure des communautés au regard de ses effectifs parfois limités. Son
élimination provoque un changement radical dans la communauté même si elle
n’est pas particulièrement abondante.
Espèces ingénieurs
Espèces clefs de voûte qui modifie les communautés en influant sur
la structure d’un habitat. (castors, alligators (trous alligators), étoile de mer, coraux, ver de
terre, abeille, sphaigne, bouleau)
Différentes échelle de diversité
Diversité alpha (locale) : Diversité mesurée dans un habitat uniforme de taille fixe.
Diversité beta : Taux de remplacement des espèces entre écosystèmes
Diversité gamma (régionale) : Taux d’addition de nouvelles espèces à différents
endroits du même habitat.
Réseaux trophiques
Représentation des connexions trophiques entre les espèces d’une
communauté.
Chaîne trophique
Représentations linéaires de la manière dont les espèces se
consomment les unes les autres dans une communauté.
Niveaux trophiques
Producteur / autotrophe : Organismes qui utilisent la photosynthèse.
Consommateur primaire : Espèce qui consomme les producteurs.
Consommateur secondaire : Espèce qui se nourrit des consommateurs primaires
Consommateur tertiaire : Espèce qui se nourrit des consommateurs secondaires
Réseau trophique
Ensemble des espèces unies par des liens trophiques, coexistant en un lieu donné, ainsi que ces liens trophiques qui les unissent.
- Nombre important d’espèces
- Diversité des liens entre les espèces
- Liens de type consommateur-ressource
- Richesse spécifique du réseau (nombre d’espèces) = nombre de nœuds.
Supports des flux d’énergie et de matière qui traversent les communautés.
Espèces trophiques
Groupe d’espèces ayant les mêmes prédateurs et les mêmes proies
Omnivore
Espèce qui se nourrit sur plus d’un niveau trophique
Cannibalisme
espèce qui consomme des membres de son espèce.
Il y a généralement moins de 5 niveaux trophiques. Hypothèses :
- Contrainte de taille des prédateurs ou des territoires : Grands animaux ont
besoin d’un plus grand territoire - Efficacité de prédation : Plus facile de se nourrir à un niveau trophique plus faible
- Hypothèse énergétique : Contraintes par l’efficacité des transferts énergétiques
entre niveaux trophiques - Hypothèse de stabilité : Chaînes plus longues sont théoriquement moins stables.
Contrôle descendant :
Lorsque la structure (abondance, biomasse, diversité) des niveaux
trophiques dépend des effets des consommateurs situés plus haut. (exemple : prédateurs).
Contrôle ascendant
Lorsque la structure des niveaux trophiques dépend de facteurs
rencontrés à des niveaux inférieurs. (exemples : concentration des nutriments nécessaires
aux producteurs primaires, disponibilité des proies.
Direction du contrôle :
- Niveau de production primaire influencerait la direction du contrôle.
- Zooplancton aurait des effets descendants plus faibles sur le phytoplancton dans
les lacs de forte productivité.
o Puisque les prédateurs ne peuvent augmenter leur taux de
consommation des herbivores pour suivre l’augmentation de la
production primaire.
o En condition d’augmentation de productivité et de biomasse du
phytoplancton, les producteurs primaires peuvent parfois devenir des
espèces non consommables (fleurs d’eau toxiques). - Contrôle descendant plus observé lorsque les producteurs primaires ont…
o Une durée de vie courte et une croissance rapide, permettant :
▪ Une réponse rapide à l’impact des consommateurs
▪ Faire face à une réduction rapide et drastique de leurs ressources
o Cette situation s’applique bien
▪ Aux communautés pélagiques des lacs
▪ Aux communautés benthiques des rivières et des côtes
rocheuses.
Expliquer exemple ottarie
Régulièrement tuée par les pêcheurs qui l’accuse de réduire
l’abondance des anchois. Mais…
En réalité, les otaries consomment aussi les autres prédateurs des anchois. Les tuer est donc
complétement inutile. Il faut connaître les forces des interactions et la réponse fonctionnelle liée à chaque
interaction.
