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Introduction générale

 

L’existence, la vie, des individus dépend de l’environnement ; c’est–à–dire de facteurs abiotiques (comme l’eau) et des relations biotiques inter– et intra–spécifiques.

 

Ces relations biotiques peuvent être de différents types : la relation pacifique ou l’exploitation (comme la prédation)

 

Une population englobe l’ensemble des individus d’une même espèce occupant une aire géographique commune ; c’est–à–dire des individus pouvant se reproduire entre–eux d’un point de vue biologique et d’un point de vue géographique)

 

Les individus peuvent être distribués en groupes plus ou moins isolés géographiquement et peuvent constituer autant de populations.

 


Les populations ouvertes sont des populations qui restent génétiquement liées grâce aux phénomènes de migration. On parle de métapopulation.

Contrairement, les populations fermées ne présentent pas d’échanges génétiques à cause d’un isolement dû à des bouleversements climatiques ou géologiques.


 

Ces populations fermées peuvent évoluer différemment et donner naissance à des nouveaux taxons (il s’agit de l’unité de classement : espèce – genre – famille – etc.)

On parle alors de spéciation allopathique.

 

La biologie des populations :

 

Elle consiste en l’analyse des propriétés collectives des individus organisés en populations ainsi que l’évolution de ces propriétés au cours du temps.

 

Dynamique des populations                                     Génétique des populations

(au sens strict)                                                

 


Variations d’abondance                                                        Pool génétique

(aspects démographiques)

 

Écologie

(au sens large)

 

Processus biodémographiques                                          Cycles biogéochimiques

                                                                                                     Flux d’énergie

 

 

Dynamique des populations                                             Fonctionnement et dynamique

et des peuplements                                                                       des écosystèmes et des paysages

 

Sociétés, anthropisation (= effets de l’Homme sur ces équilibres)

L’écologie :

 

Il s’agit des études des interactions entres les organismes, d’une part, et entre ceux–ci et leur milieu, d’autre part.

 

Un autre définition peut aussi être : les études de la distribution et l’abondance des organismes (avec, en sous–entendu, la prise en compte des facteurs abiotiques et biotiques.

 

 

On observe différents niveaux d’étude de l’écologie :

 

 


                                                                  Physiologie (fonctionnement de l’organisme)

 

 

 

Écophysiologie ou auto–écologie

   (surtout sur la notion d’individu, la population est absente)

 

Exemple :

-          Le poisson sténohalin d’eau douce comme la perche,

-          Le poisson sténohalin d’eau de mer comme le cabillaud,

-          Le poisson euryhalin comme l’anguille et certains salmonidés.

 

 

Synécologie (= discipline de l’écologie qui étudie la structure, le fonctionnement et l’évolution des écosystèmes)

 

 

 

 Écosphère

      (niveau planétaire)

 

 

 

La population constitue différents individus. Ceux–ci sont éphémères ; l’axe central est la transmission héréditaire des caractères.

 

La variabilité génétique et phénotypique des populations permettra l’adaptation aux modifications de l’environnement (facteurs abiotiques ou biotiques)

« Rien n’est figé ; tout évolue ou risque de disparaître »

 

Exemple :

Les couleurs du plumage ou de la peau permettent la protection vis–à–vis des prédateurs.

 

 

Facteurs abiotiques :

Climatiques, physicochimiques, édaphiques (au niveau du sol)

 

Température              Lumière          Humidité, vent, salinité, O2, etc.

Zone de Texte: Action de plus en plus marquée de l’espèce humaine
 

 

 

 

 

 


      Population
 

 


Relations intra–spécifiques

 

 

 


Relations inter–spécifiques

 

 

 


Exploitation

Neutralisme

Coopération

Prédation et parasitisme

+ /

Ø / Ø

Commensalisme

+ / Ø

Amensalisme

Ø /

Mutualisme (non obligatoire)

Et symbiose

(obligatoire)

+ / +

Compétition

/

 

 

Population : pièce élémentaire des systèmes écologiques

 

v Structure d’une population :

Ø  Introduction :

 

Au sein d’une population, les individus interagissent :

-          Appariement pour la reproduction,

-          Concurrence pour l’utilisation des ressources communes (nourriture, abris, partenaires sexuels),

-          Coopération (exploitation des ressources, défense contre les prédateurs),

-          Transmission des parasites et des maladies,

-          Etc.

 

Population constitue un système avec des variables telles que :

-          L’effectif ou la densité,

-          Le type de distribution spatiale des individus,

-          La structure d’âge,

-          La structure génétique (fréquence allélique),

-          Organisation sociale…

 

Ø  Densité des populations :

 

Il s’agit du nombre d’individus par unité de surface ou de volume.

 

Il existe 2 grands types de population :

-          Les organismes fixés comme les végétaux et les invertébrés sessiles :

Sessile = fixé  ;  Vagile = peu mobile, rampant

 

Le problème de dénombrement est simple : on peut effectuer un dénombrement absolu ou, pour des effectifs trop importants, on effectue des échantillons.

 

-          Les organismes mobiles (plus ou moins) :

 

Le problème est plus complexe (avec différents niveaux de complexité)

 

Exemple :

Dans une forêt, les dénombrements de sangliers et de cloportes ne se feront pas de la même manière à cause de leurs différences de taille, de mobilité, de répartition.

 

Il faut faire aussi attention aux espèces migratrices et au milieu : les sangliers de la forêt de Fontainebleau et les cabillauds de l’atlantique nord sont différents.

 

Il est très rare de pouvoir faire des dénombrements absolus des espèces animales (sauf dans des réserves pour certaines espèces ou le recensement de la France)

 

La difficulté va être d’effectuer un échantillonnage représentatif de la population.

 

§  Méthodes par prélèvement :

 

Le dénombrement à vue est parfois possible soit par un comptage direct, soit par la méthode d’itinéraire d’échantillons.

 

Exemple d’itinéraire d’échantillon :

La méthode des indices talométriques d’abondance utilisée en forêt. Elle permet l’étude des variations annuelles d’abondance de certaines espèces de mammifères.

 

On définit un parcours de 50 km pour couvrir d’ensemble du secteur en une seule fois.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Pour les grands mammifères, il est possible de faire des photographies aériennes (antilopes, otaries, canards de surface hibernant dans divers pays européens, etc.)

Il est aussi possible de faire des photos infrarouges pour les mammifères en forêt qui peuvent se cacher.

 

Les échantillons :

Il s’agit d’une estimation par des prélèvements au hasard. On peut effectuer :

 

-          Soit un dénombrement à vue avec 2 méthodes possibles :

 

 

 



La méthode des transectors (en ligne ou en bande)

La méthode des quadrets


 

 

 

 

 

-          Soit un dénombrement par prélèvement d’échantillons (pour les invertébrés terrestres et aquatiques) :

 

Là encore, plusieurs techniques sont possibles.

 

L’appareil de Berlese est utilisé pour la faune du sol ; le filet de Surber pour la macrofaune benthique.

 

§  Méthode capture – recapture :

 

Il s’agit d’un test de Lincoln et Peterson (pour les oiseaux, les poissons, etc.)

 

On procède dans l’ordre suivant :

-          Capture d’individus au hasard,

-          Marquage de ces individus avec une bague ou une tache de couleur,

-          Relâchement dans le milieu,

-          Recapture après un laps de temps,

-          Calcul du taux d’animaux marqués sur les non bagués.

 

Exemple :

 

50 bécasseaux sont bagués (groupe A)

2 semaines plus tard, capture de 100 bécasseaux (groupe B) dont 10 sont bagués (groupe C)

 

" Quel est l’effectif N de la population totale ?

S’il y a 10% de la population qui est baguée, la population s’élève à 500 individus.

 

                                          N = A . B / C

 

Animaux capturés et marqués . Animaux capturés la 2nde fois

N  = 

                                   Animaux marqués recapturés

 

Conditions de réalisation :

 

Les individus marqués doivent :

-          Se répartir de façon homogène dans l’ensemble de la population,

-          Présenter la même probabilité de recapture (absence de peur ou de fuite),

-          Présenter le même taux de mortalité que les individus non marqués,

-          Ne pas perdre la marque.

 

Densités de population représentatives :

 

Organismes

Densités

Diatomées

5 000 000 par m3

Arthropodes du sol

5 000 par m2

Balanes (adultes)

2 000 par m2

Arbres

50 000 par km2

Mulots

25 000 par km2

Souris sauteuses des bois

600 par km2

Cerfs

4 par km2

Humains

Pays–bas

346 par km2

Canada

2 par km2

 

Ø  Différents types de distribution :

 

 


Distribution en agrégat :

 

    = Regroupement d’individus

dû à une concentration des ressources.

 

 

 


Distribution uniforme :

 

   = Équidistance des individus.

 

 

 

 


Distribution aléatoire :

 

 

 

 

 

Exemples :

-          Les cormorans présentent une distribution uniforme associée à l’exploitation optimale de territoire lors de la période de nidification (nids équidistants, l’espace étant le facteur limitant)

-          Les jeunes manchots présentent une distribution en agrégats, sur le sol glacé de l’antarctique, afin de se protéger du froid.

 

 

Ø  Démographie :

 

Il s’agit de l’étude des statistiques bio–énergétiques avec l’évolution de la taille de la population.

 

On fait une représentation schématique des processus démographiques et de leurs actions positives et négatives sur la cinétique des populations.

 

 

Population

 


Natalité                       Population                             Mortalité

                                                      N

Immigration

                                                                                  Émigration

 

 

§  Table de survie :

 

Exemple : Balanus glandule (balane) :

 

Âge

Effectif

au début

Survivants de la cohorte initiale

Nombre de morts

Taux de mortalité

Fécondité

0

142

1,000

80

0,563

0

5

11

0,018

4,5

0,409

12 700

8

2

0,014

2

1,000

12 700

9

0

/

/

/

/

 

Cela permet de calculer :

-          Le taux intrinsèque d’accroissement naturel r,

-          Le taux net de reproduction R0 (= nombre de descendants par femelle),

-          Le temps d’une génération T.

