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Chapitre 3 : la biodiversité

I. Biodiversité et notion d’espèce

La biodiversité correspond à la diversité du vivant et elle peut être envisagée à 3 échelles différentes. En effet, la biodiversité peut correspondre :

– à la diversité des écosystèmes qui sont présents sur la Terre (forêt, rivière, bord de mer …).

– à la diversité des espèces qui occupent un même écosystème.

– à la diversité des individus qui appartiennent à une même espèce. Ces différences intraspécifiques reposent sur une diversité génétique puisque les individus se distinguent, dans une population, par leurs allèles. Ces derniers sont issus de mutations qui se sont produites au cours des générations.

Une espèce est une notion majeure pour définir la biodiversité qui a été créé par l’Homme pour décrire le monde qui l’entourait. Cette notion a d’abord été établie sur des critères morphologiques (une espèce regroupant des individus qui se ressemblent entre eux), puis sur des critères biologiques et en particulier celui de la reproduction (une espèce regroupant des organismes pouvant se reproduire entre eux et avoir une descendance fertile). Cependant cette notion n’est pas stricte que ce soit au niveau morphologique (différences importantes entre mâle et femelle dans quelques espèces) ou reproductif (existence de descendants fertiles entre individus d’espèces différentes : grizzly-ours polaire, chameaux-dromadaires, nombreux cas chez les végétaux).

II. La biodiversité change au cours du temps.

L’étude des restes fossiles permet de montrer que de très nombreux groupes d’êtres vivants ont disparu au cours du temps (ex : Mammouths, Dinosaures) et que d’autres sont apparus. Ainsi, on peut mettre en évidence des modifications de la biodiversité au cours de l’histoire de la Terre. Certaines périodes sont marquées par une évolution brutale et massive des espèces : elles correspondent à des crises biologiques (ex : disparition des dinosaures et des ammonites il y a 65 millions d’années lors de la crise Crétacé-Paléocène). Ces crises sont suivies d’une importante diversification des espèces.

Ressource vidéo : Disparition des dinosaures (Futura Sciences)

Les données passées nous montrent que la diversité des espèces actuelles ne représente qu’une étape de l’évolution des êtres vivants et un pourcentage très faible du nombre d’espèces ayant vécu sur Terre depuis l’apparition présumée de la vie.

Les changements de la biodiversité s’expliquent par différents facteurs :

– des changements climatiques qui ont pu entraîner la disparition de certains groupes et donc aussi le développement d’autres groupes. Dans le cas de la crise Crétacé-Paléocène, les changements climatiques sont les conséquences probables de deux phénomènes simultanés (chute météoritique + activité volcanique intense).

– les activités humaines : la dégradation d’écosystèmes, la surexploitation (pêche excessive) ou l’installation d’espèces invasives peuvent entraîner la disparition directe ou non de nombreux groupes.

La situation actuelle traduit une vitesse de disparition d’espèces très rapide et surtout une réduction de très nombreuses populations (on parle de 6ème crise biologique). La prise de conscience de l’impact de l’Homme sur cette évolution a conduit à la mise en place de projets aussi bien locaux qu’internationaux visant à protéger les écosystèmes et certaines espèces.

III. L’évolution des populations et l’apparition de nouvelles espèces

Dans une population d’individus appartenant à une même espèce, il existe une diversité génétique. Au cours du temps, les populations peuvent évoluer grâce à deux mécanismes majeurs :

  • la sélection naturelle (ex : les phalènes du bouleau) : sous l’effet des conditions de l’environnement, certaines populations porteuses d’un allèle avantageux vont se développer, alors que les populations dépourvues des allèles avantageux vont diminuer, voire disparaître.
  • la dérive génétique conduit à une évolution aléatoire donc imprévisible des populations porteuses de différents allèles. La dérive génétique concerne les allèles qui sont dit neutres, c’est-à-dire, n’apportant ni avantage, ni désavantage (ex : groupes sanguins rhésus …).

A partir d’une même population d’origine, une séparation géographique peut conduire à la formation de deux populations. Sous l’effet de la sélection naturelle et de la dérive génétique, ces populations vont devenir génétiquement différentes l’une de l’autre. Ces différences peuvent rendre impossible la reproduction entre individus des deux populations séparées ce qui peut conduire à la formation de deux espèces différentes. C’est le phénomène de spéciation = création d’une nouvelle espèce.

IV. Communication intra-spécifique et sélection sexuelle

Au sein d’une même espèce animale, de nombreuses fonctions biologiques nécessitent une communication entre individus au cours de laquelle le message envoyé par un ou plusieurs individus peut conduire à modifier le comportement d’un ou plusieurs individus. C’est le cas :

– au cours de la nutrition : appel des petits réclamant de la nourriture (piaillement des oisillons), communication entre individus pour indiquer la présence d’aliments (danse des abeilles).

– au cours de la reproduction : stratégies d’attraction entre individus de sexe opposé grâce à des parades nuptiales (oiseaux, mammifères, arthropodes) ou grâce à l’émission de substances chimiques au rôle attractif (insectes) ; stratégies d’intimidation entre individus de même sexe (combats entre mâles).

– pour la protection ou la défense d’un territoire ou des individus : cris d’alerte (oiseaux, mammifères).

Ainsi, selon les espèces et la situation, les messages échangés entre les individus de l’espèce sont de nature variée : visuel, sonore, chimique.

Pour certaines espèces, la communication interindividuelle au cours de la reproduction a conduit à sélectionner des individus dont le comportement ou certaines caractéristiques morphologiques sont très spécifiques (mâles disposant de couleurs attractives ou d’un plumage très développé, individus capables d’effectuer des parades nuptiales complexes). Cette sélection, majoritairement exercée par les femelles pour choisir leur partenaire mâle, concerne des caractères sexuels qui sont souvent des indicateurs de la « qualité » du partenaire sexuel (santé, capacité à s’occuper de la descendance …). Cette forme de sélection naturelle, appelé sélection sexuelle, a contribué à maintenir, dans l’espèce, des caractéristiques favorables pour la reproduction mais qui peuvent être défavorables par exemple vis-à-vis des prédateurs (la couleur voyante de certains mâles les rend plus facilement repérables par leurs prédateurs).

Des difficultés dans la communication entre partenaires au cours de la reproduction peuvent générer, à long terme, un isolement reproducteur entre individus de la même espèce et être à l’origine d’un phénomène de spéciation (exemple : chants différents des mâles non reconnus par les femelles) (cf III).