- On a des prédictions simples si on se base sur le couple prédateur-proie
- Mais il faut ternir compte de tous les effets directs et indirects
- Il faut donc prendre en compte les effets de la communauté.
Cascades trophiques
effets indirects que peut avoir un prédateur sur une communauté.
En lien avec les interactions prédateur-proie.
Lorsqu’un prédateur est retiré d’une communauté…
- On s’attend à une augmentation de la population de proie
- Mais l’inverse peut se produire (diminution de la population de proie).
Les effets indirects sont plus difficiles à quantifier car ils sont souvent sous-estimés, mais
ce sont des acteurs majeurs de la structure des communautés.
Effets indirects augmentent la diversité en
- Consommant les proies dominantes
- Relâchent la pression de compétition entre les proies
- Réduisent la consommation des espèces fondatrices
Espèce clef de voûte :
Espèce dont le retrait amène à des changements significatifs qui se
répercutent largement dans le réseau d’interaction
- Prédateurs peuvent être des espèces clef de voûte
- Autres niveaux trophiques peuvent être des espèces clef de voûte
Expliquer surpêche en Alaska
- Laminaires peuvent disparaître totalement lorsque broutée par des oursins
- Loutres de mer consomment des oursins
o Effet indirect favorable sur les laminaires - Actuellement, on observe un déclin des loutres qui entraîne
o Explosion du nombre d’oursins
o Apparition de zones dénuées de vie - Déclin des loutres attribué à la prédation par les orques
o Ils consomment normalement des lions de mer
o Surpêche a causé raréfaction des poissons et donc des lions de mer
Expliquer Loups à Yellowstone
Réintroduction des loups à Yellowstone = moins de cerfs = évitement de certaines zones
du parc = plus de végétation à ces endroits = retour oiseaux et castors = retour loutres,
ragondins, canards, poissons, reptiles, amphibiens.
Loups tuent coyotes = augmentation lapin, rongeurs = Corbeaux et aigles
Augmentation de la population d’ours = renforcement effet loups en tuant quelques cerfs.
Moins de zigzaguement = moins d’érosion = plus grande stabilité des rivières.
Les loups sont donc une espèce clef et une espèce ingénieure.
Écosystème
Ensemble des communautés d’organismes en interaction (biocénose) avec
leur environnement (biotope) physique et chimique.
Services écosystémiques :
- Approvisionnement / production
o Produits tirés des écosystèmes
o Nourriture, combustibles, matériaux, etc. - Services de régulation
o Avantages assurés par le bon fonctionnement des écosystèmes
o Pollinisation, contrôle des pathogènes, régulation du climat, etc. - Services socioculturels
o Apports non-matériels - Services de soutien
o Services nécessaires à la production de tous les autres services, afin
d’assurer le bon fonctionnement de la biosphère
o Grands cycles biogéochimiques, formation des sols, etc.
- Réseaux trophiques
Supports des flux d’énergie et de matière qui traversent
les écosystèmes.
o Depuis un producteur primaire
o À travers une série de consommateurs
o Jusqu’au consommateur final (prédateur du sommet)
Biomasse
Quantité (masse) totale d’organismes vivants dans un biotope ou un lieu
déterminé à un moment donné.
- Représente un stock de matière organique vivante et d’énergie contenue dans
cette matière organique
- Représente les masses de tous les individus inclus dans un groupe
- S’exprime par unité d’espace (g de matière sèche par m2)
La biomasse des organismes de chaque niveau trophique est déterminée par
- La quantité d’énergie disponible
- L’efficacité du transfert de l’énergie à travers les niveaux trophiques.
D’où provient l’énergie qui circule dans les écosystèmes?
Lumière solaire assimilée par producteurs, puis sont eux-mêmes consommés par autres
consommateurs.
Productivité primaire
Taux auquel l’énergie solaire ou chimique est capturée et
convertie en liaisons chimiques pendant la photosynthèse ou la chimiosynthèse.