 

Cela permet aussi de réaliser les diagrammes de Lexis et donc de décrire la structure démographique d’une population et sa cinétique temporelle :

 

-          Une représentation dite « analyse longitudinale » se fait en fonction de temps et permet d’étudier l’évolution d’une cohorte depuis l’éclosion la naissance (ou la germination) jusqu’à la mort du dernier qui la compose.

 

-          Une analyse transversale se fait à des temps déterminés et permet d’étudier plusieurs cohortes en parallèle et donc de faire :

-          La description de la structure d’âge moyenne de la population pour une période bien définie,

-          Le taux de mortalité propre à chaque classe d’âge au cours de cette période.

 

§  Courbe de survie :

 

Elle correspond à la proportion des individus encore en vie à différentes périodes.

Il existe 3 types de tracés :

 

Nombre de survivants

(échelle semi log)

1000                Type I             (exemple : humains)

 

 

  100

                                                            Type II

                                                                       (exemple : Hydre)

    10

                                   Type III

                                               (exemple : huîtres)

      1

 

                                                                                                                                 Âge relatif

Type I = Courbe convexe :

 

Il reflète une mortalité faible durant les jeunes stades et élevée chez les individus âgés.

C’est surtout le cas des vertébrés supérieurs où l’on constate un nombre de descendants faible et beaucoup de soins parentaux.

 

Type II = Droite :

 

Le taux de mortalité est constant tout au long de l’âge (lézards, rongeurs tels que l’écureuil)

 

Type III = Courbe concave :

 

(opposé au type I)

Il reflète une forte mortalité durant les jeunes stades et un fort taux de survie chez les individus qui ont atteint un âge adulte (invertébrés, poissons, certains oiseaux)

La descendance est nombreuse mais vulnérable ; les parents n’ont pas d’influence sur le devenir de la progéniture.

 

§  Relation entre la longévité moyenne, espérance potentielle et le type de courbe de survie chez quelques espèces animales :

 

La longévité de vie correspond à l’âge limite ou aussi l’espérance de vie.

 

Espèce

Longévité potentielle

Longévité moyenne

Type de courbe

Rotifère

9 jours

6 jours

Type I

Homme

108 ans

70 ans

Mouflon de Dall

Ovis dalli

14 ans

7,4 ans

Hydre d’eau douce

Hydra viridis

148 jours

55 jours

Type II

Mouette rieuse

Larus ridibundus

10 ans

2,4 ans

Merle migrateur

7 ans

1,5 ans

Daim de Virginie

Octocoileus virginieus

10 ans

6 mois

Type II

Rouge–Gorge

Erithrous rubecula

9 ans

10 mois

 

La théorie peut être différente en fonction de certains facteurs biotiques et/ou abiotiques (prédation, froid, ressources alimentaires, etc.)

 

On peut observer des courbes dites en escalier (ou en crabe)

 

" Le taux de mortalité est important à des moments bien précis et sur une courte période qui peut correspondre à la période de mue.

 

Ces périodes de mue correspondent à une grande vulnérabilité vis–à–vis des prédateurs qui s’achève quand l’exosquelette se reforme.

§  Pyramide des âges :

 

On répertorie le nombre d’individus dans chaque classe d’âge.

 

Exemples :

-          Inde, 1970 :

 


Il s’agit d’une base large nous montre un pourcentage de jeunes individus important. Cela correspond à un potentiel démographique important et donc à une population jeune.

 

 

 

-          Suède, 1977 :

 


Il s’agit d’un état stationnaire où la population est vieillissante.

 

 

 

 

De façon générale :

 

Phase non reproductrice

 

    reproductrice

 

  – pré–reproductrice

 

 


Population en extension.

Population stable.

Population déclinante.


 

" On observe progressivement une réduction de la base et un gonflement du sommet.

 

Pyramide des âges et « incidents » démographiques :

 

Exemple :

Un incendie de forêt peut avoir une incidence sur une population de mouflon :

 

 

 

 

 

 


Classe de 2 – 3 ans :

 

 

La présence de prédateur peut influencer la démographie.

 

Exemple : Les cochons d’Australie avec une présence ou non de dingos (chiens sauvages)

 

 

 

 

 

 

 

 


Présence de prédation par les dingos.

Ils s’attaquaient aux jeunes individus effectuant une pression sélective.

 

Comment définir l’âge d’un individu ?

 

-          Soit on marque un individu à sa naissance.

-          Soit on recherche des caractères morphologiques ou anatomiques en relation avec les variations du métabolisme induites par le rythme des saisons.

 

Exemples de caractères :

-          Les anneaux de croissance annuels chez les végétaux ligneux.

-          Les anneaux ou les stries de croissance annuels chez différents animaux.

On les observe, par exemple, sur les coquilles des mollusques, sur les écailles des poissons ou les otolithes (structures minéralisées contenues à l’état normal dans l’organe d’équilibration de l’oreille interne)

 

Exemple d’écaille.

 

Il existe d’autres exemples comme les cornes, les bois des ongulés, l’état de la denture…

 

Meles meles (blaireau) :  Apparition et dépôt de dentine sur la molaire.

 

Rongeur :  Le poids du cristallin augmente avec l’âge.

 

 

Chez de nombreux phyla d’invertébrés et de poissons, la croissance individuelle en fonction du temps est donnée par la loi de Von Bertalanfly.

 


                                                              – k ( t – t0 )

                                    Lt  =  L     1 –  e

Taille au temps t

                        Taille limite atteinte                          Date fictive où la taille serait nulle

                                               Constante caractéristique

                                                           de l’espèce

 

§  Temps de génération :

 

Il est proportionnel à la taille.

 

 

Taille

Temps de génération T

E. coli

Quelques µm

20 min.

Euglène

Quelques dizaines de µm

1 jour

Abeille

Environ 1 cm

1 mois

Homme

1 m 70

18 – 20 ans

Séquoia

Environ 100 m

80 ans

 

Il est aussi inversement proportionnel au temps d’accroissement naturel r (par individu et par jour)

 

Temps d’accroissement naturel rMAX

Temps de génération T

Bactérie

80

20 min. (0,01 jour)

Homme

Entre 0,0001 et 0,001

80 ans

 

§  Sex ratio :

 

Il s’agit au rapport numérique entre le nombre de mâles et de femelles. En général, le nombre de naissances prévisible est directement lié au nombre de femelles.

 

Pour une espèce monogame, il se forme des couples de façon durable et l’idéal est d’avoir 50 % de mâles et 50 % de femelles.

 

 

Chez les reptiles, il existe un effet de la température sur le sex ratio.

 

% de mâles à la naissance

 


                        100

                                   Tortue

 

 

                                                                                        28 

                          50

 

 

                                                                       Lézard

    0

                                                                                                          Température

                                   0                      16       20       24       28       32       36

 

v Croissance de la population :

 

On va négliger l’aspect migration.

 

L’accroissement du nombre d’individus à la fin de période t correspond au taux moyen de natalité par tête (per capita) auquel on soustrait le taux moyen de mortalité per capita ; le tout multiplié par le nombre d’individu dans la population au début de la période t.

 

DN / Dt  =  ( b – d ) . N  =  r . N

                                    births   deads

Avec :        

-          r, la constante caractéristique de l’espèce considérée

(= le taux intrinsèque d’accroissement)

-          N, l’effectif à un moment quelconque.

 

Ø  Croissance exponentielle :

 

N  =  N0 . er.t             "  Courbe d’allure « J »

 

Taille de la population                                          Exemple de la paramécie :  r = 0,05

 


Année

Effectif  N

Variation  DN

1

10 000

500

2

10 500

525

3

11 025

551

10

15 513

776

 

 

 

 

 

 

Temps             Le DN augmente à chaque fois que l’effectif N augmente, même si le taux intrinsèque d’accroissement reste constant.

 

Dans ces conditions dites idéales, r tend vers rMAX ; c’est–à–dire qu’il n’y a pas de facteurs limitants. Dans la nature, il y a une notion de « facteur limitant » par la nourriture, l’espace, la prédation.

 

Ø  Accroissement démographique logistique :

 

 ( K – N )

DN / Dt  =  rMAX . N 

                                                           K

Avec :

-          N, biomasse,

-          K, charge biologique maximale qui correspond au nombre d’individus que le milieu peut supporter,

-          (K – N)/N, la résistance du milieu.

Taux d’accroissement

     Démographique  r            rMAX

 

 

 

                                                       r positif

                                                                                            N = K

 

 

                                                       r négatif

 

                  

                                                                                                        Taille de la population N

 

r varie entre rMAX (= condition idéale) et 0 (= capacité limite du milieu)

 

Les croissances exponentielles sont observées de la nature en particulier chez les espèces opportunistes qui vont conquérir de nouveaux milieux.

 

La croissance de la population est régulée par sa propre densité ; on parle de feedback ou de rétro–contrôle.

 

Taille de la population N

 


                   Capacité limite du milieu K

                                                                       DN / Dt  =  rMAX . N (K –N) /K

                   Ralentissement de

    l’accroissement

 

 

                                                      Début ressemble à la courbe « J »

 

                                                                                               Temps

 

             N

                               Courbe « J » (exponentielle)

         K

                                      Résistance                   Courbe en « S » (logistique)

                                   du milieu

                                                                  Vitesse d’accroissement ( V = dN/dt)

     K/2

                                                                              Phase de ralentissement

                               Phase d’accélération               de la croissance

N0            de la croissance                                                    

Avec un point d’inflexion correspondant à la croissance maximale.

Si K est égale à la taille maximale de la population, (K – N) correspond au nombre d’individus pouvant venir « s’ajouter » dans le milieu.

