Suite cours 6 - compétition

Question 1

le modèle de Lotka-Volterra prend en compte quoi et ne prend pas en compte quoi?
quel modèle prend tout en compte?

Answer 1

• prend en compte le phénomène de compétition i.e. l’effet final d’une espèce sur une autre
• ne prend pas en compte les mécanismes associés à la compétition
• le modèle de Tilman (mêmes conclusions, mais optique mécanistiques)

Question 2

qu’est-ce que le modèle de Tilman de façon générale?

Answer 2

un système où 2 ressources distinctes sont exploitées

Question 3

qu’indique un point, un vecteur et des lignes pointillées dans le modèle de Tilman?

Answer 3

• point : point d’approvisionnement en ressources qui indique la quantité de ressources 1 et 2 disponibles aux espèces dans un site donné
• un vecteur: vecteur de consommation qui représente la résultante entre la ressource 1 consommée et la ressource 2 consommée (pour une espèce)
• lignes pointillées: séparent les zones favorables et défavorables à la croissance de la population selon la disponibilité des ressources (seuil au niveau des ressources limitant la croissance de la pop)

Question 4

dans le modèle de Tilman, que délimitent les isoclines? propre à qui? c’est la résultante de quoi?

Answer 4

les conditions seuils (en termes de ressources 1 et 2) où la croissance de la population est nulle

• propre à chaque espèce
• résultante des lignes pointillées

Question 5

selon le modèle de Tilman, lorsque 2 espèces compétitionnent, comment une tend à éliminer l’autre?

Answer 5

l’espèce la moins restreinte tend à éliminer l’autre notamment par épuisement des ressources. Le devenir de chacune dépend du point d’approvisionnement en ressources et des vecteurs de consommation des espèces

Question 6

quand 2 seuils d’espèces distinctes se croisent qu’est-ce qui est primordiale pour déterminer ce qu’il se passe dans la portion centrale? (2)

Answer 6

1. la position du point d’approvisionnement en ressources

2. la direction des vecteurs de consommation des espèces

Question 7

qu’est-ce qu’un équilibre stable selon le modèle de Tilman? qu’est-ce qui empêche de dépasser le seuil pour chaque espèce?

Answer 7

lorsque le point d’approvisionnement se trouve entre le vecteur des 2 espèces dont les isoclines se croisent

• l’espèce 1 consomme plus de ressources 2 que de 1 et l’espèce 2 consomme plus des ressource 1 que de 2
• DONC équilibre stable car chaque espèce est à sa limite de son propre seuil

la compétition intraspécifique de chaque espèce est plus forte que l’interspécifique, empêchant de se ramasser en bas des limites

Question 8

qu’est-ce qu’un équilibre instable selon le modèle de Tilman?

Answer 8

l’espèce 1 consomme plus de ressource 1 que de 2 et l’espèce 2 consomme plus de ressource 2 que de 1
- chaque espèce pourra faire disparaître l’autre selon que plus de ressource 1 ou 2 sera utilisée

Question 9

conclusion sur la coexistence de 2 espèce pour le modèle de tilman?

Answer 9

elle n’est possible que lorsque les espèces compétitionnent plus avec elles-mêmes (intraspécifique) qu’avec l’autre espèce (interspécifique), donc lorsqu’elles consomment plus de la ressource qui limite leur propre croissance démographique

Question 10

selon l’interaction compétition-environnement :
chaque espèce possède des ___ faisant qu’elle est ___ dans certaines conditions. Une espèce donnée pourra ainsi être le meilleur ___ dans telles ou telles conditions, mais certainement pas dans toutes les conditions possibles (pourquoi?)

Answer 10

1. adaptations
2. optimale
3. compétiteur
   - car sur l’ensemble de la planète il ya beaucoup d’hétérogénéité de l’environnement et donc quelques km plus loin c’est une autre espèce qui est mieux adapté

Question 11

comment dans l’hétérogénéité spatiale plusieurs espèces peuvent exister?

Answer 11

car c’est pas toujours juste une espèce qui est dominante = compétition

Question 12

vrai ou faux? en comparant des espèces proches il y a plus de différence au niveau des caractères (par ex: associés à l’alimentation) lorsque les espèces sont seules en allopathie que lorsqu’elles sont en sympatrie

Answer 12

faux c’est l’inverse = plus de différence quand en sympatrie

Question 13

que propose Hutchinson pour la différence des caractères en allopatrie vs en sympatrie? quelle est la règle des ratio de Hutchinson?

