TD Ecologie SV3

T.D. Ecologie

Les interactions homotypiques

et hétérotypiques

Les interactions homotypiques sont les relations qu'ont les individus au sein d'une même espèce; ou Relations intraspécifiques:

-effet de masse,

-effet de groupe et

-compétition intraspécifique

Alors que les interactions hétérotypique ou relations interspécifiques sont les relations qu'ont les individus entre deux (ou plusieurs) espèces différentes.

On distingue plusieurs types de relations interspécifiques :

-Neutralisme,

-compétition,

-prédation,

-mutualisme,

-commensalisme,

-parasitisme.

Interactions homotypiques

Effet de groupe

Effet de masse

Interactions hétérotypiques

Espèces A  Espèces B 

Mutualisme +  + 

Commensalisme +  0 

Compétition -  - 

Herbivorie +  - 

Prédation +  - 

Parasitisme +  - 

Amensalismeune espèce inhibe le développement de l'autre juste par sa présense. -  0 

La prédation

► La prédation est l’une des pressions de sélection les plus importantes de l’évolution

► La prédation représente un coût important pour les proies en terme de fitness (survie + reproduction)

- Transfert d'énergie

- Les prédateurs sont des agents de la mortalité et s’alimentent sur la matière organique plutôt que des extracteurs ou des décomposeurs

- Structure et l'évolution de la communauté.

Le fonctionnement d’un écosystème est fortement contraint par la prédation exercée par les niveaux supérieurs sur les niveaux trophiques inférieurs.

C’est le contrôle top - down

Dans les réseaux trophiques, on parle de Cascade trophique et donc Organisation des peuplements :

Organisation des peuplements :la prédation favorise une diversité

élevée en maintenant les populations à un faible niveau et en empêchant certaines espèces de monopoliser les ressources disponibles à leur seul profit, autrement dit, les prédateurs réduisent la densité des compétiteurs forts et empêchent ainsi l’exclusion compétitive des compétiteurs faibles.

Notion d’  Espèce Clé (keystone species) ( PAINE 1969)Elle désigne une espèce dont la présence est indispensable à l’existence même d’un écosystème, non pas par son effectif mais par l’action qu’elle exerce sur les comportements et/ou effectifs des autres espèces qui composent le système.- L’étoile de mer: Pisaster ochraceus - La loutre de mer : Enhydra lutris, Linnaeus 1758. - Le bison: Bison bison maintien de la diversité végétale dans la prairie nord-américaine.-L’alligator: en creusant de vastes dépressions ou l’eau persiste durant les périodes de sécheresse, ce qui fournit de l’eau et de la nourriture à des espèces qui autrement disparaîtraient.

Pisaster ochraceus

Mytilus californianus

Expérience de PAINE en 1963

Avec Pisaster (control)

Absence Pisaster (experimental)

Nom

bre

d’es

pèce

s p

rése

ntes

20

15

10

5

01963 ’64 ’65 ’66 ’67 ’68 ’69 ’70 ’71 ’72 ’73

Années

L’expérience de Paine (1966)• Hypothèse: les prédateurs limitent l’abondance des proies, préviennent l’exclusion compétitive et permettent la coexistence d’un plus grand nombre d’espèces (de proies).• Communauté intertidale de Mukkaw Bay sur la côte ouest des USA: 15 espèces animales (anatifes, moules, chitons, patelles, buccins) dominées par l’étoile de mer Pisaster ochraceus.• L’élimination de Pisaster entraîne la réduction du nombre d’espèces de proies de 14 à 8 et la prolifération de la moule Mytilus californianus.• Il semble que Pisaster agit sur la communauté en maintenant des espaces libres de moules.

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Effets négatifs des parasites sur leurs hôtes

● Perte de masse● Diminution de survie, de la reproduction● Modification du comportement● Augmentation de la susceptibilité à la prédation, maladies, effets du climat● Défenses des hôtes : Système immunitaire ● Comportement: évite les sites contaminés

Un parasitoïde est un organisme qui se développe sur ou à l'intérieur d'un autre organisme dit « hôte », et qui tue ce dernier au cours de ce développement. Les proies des parasitoïdes sont presque exclusivement des Insectes

Lutte biologique

La compétition

Conséquences de la compétitioninterspécifique:

◘ Diminution de la croissance corporelle et de la survie (surtout les juvéniles)◘ Augmentation de l’âge de première reproduction et parfois de l’émigration◘ Affaiblissement du système immunitaire

Conséquences de la compétitioninterspécifique:

a) Influence sur la répartition géographique

C’est en rapport avec les introductions d’espèces

Les espèces introduites les plus compétitives éliminent peu à peu les espèces autochtones les moins compétitives

Exemple : cas de l’introduction de l’écureuil gris originaire d’Amérique du nord en Angleterre.

l'Écureuil gris:

Sciurus carolinensis

L'écureuil roux (Sciurus vulgaris) est une espèce indigène en Grande-Bretagne Sa population est en déclin en raison -De l'exclusion compétitive par l’écureuil gris-Des maladies-La disparition des forets de conifères au sud de la GB

L'écureuil gris (Sciurus carolinensis) est une espèce introduite en Grande-Bretagne dans environ 30 sites entre les années 1876 et 1929 il s'est facilement adapté aux parcs et aux jardins remplaçant l'écureuil gris.