(K – N)/K correspond au pourcentage de K permettant encore un accroissement démographique.

 

Exemple d’accroissement logistique :  Variation de r et de DN dans une population hypothétique en accroissement logistique où K est de 1 000 et où le taux intrinsèque d’accroissement rMAX initial se chiffre à 0,05 par année.

 

N

( K – N)/N

R

DN

20

0,98

0,049

          » rMAX

1

100

0,90

0,045

5

250

0,75

0,038

9

500

0,50

0,025

13

750

0,25

0,013

9

1 000

0,00

0,000  

quand N = K

0

 

Exemple :  Croissance de la levure Saccharomyces cerevisia en culture :

 

Temps

en heure

Nombre d’individus N

par cm3 de milieu

Vitesse d’accroissement

0

9,6

0

2

2,9

19,4     &

4

71,1

42,1     &

6

174,6

103,5     &

8

350,7

176,1     &

10

513,3

162,6     (

12

594,1

81,1     (

14

640,8

46,4     (

16

655,9

15,1     (

 

 

Les populations qui ont un accroissement de type exponentiel sont, en générale, les populations opportunistes appelées aussi espèces à sélection r.

 

Les espèces dites spécialisées vont s’accroître selon le modèle logistique et son appelées espèces à sélection K.

 

En général :

-          Leur temps de génération est assez long,

-          Leur fluctuation d’effectif est réduite,

-          Le nombre de portées est réduit (la progéniture est en faible nombre),

-          Le taux de reproduction est limité ainsi que le taux d’accroissement.

 

Les populations spécialisées se stabilisent en général à une valeur proche de celle de la capacité maximale du milieu.

 

Exemple :  La croissance d’une population de faisans introduite dans un milieu favorable :

 

Au printemps 1937 : on introduit 2 coqs et 6 poules sur une île.

La phase initiale d’implantation a été suivie de dénombrement printanier (comptage précis) avec un taux de migration négligeable.

1937

1938

1939

1940

1941

8

30

81

282

641

 

Le début de la croissance est de forme exponentielle.

 

Mais est–ce que la croissance restera exponentielle ou deviendra–t–elle logistique ?

 

Ø  Fluctuations dans le temps des populations naturelles :

§  En terme théorique :

 

L’équation de May permet d’étudier la variation d’abondance apparemment chaotique mais qui sont en fait des fluctuations dépendant de la densité.

 

 

 


Cas idéal :

 

 

 

 

 

Exemple : Les insectes :

 

       N

 


1010

 

1005

 

1000

 

 995

 

 990

                                                                                Temps

                1         2         3         4         5

 

Pour la croissance logistique, on utilise le modèle de Ver Hutts où la résistance du milieu est un frein à l’augmentation exponentielle.

 

On a alors établi une relation linéaire entre r et l’effectif de la population N.

Si N = 0      "        r = rMAX           "  La population croît rapidement.

Si N = K     "        r = 0                "  La population est d’effectif négligeable.

Si N > 0      "        r est négatif     "  La population décroît.

 

Cependant, la relation entre r et N n’est pas toujours linéaire.

 

r

 


rMAX

 

 

 

+

 

 

 

0                                                            N

                    NC                           K+                                  NC1         NC2

 

" Jusqu’à NC, la densité n’a pas d’effet négatif sur rMAX et sur la croissance dans la population.

 

Principe d’Allee (d’après Ramade) :

 

Y : espérance de vie moyenne, ou fécondité des individus, ou…

 


YMAX

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                 Densité de la population

 

                                          Densité optimale

 

Lorsque le degré d’agrégation la densité de la population augmente, on observe un effet bénéfique (effet de groupe) sur la survie, la croissance et/ou sur la fécondité des individus de cette population.

 

 

On peut aussi voir les modèles qui prennent en compte les structures d’âges.

 

Exemple :  Le modèle matriciel de Coslie où l’on décompose la population en tranches d’âges :

Le chevauchement des générations entraîne la présence de plusieurs classes d’âges en période de reproduction, avec des taux de mortalité et de fécondité différents.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Avec :

 

-          N et N’ :  Les nombre d’individus des différentes classes d’âges, à T0 et T1,

-          B :  La natalité des différentes classes d’âges,

-          P :  La probabilité de survie des différentes classes d’âges.

 

Exemple :

Soit une population de 1 000 individus avec 4 classes d’âges à T0 :

       N0 = 800  ;  N1 = 120  ;  N2 = 60  ;  N3 = 0

 

Soient     BJ,  la natalité pour chaque classe d’âge,

               PJ,  la probabilité de passer de la classe d’âge J à la classe d’âge J+1 (= probabilité de survie)

 

Âge

BJ

PJ

J0

0

0,2

J1

6

0,7

J2

18

0,4

J3

8

0,0

-          Aucune descendance ne sera produite par la classe d’âge J0.

 

-          J2 sera la plus fertile.

 

-          De plus, 20 % des individus de la classe J0 survivent au temps T1 et rejoignent la classe J1.

 

-          Aucun individu de la classe J3 ne survit.

 

On peut calculer quels seront les effectifs au temps T1 :

 

                   T1 N0  =  (800 . 0) + (120 . 6) + (60 . 18) + (20 . 8)  =  1960

" Soit 1 960 naissances.

 


                   T1 N1  =  800 . 0,2  =  160

T1 N2  =  120 . 7  =  84                                  Survivants

T1 N3  =  60 . 0,4  =  24

+ 20 . 0  =  0

 

"  1 960 naissances + ( 160 + 84 + 24 + 0 ) survivants     "  2 228 individus.

 

§  Exemples de populations stables et fluctuantes :

Exemple :  Courbe de croissance des effectifs du cheptel ovin, après l’introduction du mouton dans l’île de Tasmanie.

 

" La population stable, courbe de type logistique.

 

On observe une forte croissance avec une stabilisation avec de faibles oscillations autour d’une valeur moyenne.

 

Exemple :  Population stable pour les adultes ayant une régulation densité – dépendante.

 

 


                               Œufs

 

                   Nymphes

 

 

                               Adultes

                                                                                           Années

 

Il existe des fluctuations annuelles (cycles saisonniers, migration) et des fluctuations pluriannuelles (cycles s’étalant sur une période supérieure à 1 an)

 

Exemple des lièvres et des lynx :

Il s’agit de relation proie – prédateur avec un décalage de 9 mois.

-          Quand la quantité de lièvres augmente, la quantité de lynx augmente (car ils se nourrissent de lièvres)

-          Quand la quantité de lynx est trop important, la quantité de lièvres diminue (car ils sont mangés)

 

"  Relation mangeur – mangé

 

Avec l’hypothèse d’une croissance exponentielle des populations sans prédateurs.

 

Avec prédateurs, r1 diminue d’une quantité K1.N2 proportionnelle au nombre de prédateurs N2 et à la constante de capturabilité K1.

 

La croissance de la population de proies est alors :

 

                   Avec prédateurs :        dN1 /dt  =  ( r1 – K1 . N2 ) . N1

                   Sans prédateurs :        dN1 /dt  =  ( r1 – N2 )

 

De la même façon, la population des prédateurs va varier selon les formules suivantes :

 

                   Absence de prédateurs :         dN2 /dt  =  r2 . N2

                   Présence de prédateurs :         dN1 /dt  =  ( –r2 + K2.N1 ) . N2

 

§  Migration :

 

 

 

Espèces migrantes

Habitat 1

Habitat 2

Voyages aller–retour répétés

Zooplancton marin

Eau de surface

(nuit)

Eau profonde

(jour)

Chauve–souris

Sites perchés

(jour)

Aires d’alimentation

(nuit)

Nombreux oiseaux

Aires d’alimentation

Aires perchées

Grenouille, crapaud

Eau (période de reproduction)

Terre

Caribous

Toundra

(été)

Forêt

(hivers)

Voyage aller–retour unique (cycle sur plusieurs années)

Anguilles

 

Saumons

Rivière

Océan

Papillons – Libellule

Larves

Adultes

Voyage aller simple

Papillon monarque

Mexique

Nord des États–Unis, Canada

Papillon amiral rouge

Sud de l’Europe

Grande Bretagne

 

 

Les migrations peuvent correspondrent à des rythmes quotidiens liés à l’activité nycthémérale (exemples : oiseaux, zooplancton)

 

·          Cas de migrations annuelles :

 

Le pluvier doré parcourt plus de 13 000 km entre les aires de nidification (région arctique) et les aires de d’hibernation (Amérique du Sud)

 

 

Exemple du Saumon atlantique, Salmo salar :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Le saumon migre en avril – mai à l’âge de 15 – 16 mois.

À partir de mi–mars, la smoltification induit des modifications pour préparer le saumon à la vie marine.

 

Les mécanismes hydro–minéral correspondants sont l’osmorégulation et l’excrétion azotée et mettent en jeu les minéraux Na+, Clˉ, K+, Ca2+, P, S …

Il existe des quantités variables dans les différents milieux.

 

Exemple :

La truite :                    Eau douce                                           Eau de mer

                               [ Na+ ] = 0,40 milliosmole.L–1            [ Na+ ] = 450 milliosmole.L–1

 

" La différence est importante.

Pourtant [ Na+ ] reste stable dans le plasma : 180 à 215 milliosmole.L–1 grâce à l’osmorégulation (aussi vrai pour le Clˉ)

 

[ ion ] en mer » 30 ‰                       &                    [ ion ] en eau douce » 23 ‰

 

 

 


                                                          Eau               Eau

 

 

 

 

 

 

Phénomène de smoltification :

-          Stimulation du métabolisme (consommation d’O2 et mobilisation des réserves énergétiques),

-          Stimulation du comportement migratoire,

-          Mémorisation olfactive des caractéristiques de l’environnement (= imprinting),

-          Augmentation de l’activité NaK­–ATPasique branchiale (= osmorégulation),

-          Mise en place des capacités hypo–osmorégulatrices nécessaires à la vie en milieu marin.