Answer 13

qu’il existe un rapport «constant» au niveau des caractères associées à l’alimenation pour les espèces en allopathie : sympatrie

ce rapport illustrerait le ° de différence pour qu’il y ait coexistence entre espèces proches. il varierait peu et aurait une moyenne de 1,26 pour la taille et de 2,0 pour le poids (règle des ratio de Hutchinson)

Question 14

qu’est-ce que le fantôme d’un passé de compétition?

Answer 14

la compétition est responsable de la diversité observée au niveau des espèces

Question 15

fantôme d’un passé de compétition:

que représente la partitionnement de la ressources?

Answer 15

le changement dans l’utilisation des ressources entre des espèces qui auparavant démontraient un chevauchement important au niveau de leurs besoins

Question 16

fantôme d’un passé de compétition:

que représente le déplacement de caractères?

Answer 16

les changements morphologiques, physiologiques ou comportementaux permettant la coexistence des espèces via ce partitionnement de la ressource

Question 17

quel concept illustre «le fantôme d’un passé de compétition»?

Answer 17

concept de la compétition pour une ressource commune dans le passé

Question 18

la différentiation de la niche entre les espèces actuelles provient de quoi? la sélection agit comment?

Answer 18

• la compétition entre elles pour une ressource commune dans le passé
• la sélection opèrerait de façon à ce que le chevauchement de la niche soit le plus faible possible => partitionnement de la niche entre les différentes espèces, ce qui entrainera un déplacement des caractères de chacun pour s’y ajuster (sorte de sélection diversificatrice à l’égard de n espèces)

Question 19

exemple du bec de G. fuliginosa et G. Fortis en allopathie vs sympatrie?

Answer 19

allopatrie: environ même taille de bec
sympatrie: la gamme de taille de leur bec devient non chevauchante => observe la répétition indépendante du phénomène

Question 20

les observations de MacArthurs sur les bruants du Maine ont conduit à démontrer quoi?

Answer 20

qu’un chevauchement de la ressource alimentaire exploitée avec le même phénotype ne signifie pas que chaque espèce se procure la ressource de la même façon

Question 21

expliquez le partitionnement de la ressource des bruants

Answer 21

• exploitent les memes ressources mais dans différentes parties des arbres
• stratégies de recherche de nourriture diffèrent (déplacement d’un point à l’autre, capture des insectes…)
• les pics d’exploitation des ressources aussi différents dans le temps puisque leur période de nidification n’est pas simultanée

Question 22

qu’est-ce qu’un écotype? est-il héritable? comment est-ce possible d’avoir une diversité d’écotypes?

Answer 22

1. groupe d’individus démontrant le même phénotype adapté à un environnement particulier
2. caractéristiques propres à l’écotype le sont =>pas plasticité
3. les pop de différents refuges glaciaires sont demeurées isolées longtemps. lorsqu’elles se sont rencontrées, certaines se sont uniformisées, d’autres ont conservé leur intégrité génétique en exploitant différentes niches, donnant lieu à une diversité d’écotypes

Question 23

expliquez la mise en place des différents écotypes chez l’épinoche à 3 épines

Answer 23

la 1ere population à arriver dans le lac est une espèce d’eau douce généraliste i.e elles sont autant limnétiques (zooplankton en zone pélagique) que benthiques (invertébrés en zone littorale). Lorsque le lac est envahit par une seconde population, chacune se spécialisera en forme benthiques (1ere) ou limnétique (seconde). Les paires divergentes en eau douce sont apparues à de multiples reprises (évolution parallèle)

Question 24

vrai ou faux? plus les écotypes sont différents et spécialisés, meilleure est la croissance des 2 car il y a moins de compétition?

Answer 24

vrai

Question 25

décrivez la sélection directionnelle visible entre les écotypes benthiques et pélagiques

Answer 25

l’ajout de la forme pélagique agit fortement sur les individus au phénotype similaire de la forme solitaire (pression de sélection sur l’espèce déjà présente)

Question 26

expliquez les pressions de sélection fréquente phénotypique dépendante sur l’espèce déjà présente des écotypes d’épinoche

Answer 26

les phénotypes de la forme solitaire les plus proches de la forme ajoutée ont subit les impacts le plus importants de la compétition (moindre croissance). Il faut comparer les pentes relatives et non pas absolues

Question 27

quelles sont les conclusions sur l’étude des écotypes à la suite des expériences sur les épinoches? (3)

Answer 27

1. les populations morphologiquement distinctes compétitionnent moins entre elles que les formes semblables
2. la compétition suite à l’introduction d’une espèce induit la sélection naturelle sur l’autre et entraîne la divergence phénotypique
3. la sélection découlant de la compétition varie selon la phénotype des compétiteurs

Question 28

quels sont les 6 critères pour déterminer si le déplacement de caractères représente le mécanisme impliqué dans les différences entre espèces sympatriques?