Quantité d’énergie disponible dans un écosystème. Il s’agit d’un flux exprimé en masse de
carbone assimilé par unité de temps
2 formes :
1. Productivité primaire brute (PPB) : quantité d’énergie capturée et assimilée par
unité de surface et par unité de temps
- Producteurs utilisent une partie de l’énergie assimilée pour leur métabolisme
(mesurée en termes de quantité de respiration)
- Le reste de l’énergie assimilée est convertie en biomasse pour la croissance et
la reproduction des producteurs, c’est la PPN.
2. Productivité primaire nette (PPN) : Quantité d’énergie assimilée par les
producteurs et convertie en biomasse du producteur sur une zone donnée.
- PPN = PPB – Respiration
- La différence correspond à l’énergie utilisée lors de la respiration cellulaire
La photosynthèse n’est pas un processus très efficace car
99% de l’énergie solaire est réfléchie ou n’est pas absorbée par les végétaux
- 1% de l’énergie solaire captée par la photosynthèse (PPB)
- À l’intérieur du 1% de l’énergie solaire captée par la photosynthèse,
o 60% de la productivité est respirée
o 40% de la productivité primaire est utilisée pour la croissance et la
reproduction des producteurs (PPN)
Productivité secondaire
Représente la source d’énergie des herbivores. Productivité
secondaire nette = taux d’accumulation de biomasse des consommateurs dans une zone
donnée
Utilisation de l’énergie
Énergie expulsée : Fraction d’énergie consommé qui est excrétée ou régurgitée
- Énergie assimilée : Fraction d’énergie qu’un consommateur digère et absorbe
- Énergie respirée : Fraction de l’énergie assimilée par un consommateur et
utilisée pour la respiration
- Le reste de l’énergie peut être utilisé pour la croissance et la reproduction
(biomasse), c’est la productivité secondaire.
Productivité secondaire nette :
- Dépend de la productivité primaire comme source d’énergie
- Augmentation de la PPN provoque une augmentation de la productivité
secondaire nette - Cela suggère un contrôle ascendant des communautés
Contrôle ascendant :
- Lorsque la structure des niveaux trophiques dépend de facteurs rencontrés à des
niveaux inférieurs - Exemple : Concentration en nutriments nécessaires aux producteurs primaires,
disponibilité des proies
Direction du contrôle :
Niveau de production primaire influencerait la direction du contrôle
- Zooplancton aurait des effets descendants plus faibles sur le phytoplancton
dans les lacs de forte productivité.
o Car les prédateurs ne peuvent augmenter leur taux de consommation des
herbivores pour suivre l’augmentation de la production primaire
o En conditions, d’augmentation de productivité et de biomasse du
phytoplancton, les producteurs primaires peuvent parfois devenir des
espèces non consommables.
Les écosystèmes avec une plus grande productivité primaire présentent…
une plus grande productivité secondaire. Donc, les régions les plus productives auront
o Soit une quantité élevée de consommateurs
o Soit une diversité élevée de consommateurs
Qu’est ce que la production primaire brute et nette chez les plantes?
- Production primaire brute
o Conversion du CO2 en glucides - Production primaire nette
o Représente le flux de carbone photosynthétique qui alimente les divers
organes en fonctions de la plante
o Représente également le flux de carbone qui alimente les niveaux
trophiques supérieurs
Pyramides :
Comme une partie de l’énergie est perdue à chaque transfert, la biomasse est
souvent distribuée de façon pyramidale
- Pyramide trophique : Graphique composé de rectangles empilés qui
représentent la quantité d’énergie et de biomasse de chaque groupe trophique
- Pyramide d’énergie : Pyramide trophique qui affiche l’énergie totale existant
à chaque niveau trophique
- Pyramide de biomasse : Pyramide trophique qui représente la biomasse sur
pied d’organismes présents dans différents groupes trophiques
Exemple : Plaine du Serengeti :
La biomasse de toutes les plantes est supérieure à tous les autres niveaux
trophiques
o Ensuite, les herbivores
o Enfin, les carnivores
Pourquoi la pyramide de biomasse des écosystèmes aquatiques?