 

Activité NaK–ATPasique

 

 

 

                                                                  Smoltification

 

 

                                          Fév.  Mars   Avril      Mai      Juin

 

L’osmorégulation est réalisée, chez les poissons, à partir de la NaK–ATPase avec un pic en mai. La smoltification est sous la dépendance des hormones.

 

Évolution des taux plasmiques hormonaux lors de la smoltification :

 

-          Diminution de l’insuline, car le saumon mobilise ses réserves,

-          Diminution de la prolactine, hormone d’acclimatation à l’eau douce (aussi rôle de reproduction chez les vertébrés supérieurs)

-          Pic de l’hormone de croissance,

-          Pic des hormones thyroïdiennes,

-          Pic du cortisol.

 

La smoltification dépend aussi de facteurs abiotiques :

 

Ces transformations ne peuvent se réaliser qu’à certaines conditions de température et de photopériode.

-          Augmentation de température,

-          Augmentation de la durée du jour.

 

Il faut aussi que le poisson ait atteint une certaine taille, donc un certain poids. Sinon, il restera une année de plus en rivière et reprendra ce cycle l’année prochaine.

 

Autre exemple : Anguille, Anguilla anguilla :

 

La reproduction se fait en milieu marin (mer des Sargaces) Les individus sont matures vers 9 ans pour le mâle et vers 12 ans pour la femelle.

 

L’anguille va subir des transformations (= métamorphoses)

La larve de l’anguille est une larve leptocéphale, de 5 à 10 mm et transparente.

Elle se transforme en civelle de 60 mm qui se rapproche de la forme adulte.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Ø  Réglementation de la taille des populations : stratégies « r » et « k » et facteurs indépendants ou dépendants de la densité :

 


Les espèces à stratégie « r » : espèce opportuniste (ou pionnière)

Exemple : Le pissenlit.

Les espèces à stratégie « k » : espèce spécialisée.

Exemple : Le mouflon.


 

Caractère :

Espèce à stratégie « r »

Espèce à stratégie « k »

Mécanisme homéostatique

Limité

Souvent perfectionné

Temps de maturation

Court

Long

Durée de vie

Brève

Longue

Taux de mortalité

Souvent élevé

Généralement faible

Nombre de jeunes produits par reproduction

Élevé (beaucoup de jeunes avec peu de survie)

Restreint (peu de jeunes avec plus de chances de survie)

Nombre de reproduction au cours de la vie

Généralement une

Souvent plusieurs

Âge de la 1ère reproduction

Précoce

Avancé

Taille des petits ou des œufs

Petite

Grande

Soins parentaux

Peu

Important

Climat

Variable, imprévisible

Assez constant

Mortalité

Indépendante de la densité (surtout dépendante du climat)

Dépendante de la densité (protégé du climat)

Courbe de survie

De type III

De type I

Taille de population

Variable, inférieure à K

Assez constante, proche de K

Compétition

Généralement faible

Généralement intense

Valeur de r

Élevée

Faible

Mode de dispersion

Espèce mobile, vagabonde

Espèce peu mobile, sédentaire

Type d’écosystème

Jeune

Mature

 

                                          Climat et milieu

 

                   Instable, imprévisible             Stable, prévisible

 

        Mortalité                        Régulation dépendante

de type catastrophe                      de la densité.

 

                   Espèce à sélection « r »           Espèce à sélection « k »

 

Densité de la population

 


    K

Aptitude compétitive

 

 

 

 

 


Aptitude colonisatrice

 

 

 


§  Régulation de la taille des population par les facteurs indépendants de la densité :

 

Ils concernent la quasi totalité des facteurs abiotiques (froid, sécheresse, pesticides, etc.)

Ils exercent plus une modification de type catastrophe sur les populations animales et végétales.

 

" On observe un certain pourcentage de mortalité en fonction de l’intensité du facteur et avec des valeurs extrêmes durant des périodes occasionnelles.

 

Les invertébrés terrestres et aquatiques (par exemple) sont plus sensibles à ces facteurs que les vertébrés (comme les mammifères)

Exemple :

 

La relation entre la densité moyenne des troupeaux de buffles et la pluviométrie annuelle moyenne dans différentes régions de l’Est africain.

 

 


Densité moyenne

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Précipitations annuelles moyennes (en mm)

 

L’effectif des grands herbivores est ajusté à la quantité de nourriture herbacée disponible.

Et la vitesse de croissance des herbages dépend de la pluviométrie du mois précédent.

 

§  Régulation de la taille des population par les facteurs dépendants de la densité :

 

Les effets de surdensité sur l’individu sont multiples :

 

-          Affaiblissement physiologique,

-          Diminution de la croissance individuelle,

-          Baisse de la fécondité et de la longévité,

-          Modification du comportement,

-          Augmentation du stress par stimulation du cortisol (= hormone du stress)

 

"  Baisse de la densité (feed back) et parfois modifications génétiques.

 

Disponibilité des ressources alimentaires :

 

Nombre de vers de farine

 

 


                                                      Dans 64 grammes de farine

 

 

                                                      Dans 16 grammes de farine

 

 

 

                                                                                         Temps

Effets de la densité sur la composition par la taille et la biomasse :

Exemple d’une population de patelles :

 

Taille (en mm)                                                                              Biomasse

 

           70                                                                                                  110

 

 

           40

                                                                                                                 70

 

 

                                                                                                                 50

 

 

                               400                             600                  Densité (en m–2)

 

Très rapidement, plus la densité augmente, plus la taille des individus diminue.

 

Réduction de la fécondité ou de reproduction :

Exemple du grand plantain :

 

Nombre moyen de graines

par individu reproducteur :           10 000

(échelle log)

 

                                                        1 000

 

 

                                                          100

 

                                                                  0          10                         100       Graines semées par m2

 

Exemple de la mésange charbonnière :

 

Taille moyenne des couvées :

 

 


       Pour 10 couples     "      11 petits par couple

 

       Pour 90 couples     "      8 petits par couple

 

 

 

 

                                                                                         Nombre de couples reproducteurs

 

Plus la densité augmente, plus la reproduction et la fécondité diminue.

Influence de la compétition intra–spécifique sur la fécondité :

Exemple de la souris domestique :

 

Densité

de la population :

Faible

Moyenne

Forte

Très forte

Nombre d’individus par m2 :

30

100

310

1 600

Nombre de femelles gestantes :

58

49

51

43,4

Nombre moyen de jeunes par portée :

6

5,7

5,6

5,1

 

Avec l’augmentation de la densité, on observe une diminution du pourcentage des femelles gestantes et une diminution du nombre de jeunes par portée.

 

Une forte densité a des répercussions négatives sur la santé et la survie des individus avec une mortalité élevée.

Une telle influence est surtout due au stress.

Survie vers de farine

(en %)

                   80

 

                   60

 

                   40

 

                   20

 

 

                       0         20                 60                    100            120            Nombre d’insectes

                                                                                                     Par 0,5 gramme de farine.

 

v La population et son patrimoine génétique : le polymorphisme :

Ø  Population stable : loi (ou équilibre) de Hardy–Weinberg :

 

Les populations naturelles sont caractérisées par leur diversité génétique.

" Pour un locus donné, chaque gène peut être représenté par des allèles différents.

 

Les individus qui composent la population sont tous génétiquement différents.

Leurs caractéristiques phénotypiques qui résultent de l’expression du génotype (modulé par les interactions avec l’environnement) sont elles–mêmes différentes.

 

                                          Environnement

                                         

Génotype                                                         Phénotype

 

On dit que l’ensemble des gènes que possède la population à un instant donné constituent le patrimoine génétique de cette population.

On parle de pool–génétique ; ce dernier représente l’ensemble des allèles de la population.

 

Le phénotype exprime les potentialités du génotype modulées par les interactions avec l’environnement.

 

La génétique des populations a été crée en 1920 et s’est développée à partir de la théorie scientifique de l’évolution de Darwin (1859)

Elle permet d’évaluer l’important de la diversité génétique de la population.

 

Si tous les individus d’une population portent des allèles identiques, on a que des homozygotes.

Dans ce cas, on parle de fixation d’allèles dans la population.

 

Dans la plus part des cas, il existe 2 allèles pour un gène donné.

Donc on peut calculer les différentes fréquences alléliques. Et on analyse, dans l’espace et dans le temps, le maintient ou l’évolution de cette diversité génétique.

 

Au cours de l’évolution, il peut y avoir des variations de ces fréquences alléliques et de telles variations sont l’illustration de ce qu’on appelle la micro–évolution.

 

" C’est la loi, ou l’équilibre, de Hardy–Weinberg.

 

Soit un locus autosomal avec 2 allèles : A et a d’un organisme diploïde de fréquences alléliques A(p) et a(q)

 

/

A

a

A

A–A  (p2)

A–a  (p.q)

a

A–a  (p.q)

a–a  (q2)

 

Les fréquences génotypiques se déduisent des fréquences alléliques selon la relation :

 


f(A–A) = p2 ;

f(A–a) = 2 p.q ;

f(a–a) = q2 ;


 

Avec :  p2 + 2 p.q + q2  =  1

 

Donc  f(A–A) + f(A–a) + f(a–a)  = 

 

                   Et :      q + p = 1

 

" Cette structure génétique est dite structure de Hardy–Weinberg.

 

§  Énoncé de la loi :

 

Dans les conditions d’équation de Hardi–Weinberg, les fréquences alléliques et génotypiques restera constantes d’une génération à l’autre.

 

Condition nécessaires à la loi de Hardy–Weinberg :

 

-          La population doit être de très grande taille de façon à ce qu’il y ait une panmixie. C’est–à–dire que les gamètes se rencontrent au hasard.