Écureuil roux Écureuil gris

Distribution actuelle

Répartition géographique des deux espèces d’écureuils:

-L'écureuil roux

-L'écureuil gris

En grande Bretagne

b) Influence sur la localisation dans les divers biotopes d’une même

localité

La compétition persistante est rare dans les communautés normales

L'une ou l'autre condamne le concurrent à l'extinction

donc la sélection naturelle réduit la concurrence entre elles

C’est le cas de cinq espèces des fauvettes ont subdivisé une place pour éviter la concurrence directe entre eux

Sept espèces de Lézards du genre Anolis vivent à proximité les unes des autres à La Palma, en République dominicaine. Elles se nourrissent toutes d’insectes et de petits arthropodes ...Ce pendants la compétition pour la nourriture se trouve réduite par le faite que chaque espèce occupe un microhabitat particulier

c) La divergence des caractères

Lorsque les pinsons cohabitent sur la même île, Geospiza fuliginosa a un petit bec et Geospiza fortis a un plus gros bec. Ils mangent alors des graines de taille différente. Lorsqu’ils vivent sur des îles, séparées, ils ont des becs de taille semblable et mangent les mêmes types de graines.

Exemple de la taille des becs des pinsons de

Darwin (îles Galapagos)

niches potentielles différentes

niches potentielles identiques

d) L’évolution des biocénoses

La compétition interspécifique peut –être un facteur d’évolution de la biocénoseLa compétition interspécifique peut-être un facteur de l’évolution des biocénoses. Ainsi la Forêt de feuillus d’Amérique du nord la végétation ligneuse débute avec des espèces pionnieres ayant un grand besoin de lumière comme Populus tremuloidess et Betula payrifera qui sont peu a peu éliminées par des espèces caractéristiques du stade climax comme Acer saccharum

Compétition interspécifique pour des ressources limitées.

Le mutualisme

Association bénéfique pour les deux partenaires(+/+)

Exemples: Corvidés et Pin à écorce blanche

Nucifraga columbiana

(Casse-noix)

Le pin à écorce blanche :Pinus albicaulis (Gymnosperme  Pinaceae) 

■ Comportement d’enfouissement/stockage des corvidés en particulier au sein de biotopes tempérés à forte saisonnalité■ Certaines espèces sont capables de stocker 30.000 graines en une saison, et de transporter plus de 30 graines dans leur oesophage■ Appareillage (bec) adapté au fourragement des graines de pins■ Pins ne sont pas passifs dans cette interaction:■ Pommes de pin ont structure facilitant le fourragement par les corvidés■ Forme de graine facilitant l’enfouissement■ Moment de la fructification favorable au fourragement

Bénéfices de l’arbre■ Graines disséminées plus loin■ Pousse favorisé par enfouissement (lieu et profondeur)

■ Certaines espèces de pin dépendent uniquement de leurs prédateurs pour la dissémination et la pousse, voire d’une seule espèce qui seule plante au bon endroit et à la bonne profondeur. On peut donc prédire que l’espèce de pins aura intérêt (évolutivement) à réserver ses graines à cette espèce de corvidés

Autres exemples:association Acacia (Acacia cornigera)- fourmis (Pseudomyrmex ferruginea)Association Plantes truffes petits Mammifères (campagnols)

La fourmis: Pseudomyrmex ferruginea vit dans les épines vides de l’ acacias. Contrairement aux autres acacias, cet arbre manque d'alcaloïdes amers , des molécules organiques situées généralement dans les feuilles qui servent à se défendre contre les Insectes et les animaux. Les fourmis agissent comme un organisme de défense pour l'arbre en le protégeant des insectes nuisibles, des animaux ou des humains qui pourraient entrer en contact avec lui.

Les fourmis vivent dans les épines vides et l'arbre fournit aux fourmis en retour :1) Des nodosités remplies de protéines et de lipides appelées corps beltiens créés à l'extrémité des folioles 2) Du nectar riche en glucides à partir de nectaires situés sur la tige Les corps beltiens n'ont aucune autre fonction connue que de sécréter de la nourriture pour les fourmis symbiotiques. Ces fourmis agressives émettent une phéromone d'alarme et sortent de leur épine-caserne en très grand nombre.

Association Plantes truffes petits Mammifères (campagnols)