Answer 28

1. les différences sont plus graves qu’attendu juste par chance (réplication du phénomène et tests statistiques)
2. les différences phénotypiques ont une base génétique (héritabilité)
3. les différences doivent survenir in situ (et non pas provenir de populations déjà différentes) impliquant la comparaison de populations allopatriques et sympatriques
4. les différences phénotypiques doivent se refléter dans l’Acquisition de la ressource (expérimentations)
5. les ressources en allopatrie et en sympatrie sont les mêmes (la différence des caractères n’est pas due aux différentes ressources)
6. les ressources étant limitées dans la nature, la compétition interspécifique pour ces ressources est en fonction de la similitude des caractères (expérimentations)

Question 29

Hutchinson a observé plusieurs milliers d’espèces différentes de plancton dans un écosystème de quelques litres…. À quoi contrevient cette observation ?

Answer 29

Au principe d’exclusion compétitive qui stipule qu’il ne peut y avoir plus d’une espèce par niche écologique.

Question 30

Expliquer le paradoxe du plancton.

Answer 30

Chaque paquet est dominé par une seule espèce, les autres sont en faible abondance, mais persistent. La redondance au sein de chaque niche explique la très grande diversité du plancton.

Question 31

Quelle prémisse pratique permet d’extrapoler les résultats locaux et ponctuels à de larges échelles, mais pas réaliste ?

Answer 31

-Celle stipulant que les systèmes sont à l’équilibre ie. les conditions environnementales sont stationnaires et les relations écologiques sont stables de façon spatiale et temporelle, sans rétroaction évolutive…

Question 32

Qu’est-ce qu’une perturbation ?

Answer 32

Tout phénomène qui aura une incidence au niveau de la mortalité des organismes. Exemp. tempêtes, ouragans, sécheresse, inondation, prédation, parasitisme, etc.

Question 33

Que se passe-t-il en absence de perturbations ?

Answer 33

La diversité des espèces diminue en raison de l’exclusion compétitive par quelques espèces. Une espèce dominante va s’accaparer toutes les ressources.

Question 34

Au contraire, que se passe-t-il s’il y a trop de perturbations ?

Answer 34

Il y aura des mortalités extrinsèques élevées et l’extinction locale de la majorité des espèces.

Question 35

Avec quoi le maximum de diversité coïncide ?

Answer 35

Avec le minimum des différentes causes d’extinctions : l’exclusion compétitive et la mortalité extrinsèque due aux perturbations.

Question 36

Comment fonctionne les perturbations intermédiaires de manière mécanistique ?

Answer 36

Les perturbations préviennent l’exclusion compétitive en empêchant un système d’atteindre un équilibre, ce qui permet de maintenir la coexistence de plusieurs espèces. La démographie de l’espèce moins dominante va diminuer, mais va persister sur une longue période et retarder la dominance de l’autre espèce.

Question 37

Qu’est-ce que la prédation amène quant à la diversité ?

Answer 37

Avec plus de prédateurs, on retrouve une croissance plus équivalente des différentes espèces.
Lorsque le nombre de prédateurs est faible, certaines espèces peinent à survivre et d’autres sont dominantes.

Question 38

Expliquez l’effet des vagues sur la diversité des espèces accrochées aux rochers.

Answer 38

Il y a peu d’espèces(laitue de mer et barnacles) sur les petits rochers qui sont constamment déplacés par les vagues, car les organismes qui s’y attachent finissent blessés ou arrachés. Les plus gros étaient pratiquement tous envahit par la même algue. Il y avait plus d’espèces sur les rochers soumis aux perturbations occasionnelles.

Question 39

À quoi sert l’hypothèse de Janzen-Connell ?

Answer 39

À expliquer la diversité des forêts tropicales.

Question 40

Pourquoi la descendance de plusieurs arbres vont mieux faire loin de leurs parents ?