- Consommateurs primaires ingèrent la plupart de la biomasse du phytoplancton
(consommation en grande quantité) - Phytoplancton : durée de vie courte et reproduction rapide
Donc, bien que la productivité des algues soit plus élevée que leurs consommateurs, la
biomasse des algues est souvent plus faible que la biomasse de leurs consommateurs =
pyramide inversée
Mais la pyramide de productivité ne peut jamais être inversée.
Certains milieux présentent des biomasses très faibles et des productions nettes très élevées - Exemples : lacs et océans
- « Turnover » rapide de l’énergie dans les écosystèmes aquatiques.
Certains milieux présentent des biomasses très élevées et des productions nettes très
modérées. - Exemples : Forêts tropicales humides
- Écosystèmes forestiers = énorme biomasse avec énergie immobilisée
longtemps.
Longueur des « chaînes »
Tous les réseaux (chaines) trophiques sont
- Basées sur un niveau de production primaire assuré par les autotrophes au C
- Consisté de plusieurs niveaux de production secondaire assurée par les
hétérotrophes.
La plupart des communautés comportent entre 2 et 5 niveaux trophiques, le plus souvent 3
ou 4 niveaux.
La longueur des chaines est limitée par l’efficacité des transferts énergétiques entre les
niveaux trophiques successifs.
Lois de la thermodynamique :
- 1er principe = conservation de l’énergie
- L’énergie totale d’un système reste constante
- On ne crée pas l’énergie
Énergie disponible : La quantité d’énergie disponible pour chaque niveau trophique est déterminée
par
o Production primaire nette : Correspond à la production primaire brute
moins la quantité d’énergie perdue par la respiration des plantes
o Rendement : Par lequel contenue dans la nourriture est convertie en
biomasse entre les niveaux trophiques
Efficacités trophiques :
- Toute l’énergie alimentaire consommée par un hétérotrophe n’est pas
incorporée à la biomasse
o Perte par respiration et excrétion - Efficacité trophique (écologique)
o Quantité d’énergie à un niveau trophique divisée par l’énergie au niveau
trophique juste en-dessus
o Efficacité de consommation
o Efficacité d’assimilation
o Efficacité de production
Efficacité de consommation :
- Proportion de biomasse disponible qui est consommée (ingérée) par le
consommateur - Plus grande dans les écosystèmes aquatiques que terrestres
- Plus grande chez les carnivores que chez les herbivores
- Plus les systèmes de défenses des plantes sont importants, moins l’efficacité de
consommation des herbivores est importante
Efficacité d’assimilation :
- Proportion de nourriture ingérée qui est assimilée par le consommateur
- Doit être assimilée par le système digestif
- Perte par les fèces (détritus), urine
o Poils, os, exosquelette, cellulose, lignine… - Efficacité d’assimilation déterminée par la qualité de nourriture et physiologie
du consommateur
Efficacité de production :
Proportion de nourriture assimilée qui est allouée à la production de
nouvelle biomasse du consommateur
- Une partie est utilisée pour la respiration associée à la maintenance des tissus
et molécules existantes
- Efficacité de production nette = % d’énergie assimilée qui est utilisée pour la
croissance et reproduction
- Reliée à la physiologie thermique et la taille des consommateurs
- Endothermes allouent plus de nourriture assimilée à la production métabolique
de chaleur
o Petit endotherme a tendance à perdre une plus grande proportion de sa
chaleur interne par sa surface corporelle
o Donc, un petit endotherme va avoir une plus faible efficacité de
production
- Ectothermes ont une plus grande efficacité de production. Ainsi, dans les écosystèmes avec
- Une production primaire élevé
- Et un meilleur transfert énergétique
Devraient supporter un plus grand nombre de niveaux trophiques
Le transfert énergétique est meilleur est meilleure en milieu aquatique car
- Haute valeur alimentaire du phytoplancton
- Ectomie des consommateurs
o Moins grandes pertes énergétiques que pour l’endothermie
Les réseaux compositeurs
Organismes autotrophes
o Producteurs primaires
- Organismes hétérotrophes
o Consommateurs primaires, secondaires, …
- Détritivores / décomposeurs
o L’énergie « perdue » à tous les niveaux trophiques (mortalité, excrétion)
est disponible pour eux.
