Définition de la biodiversité

Géologie - évolution
marie-claude segui
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Définition de la biodiversité

Messagepar marie-claude segui » 08 sept. 2010, 14:01

Bonjour,

Gilles ESCARGUEL a écrit :Mais vous aurez remarqué que pour l’instant, manque toujours une définition-clé : qu’est-ce que la biodiversité ???!!! Comment la définir ? Des idées ?! – Ce que vous en pensez à ce stade me semble bien plus intéressant que ce que j’en dis dans les 2 confs indiquées ci-dessus


Alors dans nos programmes, cela comprend la diversité des écosystèmes, la diversité des espèces (le nombre d'espèces), et la diversité génétique au sein des espèces (diversité allélique) ... au cours du temps...
Vaste programme! :shock:

Connaître la biodiversité d'une région (plus ou moins étendue) n'a de sens ou d'intérêt, que si on prend en compte son évolution dans le temps, et/ou si on la compare avec celle des régions voisines, non?

Peut-on "facilement", quantifier la biodiversité pour établir des comparaisons dans le temps et l'espace?
Y a-t-il une référence dans le temps ou l'espace?

Merci!

Gilles ESCARGUEL
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Re: Définition de la biodiversité

Messagepar Gilles ESCARGUEL » 09 sept. 2010, 07:36

marie-claude segui a écrit :
Alors dans nos programmes, cela comprend la diversité des écosystèmes, la diversité des espèces (le nombre d'espèces), et la diversité génétique au sein des espèces (diversité allélique) ... au cours du temps...
Vaste programme! :shock:

Connaître la biodiversité d'une région (plus ou moins étendue) n'a de sens ou d'intérêt, que si on prend en compte son évolution dans le temps, et/ou si on la compare avec celle des régions voisines, non?

Peut-on "facilement", quantifier la biodiversité pour établir des comparaisons dans le temps et l'espace?
Y a-t-il une référence dans le temps ou l'espace?

Merci!


Ahhhh ! Et bien il n'y a pas écrit que des bêtises dans les programmes !!! ;)

OK : effectivement, c'est vers la fin des années 1990 qu'est apparue cette formalisation en trois axes, ou plutôt 3 niveaux d'intégrations biologiques emboîtés : intra-spécifique (génétique mais pas uniquement), spécifique, et écosystémique. Avant cela, on se contentait de dire que la biodiversité, c'est la diversité des êtres vivants à un endroit (+/- vaste) et un moment (+/- long) donné. Bien sûr, cette définition « sub-tautologique » n'est pas fausse ; elle est juste moins précise que la formalisation tripartite.

Dans les 2 cas, c'est clair, simple, logique, mais pas forcément très pratique à l'usage, car concrètement, ça ne dit pas "ce qu'il faut observer", et "comment faut-il l'observer", c'est-à-dire, in fine, "que faut-il mesurer" -- car mesurer, c'est décrire pour pouvoir ensuite comparer, dans le temps et/ou dans l'espace. Pour aller vers plus d'opérationnalité, il faut être plus précis (en limitant la portée du concept, on le rend aussi plus praticable, ce qui est relativement classique en science).

Ainsi, au niveau intra-spécifique, on va effectivement essentiellement s'intéresser à la diversité génétique des individus appartenant à une même communauté de reproduction (pour ensuite éventuellement pouvoir comparer différentes communautés de reproductions entre elles). On va ainsi pouvoir mesurer, par exemple, le nombre d'allèles par locus, le % d'individus polymorphiques pour tel locus, le % de loci polymorphiques par génome, etc. La diversité génétique est essentiellement une question de variabilité génétique. Par voie de développement (embryogenèse, ontogenèse), cette variabilité génétique peut (ou non) se traduire en variabilité, et donc en diversité morphologique (syn. : disparité) intra-spécifique. Un petit jeu très amusant existe par exemple à ce niveau dans la comparaison chien vs. chat. Sur le plan génétique, l'espèce chat est beaucoup plus variable, et donc diversifiée, que l'espèce chien. Pourtant, sur le plan morphologique, l'espèce chien est beaucoup plus variée que l'espèce chat ! Concrètement, il est beaucoup plus difficile de fabriquer (par sélection artificielle) une nouvelle race de chat qu'une nouvelle race de chien (ces races étant définies sur des critères uniquement morphologiques), la raison pour laquelle : (1) le nombre de races différentes de chien est bien plus élevée que le nombre de races différentes de chats, et (2) en moyenne, il y a plus de différences morphologiques entre 2 races de chiens qu'entre 2 races de chats. Cela traduit l'existence de contraintes développementales beaucoup plus fortes chez les chats que chez les chiens, pour des raisons (de génétique du développement mais pas uniquement) qui restent encore discutées...