" Le hasard peut avoir une influence sur une petite population (effet statistique)

 

-          La population doit être isolée. L’immigration peut modifier le patrimoine génétique.

 

-          L’absence de mutation.

 

-          L’accouplement doit se faire au hasard. Le choix du partenaire présentant certains caractères héréditaires empêche la rencontre des gamètes « au hasard »

 

-          L’absence de sélection naturelle. L’inégalité devant le succès reproductif a des répercussions sur les fréquences alléliques au sein d’une population.

 

Exemples :

Exemple d’une fleur :

 

Une fleur peut présenter 2 couleurs : Rouge et blanche. L’allèle A (rouge) est dominant sur l’allèle a (blanc)

 

Génotype :             A–A                    A–a                     a–a

                               Rouge                         Rouge                         blanc

 

Sur 500 fleurs, on a :         480 rouges dont 320 A–A et 160 A–a.

                                          Et 20 blanches a–a.

 

Donc sur 1 000 allèles, on a :        f(A)   :     ( 320 . 2)  +  160 =  800      =  0,8   ( = 80 %)

f(a)   :     ( 20 . 2)  +  160 =  200         =  0,2   ( = 20 %)

 

Il y a :  320 homozygotes A–A :  p2 = 0,82 = 0,64  (= 64 %)

160 hétérozygotes A–a :  p.q = 0,8 . 0,2 = 0,32  (= 32 %)

320 homozygotes a–a :  q2 = 0,22 = 0,04  (= 4 %)

 

À la génération suivante, si l’équation est respectée, la loi de Hardy–Weinberg prédit que les fréquences alléliques resteront les mêmes.

 

Exemple de la phénylcétonurie aux USA :

 

Il s’agit d’une maladie héréditaire autosomale due à une mutation récessive.

Un bébé sur 10 000 devient malade.

 

" Combien y a–t–il de « porteurs sains » dans la population ?

 

Comme la mutation est récessive, la probabilité des bébés atteints est q2 (a–a)

            p2 + 2 p.q + q2  =  1

                               q + p = 1

 

q2 = 1/10 000 = 0,0001          donc  q = 0,01  (= 1 %)

 

" Donc la fréquence de p = 0,99  (= 99 %)

 

Les porteurs sains :            2 p.q = 2 . 0,99 . 0,01 = 0,0198  (» 2 %)

Donc 2 % des américains sont des transmetteurs potentiels de la maladie.

 

Dans le milieu naturel, les conditions nécessaires à la loi de Hardy–Weinberg ne sont pas respectées.

" Les populations ne sont pas stables, elles évolue.

 

On est donc dans le cas de micro–évolution, voire dans des cas extrêmes, dans la spéciation (apparition d’une nouvelle espèce)

 

Ø  La micro–évolution :

 

Exemple de ruptures de la loi de Hardy–Weinberg :

 

-          La consanguinité : il s’agit d’accouplement non aléatoire. On observe la diminution de la fréquence des hétérozygotes due à l’endogamie ou à l’homogamie.

 

-          La pression sélective : il s’agit de la sélection naturelle. Il y a une pression de l’environnement. On observe la fréquence de certains allèles et donc une diminution des autres fréquences dues à l’inégalité du succès reproductif.

 

§  Exemple de la phalène du bouleau :

 

Un changement de pigmentation sur 4 fait le bonheur ou le malheur de la phalène du bouleau.

 

2 types se sont distincts : la phalène typique (ou « lichen », de couleur claire) et la phalène carbonaria (ou « mélanique », de couleur sombre)

 

Au siècle dernier, il y avait eu, en Grande Bretagne, une très grande majorité de phalènes claires. Ensuite, on a vu que, dans les zones industrielles, il y avait un pourcentage plus important de type carbonaria.

 

 


Dans les zones non polluées, les arbres sont clairs et recouverts de lichens.

Dans les zones polluées, les arbres sont sombres sans lichens.


 

Dans les zones polluées, les phalènes foncées échappent aux prédateurs.

 

Expérience de lâcher et recapture :

 

 

Phalènes typiques

Phalènes carbonaria

Forêt poluée

17 %

34 %

Forêt non polluée

12,5 %

6 %

 

Dans les 2 cas, on observe un facteur de 2 de différence :

-          2 fois plus de carbonaria en forêt polluée,

-          2 fois plus de typique en forêt non polluée.

 

Il y a une distribution des fréquences des 2 formes vers la moitié du 20ème siècle. Cette distribution est géographique et d’ailleurs très suggestive. Elle est corrélée à la localisation des activités industrielles.

 

Hasard et évolution :

Le processus de sélection et le rôle de prédation se font sous 3 conditions :

 

-          La variabilité inter–individuelle par la pigmentation,

-          Ce caractère est relié à la survie (via la prédation),

-          La pigmentation est un caractère héréditaire.

 

"  L’inégalité devant le succès reproducteur provoque une modification des fréquences alléliques au sein de la population.

 

Remarque :

Les phalènes sombres ne sont pas apparues avec la population. Elles existaient déjà avant en faible pourcentage.

 

§  Autre exemple : Mus musculus vivant dans une grange :

 

f(A–A) = 0,226         ;           f(A–a) = 0,4   ;           f(a–a) = 0,374 

 

Donc          p = f(A) = 0,226 + 0,2 = 0,426

Et               q = f(a) = 0,374 + 0,2 = 0,574

 

D’après la loi Hardy–Weinberg, on devrait avoir une fréquence des hétérozygotes :

f(A–a) = 2 p.q = 0,489

 

Mais les croisements ne se font plus au hasard. On a alors défini un coefficient de consanguinité F :

Soit :    HHW, la fréquence des hétérozygotes selon Hardy–Weinberg :        HHW = 2 p.q

            HObs, la fréquence des hétérozygotes observée.

 

"  Le coefficient de consanguinité : F  =  (HHW – HObs) /HHW  = (0,489 – 0,4)/0,489 = 0,18

 

Remarque : Plus HObs tend vers HHW, plus F tend vers 0.

 

À l’échelle de quelques générations, on peut appliquer la loi de Hardy–Weinberg. Mais l’évolution devient non négligeable dans le temps.

 

Ø  La spéciation :

 

Il existe 2 types de spéciation.

 

 

-          La spéciation allopatrique :

 

Espace

 

 

 

 

 

 

 


                                                                                                                                 Temps

 

-          La spéciation sympatrique :

 

 

 

 

 

 

 


§  La spéciation allopatrique :

 

Elle consiste en la formation d’une nouvelle espèce à la suite de l’isolation géographique d’une population qui l’a séparée de la population mère.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


§  La spéciation sympatrique :

 

On la retrouve surtout chez les végétaux et elle est plutôt due à des accidents lors de la division cellulaire.

 

On rencontre des exemples comme :

 

-          L’autopolyploïdie où une même espèce double son patrimoine génétique.

 

-          L’allopolyploïdie :

2 espèces se croisent. Après la fécondation, il y a absence de méiose (comme cela aurait dû être) On obtient alors une nouvelle espèce qui double son patrimoine génétique

 

Exemple :

 

                   Gilia minor                 +                      Gilia aliquanta

                      Diploïde                                                 Diploïde

                   9 chromosomes                                  9 chromosomes

                                                     

 

                                               Gilia malior

                                          18 chromosomes

                                                Tétraploïde

 

Remarque :

 

Les espèces peuvent doubler leur patrimoine génétique (absence de méiose)

Ou elles peuvent avoir n chromosomes en plus (ou en moins) à cause d’une méiose inégalement faite.

 

 

Relation spécifique

 

v Niche écologique :

 

Il s’agit de l’ensemble des conditions dans lesquelles vit et se perpétue la population. Il correspond à un espace à n dimensions (facteurs abiotiques et biotiques)

-          Axe spatial,

-          Axe tropique,

-          Axe temporel, etc.

 

Ø  Niche fondamentale :

 

Elle réunit les conditions idéales pour la survie de l’espèce.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Exemple :

Balanus et chthamalus vivent sur les mêmes rochers en atlantique nord et entrent donc en compétition.

L’espèce balanus présente une croissance plus rapide. L’espèce chthalamus présente, quant à elle, une plus grande résistance à la dessiccation.

 

Balanus                       Chthalamus

Adulte        Larve          Adulte         Larve

 

                                                                                         Niveau supérieur de grande marée

 

 

                                                                                         Niveau supérieur de morte marée

 

 

                                                                                         Niveau inférieur de morte marée

 

 

                                                                                          Niveau inférieur de grande marée

 

Balanus remporte la victoire dans la zone inférieure.

Mais chthalamus est plus performante dans la zone supérieure.

v Neutralisme :

 

Il s’agit de la cohabitation pacifique en toute ignorance.

 

Exemple :

La forêt de feuillus : Il n’y a pas de compétition pour la nourriture ou pour l’espace.

Les étages occupés et les régimes alimentaires sont relativement différents.

 

Autour (épervier)

Rapace diurne

Poursuite aérienne

Oiseaux, petits mammifères

Chouette hulotte

Rapace nocturne

Oiseaux, rongeurs

Pic noir

Vie dans les arbres

Insectes

Pigeon ramier

Vie à partir du sol

Vers, insectes, bourgeons, graines

Pic épeiche

Grimpeur dans les arbres

Graines, insectes

 

En théorie, il n’y a pas de compétition. Mais s’il y a un problème environnemental, on peut envisager une compétition.

Le neutralisme existe–t–il vraiment ?

Est–il temporaire ?

Il y a souvent dans le temps vers un conflit ou une coopération.

 

v Relation de coopération :

Ø  Commensalisme :

 

Il s’agit de l’art de profiter sans nuire : une espèce va profiter de la présence d’une autre espèce sans réduire la valeur sélective de celle–ci (= contribution à la génération suivante)

 

Le profit consiste à la protection, la nutrition, le déplacement sans porter préjudice à l’espèce utilisée.