Answer 40

Car lorsque une espèce s’installe, elle attire des prédateurs et parasites qui rendent la zone environnante impropre à la survie. La progéniture fait donc beaucoup mieux plus loin.

Question 41

Ainsi, qu’est-ce qui permet une grande diversité dans les forêts tropicales ?

Answer 41

L’espacement créé qui permet aux autres espèces de s’implanter.

Question 42

Vrai ou faux?

La sélection fréquence-dépendante négative peut aussi bien expliquer la situation.

Answer 42

Vrai.
Lorsqu’une espèce devient abondante, elle est préférentiellement ciblée par ses ennemis, ce qui entraine une augmentation de leur mortalité. Les espèces plus rares résistent donc mieux que les espèces plus communes permettant la coexistence de plus d’espèces.

Question 43

Quels sont les 3 étapes de la spéciation ?

Answer 43

1- Il y a échange de matériel génétique par migration entre les populations d’une espèce.
2- En absence de migration, les populations divergent progressivement les unes des autres. Avec le temps, les populations acquièrent du matériel génétique et des caractères phénotypiques qui leurs sont propres.
3- Certaines de ces unités développeront des barrières reproductives les empêchant de se reproduire efficacement avec les autres unités qui deviennent des compartiments génétiques étanches. Ces unités ne peuvent plus se reproduire avec les autres pour préserver leur matériel génétique unique et sont considérés comme des espèces différentes.

Question 44

Quelle est la différence entre la spéciation allopatrique et la spéciation sympatrique ?

Answer 44

allopatrique :
La divergence entre les populations est le résultat d’une barrière géographique empêchant la migration des individus. Le temps pour que l’isolement reproducteur se propage à l’une ou l’autre des populations peut être long, car il n’y a pas de sélection pour le conserver en allopatrie.
sympatrique :
La différentiation des populations se fait dans le même espace géographique. Les populations sont isolées par des barrières autres que géographiques. Une spéciation en sympatrie entraine instantanément la formation de nouvelles espèces.

Question 45

Qu’est-ce que la spéciation écologique ?

Answer 45

Un type de spéciation ou l’isolement reproducteur est le résultat d’un facteur écologique qui empêche le flux génique entre 2 populations.

Question 46

La spéciation écologique se définit par quelles conditions ?(3)

Answer 46

1- Il doit y avoir une sélection divergente sur un caractère donné entre les différentes populations.
2- La cible de la sélection est un caractère impliqué dans les interactions des individus avec leur environnement abiotique ou biotique.
3- Le caractère impliqué dans la sélection divergente doit affecter l’isolement reproducteur.

Question 47

De quelles sources peut provenir la sélection divergente écologique ?

Answer 47

Adaptations locales à différentes conditions, choix de partenaire différent selon les groupes, compétition pour la même ressource, etc

Question 48

Donnez un exemple de spéciation écologique.

Answer 48

Les orchidées en sympatrie doivent attirer des pollinisateurs différents pour éviter les hybridations. Elles vont donc imiter le phénotype d’espèces différentes pour attirer les mâles.

Question 49

Qu’est-ce que la polyploïdisation entraine ?

Answer 49

Un isolement reproducteur instantané entre les groupes de niveau de ploïdies différents (isolement génétique)

Question 50

Vrai ou faux ?
Chez les épinoches, les individus provenant de régions éloignées vont préférer s’accoupler entre eux s’ils ont un écotype semblable que de s’accoupler avec un individu de la même région mais d’écotype différent.

Answer 50

Vrai.

Question 51

La taille des individus est associée à quel type de sélection ?

Answer 51

sélection divergente.

Question 52

Qu’est-ce qui fait qu’on observe des différences de taille dans les populations de corégones ?

Answer 52

La présence d’un prédateur (brochet), aussi de la taille et de la profondeur du lac.

Question 53

Que se passe-t-il en absence de brochet ?

Answer 53

Les corégones sont généralistes au niveau de leur alimentation (benthique et pélagique) et se reproduisent en zone peu profonde.

Question 54

Que se passe-t-il en présence de brochet ?

Answer 54

Les corégones adoptent une de ces stratégies :

1. restent un zone littorale mais avec une croissance rapide pour échapper aux brochets. Ils continuent de se reproduire en zone peu profonde.
2. migrent en zone sécuritaire sans brochet (pélagique), mais moins riche en nourriture, donc croissance plus lente.