Au niveau spécifique, on va s'intéresser en premier lieu (historiquement parlant) à la diversité taxinomique, c'est-à-dire au nombre (= richesse) et à l'abondance relative des différents taxons (en général des espèces) qui composent un assemblage donné. Mais la diversité des espèces, ça n'est pas que leur nombre et/ou leur abondance relative. Ainsi, on va également pouvoir s'intéresser à la diversité phylogénétique d'un assemblage d'espèce. L'idée est la suivante. Prenez 2 assemblages différents de diversité taxinomique identique (mêmes richesses [disons ici, 10 espèces] et distributions d'abondances relatives). Dans un cas, ces 10 espèces appartiennent à la même famille ; leur dernier ancêtre commun existait il y a 15 millions d'années. Dans l'autre cas, ces 10 espèces appartiennent à 10 ordres différents ; leur dernier ancêtre commun existait il y a 150 millions d'années. Intuitivement, on comprend que ce 2nd assemble présente une diversité phylogénétique (une "profondeur d'histoire évolutive) plus grande que le premier. Cette diversité phylogénétique va pouvoir être mesurée, par exemple, comme la distance moyenne des espèces de l'assemblage, telle qu'on peut la mesurer sur l'arbre phylogénétique qui les relie. Enfin, comme au niveau intra-spécifique, on va pouvoir mesurer la diversité morphologique (= disparité) d'un assemblage d'espèce, en général par le biais d'analyses biométriques multivariées (pour chaque espèce présente, on mesure différentes caractéristiques morphologiques communes, que l'on visualise ensuite dans des espaces multivariés, par exemple via une analyse en composante principale, permettant d'isoler et de quantifier les principales sources de variabilité morphologiques dans l'échantillon).

Au niveau écosystémique, enfin, on va s'intéresser à la diversité fonctionnelle des écosystèmes, par exemple en mesurant la connectivité (= la densité des liens trophiques) au sein des réseaux alimentaires, ou encore la richesse et l'abondance relative de différents groupes fonctionnels végétaux ou animaux. Ce niveau-là de diversité, où s'enracine la notion de "service rendu" par la biodiversité, reste encore aujourd'hui le moins étudié, et donc connu et compris, de tous.

Au final, la biodiversité est donc un concept multiple combinant un ensemble de diversités comme autant de descripteurs différents et complémentaires d'un même objet complexe. Ça n'est pas parce que telle diversité varie (dans le temps et/ou l'espace) que telle autre va nécessairement et obligatoirement varier.

Ce qui introduit une difficulté théorique et pratique considérable en termes de biologie de la conservation : quel est le descripteur de diversité le plus utile, important, pertinent, celui qu'il faut prendre en considération de façon ultra-prioritaire dans notre démarche de protection de la biodiversité ? En l'état actuel des connaissances, la réponse est : tous ! Et donc, concrètement : aucun !!! Historiquement, le descripteur phare est la diversité taxinomique : on compte le nombre d'espèces ; lorsqu'on a beaucoup de temps -- et d'argent ! -- on mesure les abondances relatives de ces espèces ; et on décide : faible diversité taxinomique ==> zone fragilisée et/ou menacée ==> mesure de protection / forte diversité taxinomique ==> tout va bien ! D'où la notion de "points chauds" (hotspots) de biodiversité -- qui ne sont en fait que (ce "que" n'ayant rien de péjoratif) des zones de diversité taxinomique très élevées. Mais c'est malheureusement beaucoup plus compliqué que ça. Les hotspots de diversité taxinomiques ne sont pas nécessairement des hotspots de diversité génétique, phylogénétique, morphologique ou fonctionnelle. Alors de 2 assemblages, lequel est prioritaire : celui le plus riche (diversité taxinomique), ou celui rendant compte de la "profondeur d'évolution" la plus grande (diversité phylogénétique) ? Réponse non triviale, qui demande à réfléchir sur ce qui est finalement le fond du problème : au delà de toutes considérations morales, éthiques, esthétiques et -- surtout !!! -- économiques, pourquoi la biodiversité est-elle importante pour la biosphère ?!

Sur un plan plus fondamental encore, se pose la question de l'origine du découplage entre ces différentes facettes de la biodiversité. Après tout, comment se fait-il que diversités génétique, morphologique, taxinomique, phylogénétique et écosystémique ne fonctionnent pas de concert ? Et dès lors, quels paramètres physico-chimiques de l'environnement influencent quels types de diversités à quelles échelles d'espace et de temps ? En l'état, la réponse est très simple : on n'en sait rien !!! A vrai dire, ce sont des questions que l'on ne se posait même pas il y a 10 ans ! On y travaille -- j'ai par exemple un projet de recherche en cours actuellement, avec Emmanuel Fara et Arnaud Brayard, tous deux à Dijon, précisément sur ce sujet : évolution comparées des diversités taxinomique, morphologique et phylogénétique au cours des temps géologiques dans divers contexte environnementaux (dont le Quercy).

Ce qui est sûr en revanche, c’est que, encore une fois, l’échelle géographique à laquelle on se situe est fondamentale : les dynamiques de variation temporelle de ces différents types de diversité, ainsi que les couplages/découplages entre ces différents types de diversités, ne sont très vraisemblablement pas les mêmes aux niveaux locaux, régionaux, continentaux/océaniques, et globaux. Ce qui rajoute bien sûr une couche de difficulté…

Vastes questions !!!

Gilles.


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