 

Exemples :

-          Les plantes épiphytes (= qui vivent sur d’autres plantes) comme les mousses, les orchidées.

" Notion de support avec une capture d’ions et un accès à la photosynthèse.

 

-          La phorésie, les balanes (coquillages) fixées sur une baleine.

" Notion de support et de transport.

 

-          Le concombre de mer avec un poisson qui s’en sert de logis.

" Notion de gîte, de protection.

On parle d’inquilinisme et d’espèces inquilines. En général, il n’y a pas de dépendance pour la nourriture.

 

-          La souris, considérée comme une espèce commensale de l’homme.

Il en va de même pour le rat, sauf quand ils sont vecteurs de pathologies.

 

-          Le Bernard l’Ermite qui vit avec une anémone posée sur sa coquille.

 

-          Le crabe pinnothère qui vit dans les moules. Il évite ainsi la dessiccation, la prédation et profite des battements ciliaires de la moule pour la respiration (l’eau étant bien oxygénée)

 

Remarque :

Le cloisonnement des relations ne sont pas aussi simple et évolue en fonction des connaissances que l’on a des espèces.

 

Ø  Du commensalisme au mutualisme :

 

Il s’agit d’une relation bénéfique aux 2 espèces mais qui n’est pas obligatoire, vitale.

 

Exemples :

-          Les grands herbivores (comme le buffle de Tanzanie) et les oiseaux (comme le héron–garde–bœuf) Les oiseaux se nourrissent des puces et avertissent d’un danger en s’envolant.

 

-          Le poisson clown et l’anémone. Cette dernière produit des toxines par une attaque ciblée. Le poisson présente un mucus sur les écailles et est ainsi reconnu par l’anémone qui ne va pas attaquer.

 

Les relations peuvent être plus ou moins importantes.

 

-          Les oiseaux dispersent les graines et se nourrissent de la chair autour de la graine.

 

Relation animaux – plantes :

Les animaux dispersent le pollen et se nourrissent du nectar (riche en glucose et en acides aminés) ou bien dispersent les graines et se nourrissent des fruits charnus.

 

Exemples :

La majorité des plantes présentant des fleurs aux couleurs vives ou les conifères comme le genévrier et l’if.

 

§  Notion de co–évolution :

 

Quand le mutualisme devient très poussé, il y a formation de couples fidèles. Il peut donner lieu, dans certains cas extrêmes, à une relation obligatoire à la limite de la symbiose.

 

Exemples :

-          Le colibri possède un long bec pour aller chercher le nectar dans un plante longue (orchidée)

 

L’évolution de la structure de la fleur a conduit à une spécialisation du pollinisateur (une espèce de pollinisateur par espèce de plante en cas extrême)

" La production de nectar par la plante est telle que le colibri est obligé de visiter plusieurs fleurs pour se nourrir.

 

La pression génétique réciproque conduit, par modification de la structure génétique de chaque espèce en présence, à une évolution conjointe de celle–ci.

Un changement évolutif dans un trait des individus d’une population survient en réponse à un trait des individus d’une 2nde population et provoque une réaction évolutive de celle–ci.

Janzen, 1980

 

Exemples :

-          Certaines orchidées attirent des individus mâles d’hyménoptères via l’émission de substances imitant les phéromones sexuelles des femelles.

 

-          L’association fourmis (pseudomyrmex) – acacias (cornigera) permet une protection mutuelle.

L’acacia cornigera conserve son feuillage toute l’année.

Certaines espèces sont dépourvues de défense chimique (glucosides à cyanogène) que l’on trouve chez d’autres espèces. Elles bénéficient de la protection des fourmis contre les phytophages (comme les pucerons)

Les colonies de fourmis creusent des nids dans les épines transformées en organes boursouflés.

 

Expérience : On fait des élevages d’acacias :

 


Soit on laisse les fourmis s’installer. La recolonisation par les fourmis se fait donc et l’acacia présente un feuillage développé.

Soit on empêche les fourmis de s’installer. Il y a une invasion de pucerons et l’acacia ne présente pas de feuillage développé.


 

-          L’élevage de pucerons par les fourmis/

Les fourmis raffolent du miellat produit par les pucerons. Certaines espèces (comme la fourmi noire, Lasius niger) organisent de véritables élevages, les défendant des coccinelles.

 

-          Les fourmis sud–américaines coupeuses de feuilles vivent en symbiose avec des champignons. Ceux–ci servent de réserve de nourriture ; les fourmis leur procurent un environnement riche en nutriment (déjections)

 

Une colonie d’acromyrmex n’entretient qu’une seule souche de champignons (toujours le même) Cultivés cote–à–cote, les champignons de différentes colonies de fourmis s’empêchent mutuellement de proliférer (grâce à des substances synthétisées)

 

Ces substances pourraient traverser le tube digestif des fourmis et ne seraient pas dégradées. Elles se retrouvent donc intactes dans les déjections et empêchent les autres espèces de s’installer. Le champignon garde ainsi l’exclusivité de la colonie de fourmis.

 

-          L’oiseau indicateur et les mammifères.

L’oiseau, friand de miel, ne peut accéder au nid d’abeille. Il repère celui–ci et guide le mammifère (comme le blaireau) via un système d’appels sonores. L’oiseau se rapproche du nid, attend que le mammifère le rejoigne.

Ce dernier extrait le nid, se nourrit du miel et laisse des miettes plus que suffisantes à l’oiseau.

 

Ø  Symbiose :

 

Il existe 3 types.

 

Type

Situation des 2 symbiotes (A et B)

Exemple

Ectosymbiose

Juxtaposition des 2 symbiotes

ou contact superficiel

Lichens

Mésosymbiose

A est à l’intérieur

(dans une cavité) de B

Rumen

Endosymbiose

A est à l’intérieur

(dans des vésicules d’endocytose)

des cellules de B

Nodosité

 

§  Lichens :

 

Il existe, là encore, plusieurs types.

 


Des lichens sont dits foliacées : ils ressemblent à une feuille.

Des lichens sont dits fructiculeux (ou buissonnants) : ils ressemblent à un arbuste.


 

Un lichen correspond à un partenaire fongique et une plante formant un réseau complexe de 2 types d’organismes différents.

 


H2O,                                                                                         CO2,

             Sels minéraux                   Vitamine B,                                        Lumière

Polyoles, etc.

 

       Champignon                                                                          Algue

 

                                          H2O, sels minéraux, Vitamine C,

Nombreux antibiotiques, etc.

 

Écologie :

 

Les lichens vivent dans les environnements les plus hostiles. Ils sont les colonisateurs de nouveaux milieux.

" Notion de source de nourriture.

 

§  Rumen :

 

Le rumen fait parti du tube digestif.

On observe à la dégradation anaérobie de la cellulose  et des produits terminaux par les micro–organismes (bactéries, champignons, protozoaires) du tube digestif des herbivores.

 

Le rumen correspond à un fermenteur. La cellulose est un polysaccharide des parois des cellules végétales.

 

 

                                                       Cellulose

                                               $

                                                      Pyruvate

                                                          

                   Lactate                                                                       Butyrate

 

                         Éthanol     Acétate                       CO2    CH4

 

§  Nodosité :

 

Il s’agit d’une symbiose entre le rhizobium et légumineuse et permet la fixation de l’azote atmosphérique.

Les légumineuses concernent le pois, soja, luzerne, le trèfle.

 

De plus, les nodosités se composent de cellules végétales renfermant des bactéries fixatrices d’azote du genre rhizobium.

 

Parfois, cette association revêt un caractère facultatif : lors de niveaux d’azote élevés dans le sol, la plante peut se développer en l’absence de bactéries.

 

§  Autre exemple de symbiose (endosymbiose) :

 

Exemples :

-          Des algues symbiotiques intracellulaires produisant, à partir de carbone C1 (CO2 fournis par l’hôte), des sucres simples.

 

Algues

Hôte

Produits fournis

Zoochlorelles

Protozoaires

Cœlentérés

Plathelminthes

Maltose, glucose,maltose, etc.

Zooxanthelles

Corail

Glucose

 

-          L’exemple des zooxanthelles :

L’algue vit incluse dans les cellules du corail.

Les couches superficielles des chaudes sont pauvres en nutriments et riches en émission d’ultra violets. Elles sont dépourvues de la base de la chaîne alimentaire marine (= plancton) Les zooxanthelles vont servir de succédané.

 

Les coraux (de la famille des Scléractinaires) « cultivent » leurs propres phytoplanctons. Les zooxanthelles absorbent le CO2 libéré par ces coraux et fournissent en retour divers nutriments.

 

Les zooxanthelles (du groupe des Dinoflagelles) sont des algues unicellulaires dont la taille environne les 10 µm. Leur couleur brune est idéale pour absorber la lumière.

Elles peuvent vivre indépendamment d’un hôte. En pleine eau, elles se nourrissent via la photosynthèse et les nutriments présents dans l’eau en se déplaçant à l’aide de 2 flagelles.

 

L’algue bénéficie de la protection du corail contre les animaux dits « brouteurs » de plancton en résidant dans son corps ainsi que les déchets inorganiques que le corail excrète.

En contre partie, elle fournit à son hôte des composés de carbones organiques (sucres) indispensables aux besoins énergétiques du corail.

 

À l’intérieur des cellules du corail, les zooxanthelles récupèrent le CO2 produit par le corail lors de la respiration et lui rend de l’O2.

Elles interviennent aussi dans la formation du squelette en aidant la précipitation des carbonates de calcium que l’animal sécrète, favorisant son développement et sa croissance.

 

Si le corail procède à une reproduction asexuée (par bourgeonnement ou fractionnement), les zooxanthelles sont transmises via les tissus de la colonie mère.

S’il procède à une reproduction sexuée (en cas de crise environnementale), les zooxanthelles sont intégrées par la larve de corail en pleine eau au cours de son stade planctonique.

Celles–ci migrent vers l’endoderme, perdent leurs flagelles et sont incorporées par ingestion dans les cellules avec la formation d’une vacuole protectrice (vésicule interne limitée par une membrane)

 

            Habituellement, ces vacuoles sont digérées par le corail mais un mécanisme encore inconnu protège celles contenant l’algue.

 

Calcification :

Il s’agit de l’élaboration du squelette des coraux. C’est un autre phénomène au cours duquel les zooxanthelles jouent un rôle important.

 

Le squelette est constitué de carbonates de calcium (CaCO3) Les zooxanthelles consomment le CO2 favorisant la précipitation du CaCO3.

 

Eau de mer

                                                                                         Carbonates, bicarbonates, HCO32–, …

 

                  Polype (= corail)

                                                                                             Zooxanthelles

                             Composés azotés (ammoniaque,                                            Photosynthèse

                                 ammonium, nitrite, nitrate)         

                                                                                                    Métabolisme des glucides,

                             Composés phosphorés                                         protides et lipides

                                 phosphates

                                                                                                                           O2

                                          Respiration du polype

                  CO2                                                                             Composés organiques simples

                                         Métabolisme du polype                    (glycérol, glucose, acides aminés,

                                                                                                            peptides)

                                     Croissance et calcification

                                                                                                     Hormones, vitamines

            Conclusion :

            La symbiose corail – zooxanthelles permet la survie des récifs des récifs corailliens (qui sont dits « les poumons de l’océan »

 

Autre exemple :

En 1977, on a mis en évidence l’existence de communautés animales autours des sources hydrothermales, près des îles Galápagos.

Au milieu des dorsales océaniques (= séparations des plaques), il y a une sortie de fluides à 250 °C.

 

La vie s’est quand–même installée : des annélides surnommés les « vers de Pompéi » car ils sont soumis à des pluies de cendres. Ils vivent le long des parois des « fumeurs ».

Ce sont des animaux très thermophiles : la température de l’eau environne les 80 °C et peut atteindre les 100 °C.

 

Il existe une symbiose avec des bactéries. Celles–ci permettent l’utilisation de l’énergie fournie par de composés soufrés (H2S et sulfates) par phosphorylation d’ATP.

 

 

La symbiose permet aussi :

 

-          de rester discret

Par exemple, l’association crabe – bryozoaires (où le crabe se cache)

 

-          de se signaler :

Par exemple, l’association poisson – bactéries bioluminescentes.

 

v Relation conflictuelle :

Ø  Compétition :

 

Il s’agit de 2 espèces qui partagent les ressources alimentaires, l’espace, etc.

 

On a déjà traité un exemple de compétition : le cas de balanus et chthalamus.

 

Autre exemple : L’exclusion par compétition d’un protiste par un autre dans un environnement « simple » tel que le labo.

On effectue des cultures de paramécies :

-          Paramecium caudatum seul,

-          Paramecium aurelia seul,

-          Les 2 ensembles dans le même bassin.

 

Soit les courbes de croissances de chaque culture :

Paramecium caudatum               Paramecium caudatum                                   Culture avec les 2

 

 

 

 

 

 

 


Remarque : Le laboratoire présente des conditions stables ; donc un seul avantage d’une espèce lui permet de remporter sur l’autre.

Dans l’environnement, tous les facteurs ne sont pas « tip–top » pour chaque espèce et ne sont pas stables. Il y a rarement une exclusion (disparition)

 

Ø  Amensalisme :

 

Il s’agit de l’inhibition, par une espèce donnée, de la croissance ou de la reproduction d’une espèce voisine géographiquement. Cela entraîne une diminution de la concurrence spatiale.

 

Exemples :

-          Les antibiotiques synthétisés et libérés par les champignons.

-          Libération de quelques « poisons » :

-          L’oxalate : inhibition de l’absorption du Ca2+ (cas de l’épinard, de la rhubarbe ou du thé qui inhibe l’assimilation du Fer),

-          Des huiles ou résines comme le cannabis,

-          Des glucosides comme la digitaline ou le cyanure,

-          Les anti–hormones comme les anti–thyroïdiens des crucifères (le chou) ou les anti–stéroïdiens dans le trèfle,

-          Les inhibiteurs enzymatiques comme les inhibiteurs de la Trypsine,

-          Les tanins = composés polyphénols (comme dans le vin, qui a un effet coupe faim),

-          Les alcaloïdes comme la cocaïne, le curare (bloquant les réactions enzymatiques) et la strychnine (qui agit au niveau du cœur)

 

Ce sont des armes chimiques chez les végétaux, mais aussi chez les animaux.

 

-          Les thermites :

Ce sont des animaux à corps mou, très vulnérables. Ils doivent développer des défenses physiologiques et chimiques.

 

Plusieurs stratégies de défenses ont été observées :

-          Le labre est très développé, permettant de badigeonner la cuticule de l’adversaire de céto–aldéhydes toxiques.

-          La tête a une forme cubique pour obstruer l’entrée de la termitière.

-          Le termite présente un tube allongé projetant des substances gluantes,

-          Il possède de puissantes mandibules fendant la cuticule d’une fourmis attaquante et une glande frontale sécrétrice d’une substance nocive, anticoagulante au niveau de la plaie.

 

Ø  Prédation :

 

Les êtres vivants possèdent 4 richesses :

-          Leur matière (corps, organes),

-          Leurs procédés (réactions chimiques, enzymes, etc.),

-          Leur travail (déplacement, soins aux jeunes, etc.),

-          Le fruit de leur travail (nids, etc.)

 

Les richesses des uns sont les convoitises des autres.

 

On trouve en particulier 2 types de systèmes :

-          Le système prédateurs – proies (SPP),

-          Le système hôtes – parasites (SHP)

 


Dans le 1er cas, les acteurs sont visibles et ils exploitent la 1ère richesse.

Dans le 2nd, ils ne le sont pas et ils peuvent exploiter les 4 richesses.


 

Il y a une notion de temps d’interaction. Pour le système hôtes – parasites, il y a une notion d’action durable.

 


 

Le parasitisme joue un rôle primordial sur le fondement et l’évolution du monde vivant (via des échanges ADN)

 

La prédation joue un rôle écologique essentiel dans le contrôle des populations. La communauté est un équilibre via un jeu de contrôle mutuel des effectifs en présence.


 

La prédation permet aussi l’amélioration « sanitaire » de la population des proies (animaux malades, plus faibles)

Sa dynamique est donnée par le modèle de Lotka et Volterra.

 

§  Système prédateurs – proies : différentes stratégies :

 


Les stratégies du prédateur :

 

j  Repérage de la proie :

-          Par les organes sensoriels (vue, odorat),

-          Par des mécanorécepteurs (ex : le scorpion des sables),

-          Par des thermorécepteurs " perception infrarouge (ex : le serpent),

-          Par un signal sonore (ex : chouette)

 

k  Poursuite de la proie ou piégeage (à l’affût)

 

l  Capture et ingestion.

 

Les stratégies de la proie :

 

j  Échapper au prédateur :

-          Camouflage,

-          Tromper, effrayer le prédateur,

-          Prévenir le prédateur qu’elle n’est pas consommable,

" Mimétisme.

 

k  Fuite :

-          Stratégie de groupe,

-          Sprint,

-          Endurance.

 

l  Protection chimique :

-          Substances répulsives,

-          Substances toxiques.


·         Le mimétisme :

 

Il s’agit d’un système d’interaction entre 3 acteurs :

 

 

 

 

 


La mimèse défensive :       (ou l’art du camouflage)

 

Elle permet de passer inaperçu.

" Il s’agit d’une défense passive ; on parle d’homochromie ou d’homomorphie.

 

La mimèse agressive :       

 

Elle permet de se protéger ou de chasser sans être repéré par la proie.

 

Le mimétisme batésien :     

Travaux de Bates sur les papillons de la forêt amazonienne.

 

L’individu ne cherche pas à se cacher mais à duper l’adversaire.

" On parle d’homotypie.

 

Le mimétisme müllérien :              

 

L’individu ressemble à une autre espèce voisine pour renforcer le signal. Ces 2 espèces étant néfastes, ce mimétisme est un avantage réciproque.

" On observe ainsi une notion de couleurs d’avertissement.

                   « se méfier du jaune et noir » 

Exemples :

-          Frelon,

-          Salamandre,

-          Coléoptère bombardier : jet d’acide à une température élevée proche de 100 °C grâce à une glande sous–divisée en 2 chambres :

-          Dans l’une : une solution d’hydroquinase et de peroxyde d’hydrogène,

-          Dans l’autre : un mélange enzymatique de catalases et de peroxydase.

-          Fourmis des bois : acide formique.

 

Cas particulier :      Le coucou

 

Il s’agit d’un mimétisme au service du parasitisme social. Les œufs de coucou ressemblent de par leur taille et leur couleur aux œufs de l’hôte. Une espèce de coucou donné pond un type d’œufs donné.

 

Certains hôtes rejettent les œufs (défauts de mimétisme) On observe une notion de co–évolution.

De plus, le coucou est un gros oiseau mais son œuf est tout petit.

 

La femelle surveille le nid qu’elle occupe dès qu’il est laissé libre. Elle avale un œuf, pond le sien et s’envole. Cette opération prend 10 secondes.

L’œuf de coucou éclot en 1er et pousse les autres œufs hors du nid.

 

Autres cas de mimétisme :

-          Pour faire peur, impressionner,

-          Feindre une blessure pour attirer un prédateur hors du nid,

-          Feindre la mort, etc.

·         Détection des proies :

 

Exemple :   Le scorpion des sables :

 

C’est un prédateur nocturne qui est insensible aux stimulations visuelles, auditives et olfactives.

"  La détection se fait grâce aux vibrations du sol par des mécanorécepteurs.

 

Le scorpion est capable de repérer la source du signal en détectant et interprétant les infimes différences de temps et d’intensité entre les stimuli perçus par ses récepteurs situés en différentes parties du corps (au niveau des tarses)

 

Il est capable de paralyser la proie avec un venin neurotoxique qu’il a inoculé avec l’aiguillon localisé au bout de la queue.

 

Ces récepteurs ont une précision de l’ordre de l’angström (10–10 m)

 

Lorsque le scorpion capte une vibration, il va se tourner dans la direction de la source des vibrations.

 

 

 

 

 

 

 


À 8 cm, il y a une corrélation parfaite entre l’angle de réaction et celui de la source (par rapport à la direction du corps)

À partir de 15 cm, l’orientation du scorpion est de moins en moins précise et de plus en plus variable (= écart par rapport à la moyenne qui augmente)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Le scorpion a besoin de ses 8 pattes :

                                                                         j                   k

j  Pas de réaction

k  Pas de réaction non plus

 

                                                Sable

                                                                              Limite physique

Autre exemple :   Le python :

 

Il présente une perception infrarouge et capte ainsi la chaleur de la proie dans l’obscurité.

Il possède 13 paires de fossettes sensibles aux infrarouges et innervées (" neurones thermosensibles, reliés au cerveau)

 

Chez les mammifères, c’est le système somato–sensoriel qui est responsable des sensations de toucher, de pression, de température, de douleurs, etc.

 

Une main d’homme, ou un rat, est placé à 50 cm des fossettes. Cela déclenche une action électrique des neurones impliqués dans la perception.

Les fossettes sont capables de détecter une variation de 0,003 °C

 

Exemple :   La chouette :

 

Elle exploite de légères différences entre les sons perçus par l’oreille droite et ceux se l’oreille gauche.

Cela lui permet de localiser, dans l’obscurité, sa proie avec une précision extrême par un léger décalage temporel entre le moment où le signal parvient à chacune des 2 oreilles.

 

·         Attaque de la proie :

 

Le prédateur va soit attendre (dans l’ombre) soit agir (seul ou en groupe)

 

Exemples de chasse en meute : les lionnes et les pélicans.

 

Quelques façons de tuer la proie :

 

-          Par des cellules urticantes (nématocystes de l’hydre),

 

-          Par des venins : neurotoxines ou hémotoxines (a_bungarotoxine qui est un antagoniste de l’Acétyl_choline en se liant à ses récepteurs)

 

" Le prédateur possèdent une batterie d’enzymes protéolytiques, afin de neutraliser ou d’inactiver ces toxines au niveau du tube digestif.

 

·         Défense contre l’attaque :

 

Exemple :   Les étourneaux :

 

Quand ils repèrent un prédateur, ils se regroupent.

 

Autres moyens de résister aux prédateurs :

 

"  Armures : carapaces, épines, bois (chez les cervidés)

 

§  Parasitisme :

 

Il existe à toutes les échelles du vivant, de l’écosystème à la molécule :

 

Il y a une notion de discontinuité de l’habitat et il faut une contamination.

La transmission peut se faire :

-          par un contact direct ou indirect,

-          par la consommation,

-          par un vecteur piqueur,

-          par des stades libres actifs (larves aquatiques),

-          etc.

 

D Les parasites sont différents des parasitoïdes qui se situent entre les parasites et les prédateurs. Exemple :  Un insecte pond des œufs au sein d’un organisme qui évolueront en chenilles entraînant la mort de l’organisme.

 

Il existe 3 types de parasitisme :

 

-          L’ecto–parasitisme qui se fait à l’extérieur de l’organisme,

 

-          Le méso–parasitisme qui se fait dans des cavités naturelles de l’hôte (voie pulmonaire, tube digestif, vessie, voies génitales, etc.)

 

-          L’endo–parasitisme qui se fait dans le milieu interne de l’hôte (appareils circulatoires sanguin et lymphatique, espaces inter– et intra– cellulaires)

 

·         Cycle biologique – notion de séquence :

 

La séquence correspond au nombre d’hôtes. Le cycle est soit holoxène (à 1 hôte), soit hétéroxène (à plusieurs hôtes)

 

Exemple de cycle à 1 hôte :   Ascaris :

 

Il est l’agent de l’ascaridiose (maladie)

 

-          Ponte d’œufs dans le duodénum (une femelle peut pondre 2 000 000 d’œufs par jour),

 

-          Expulsion via les féces,

 

-          1er stade juvénile libre à l’extérieur avec au maximum 5 ans de survie,

 

-          Contamination par ingestion (porc ou humain selon l’espèce),

 

-          2ème stade juvénile :  Perforation du tube digestif et migration dans le sang jusqu’aux poumons,

 

-          3ème stade juvénile :  Expulsion par la toux.

 

 

Exemple de cycle à 2 hôtes :   Ténia :

 

Contamination de l’homme avec un hôte intermédiaire (bovin ou porcin)

 

 

Exemple de cycle à 3 hôtes :   Douve de chine (trématode) :

 

-          Stade adulte dans les canaux biliaires chez différents mammifères,

 

-          Ponte d’œufs et évacuation par les féces dans le milieu aquatique,

 

-          1er stade larvaire (miracidium) :Ingestion par des gastéropodes (une dizaine d’espèces d’eau douce concernées) et multiplication végétative des larves

 

-          2ème stade larvaire (cercaires) : Expulsion de larves nageantes et contamination de poissons (une centaine d’espèces concernées) à travers la peau,

 

-          Enkystement dans les muscles : 3ème stade larvaire,

 

-          Contamination de l’humain par consommation de viande crue,

 

-          Dékystement dans le tube digestif,

 

-          Migration dans les canaux biliaires et maturation en adultes.

 

Jusqu’à 2 500 parasites par malades…

 

·         Cycle biologique des trématodes :

 

-          Stade adulte chez un vertébré, souvent dans le tube digestif, parfois dans les poumons, les reins ou l’appareil circulatoire,

 

-          Œufs évacués dans le milieu extérieur et naissance dans l’eau

" Larve aquatique ciliée : miracidium

 

-          Pénétration d’un hôte, souvent un mollusque,

 

-          Transformation en sporocyste fils ou rédiés (anatomie légèrement différente) qui produisent de très nombreux cercaires,

 

-          Départ du mollusque pour une survie de quelques heures dans le milieu aquatique,

 

-          Favorisation.

 

·         Rencontre et favorisation :

¨      Favorisation comportementale :

 

Exemple :   Le gammare (crustacé)

 


Lorsqu’il est sain, il présente un géotactisme positif sur le substrat (fond de l’eau) et un phototactisme négatif (il fuit la lumière)

Lorsqu’il est parasité, il présente un géotactisme négatif sur le substrat et un phototactisme positif. De plus, il fait preuve d’agitation.


 

" Son parasitisme fait en sorte qu’il se fasse repérer et consommé par les goélands.

 


2 mois après la contamination du gammare :  ~84 % des parasites sont dans le cerveau.

3 mois après la contamination du gammare :  ~25 % des parasites sont dans le cerveau.


 

" Durant les 1ères phases de la contamination, il y a une concentration des parasites en kystes au niveau du cerveau.

Ils forment un maillon sérotoninergique : il y a plus de sérotonine chez le gammare fou.

 

Autre exemple :   La fourmi suicidaire :

 

La contamination entraîne un changement de comportement.

 

La fourmi va monter sur un brin d’herbe et s’agiter. Elle augmente ainsi les chances de se faire manger par un mouton.

 

¨      Favorisation anatomique :

 

Exemple :   Le gobie :

 

Il y a une concentration des métacercaires au niveau des nageoires du poisson, dégradant ainsi les tissus musculaires.

Le poisson présente donc des difficultés pour se déplacer et éviter un prédateur (comme le bar)

 

Autre exemple :  

 

Le poisson est rendu aveugle par une concentration des parasites dans les yeux.

 

¨      Favorisation : se faire remarquer (mimétisme) :

 

Exemple :   La fourmi du genre Leptothorax :

 

Une fourmi saine est de couleur sombre alors qu’une parasitée va devenir de couleur claire. Elles se font ainsi remarquées par les oiseaux prédateurs.

 

¨      L’heure du rendez–vous :

 

Les cercaires n’ont que peu de temps pour trouver leur hôte (quelques heures)

Le rendez–vous se fait en fonction de la présence de rongeurs, d’humains ou autre en tant que réservoir du schistosome.

 

Il y a une sélection dans les populations d’allèles du parasite par la différence de chronobiologie (polymorphisme génétique)

Chaque espèce de schistosome a son propre rythme en relation avec l’activité de son hôte.

 

Il existe un rythme précis de sortie parfaitement reproductible pour différents mollusques infectés par la même espèce de schistosome.

Il s’agit d’une adaptation correspondant à une heure de rendez–vous.

 

Exemple :  

Les cercaires qui doivent contaminer des animaux nocturnes sortiront vers 21 – 23 heures.

 

¨      Éviter la contamination :

 

Exemple :   Le biset (une espèce de pigeon) :

 

La contamination se fait par contact, notamment lors de la reproduction. Les femelles ont la capacité de repérer les mâles contaminés (dits pouilleux)

 

En présence de poux, le pigeon présente une perte de plumes. Il y a donc une déperdition de chaleur. L’oiseau est alors obligé de se nourrir d’avantage et de s’investir plus dans la thermorégulation.

Il est donc moins actif pour les parades. De plus, un mâle sain présente un plumage aux couleurs plus vives que celui d’un mâle pouilleux.

 

·         Un changement de cycle peut être avantageux pour le parasite :

 

2 situations :

-          Soit l’humain est infesté directement,