Biodiversité : échelles et espèces

Leçon 1 – Les échelles de la biodiversité

Labiodiversité est la variété et la variabilité du monde vivant à toutes les échelles,des gènes aux écosystèmes.

Définitions des mots-clés

• Espèce : Ensemble d'individus interféconds (qui peuvent se reproduire entre eux) et dont la descendance est également fertile. Ils partagent également des caractéristiques morphologiques, anatomiques et génétiques communes.

• Écosystème : Ensemble formé par une communauté d'êtres vivants (biocénose) et leur environnement physique (biotope) avec lequel ils interagissent.

  • Exemple : Une forêt avec ses arbres, animaux, champignons, et son sol, son climat, etc.

• Nomenclature binomiale : Système de dénomination scientifique des espèces utilisant deux noms latins. Le premier désigne le genre, le second l'espèce.

• Richesse spécifique : Nombre d'espèces différentes présentes dans un écosystème donné.

• Phénotype : Ensemble des caractèresobservables d'un individu (macro et microscopiques), fruits de l'expression de son génotype et de l'influence de l'environnement.

• Gène : Séquence d'ADN qui contient l'information nécessaire à la fabrication d'une protéine ou d'unemolécule d'ARN, et qui détermine un caractère héréditaire.

• Allèle : Version différente d'un même gène.

• Mutation : Modification aléatoire de la séquence d'ADN d'un gène.

Les critères de définition d'une espèce

La définition d'une espèce peut s'appuyer sur deux critères principaux :

• Critère d'interfécondité : Les individus d'une même espèce peuvent se reproduire entre eux et donner une descendance fertile.

  • Inconvénients : Ne s'applique pas aux espèces asexuées (ex: bactéries), et difficilement aux espèces fossiles.

• Critère de ressemblance génétique et morphologique : Les individus d'une même espèce partagent un ensemble de caractéristiques physiqueset génétiques communes.

  • Inconvénients : Des espèces différentes peuvent se ressembler beaucoup, et des individus d'une même espèce peuvent présenter des variations importantes (polymorphisme).

Les échelles de la biodiversité

La biodiversité s'observe à différentes échelles :

1. Biodiversité des écosystèmes : La variété des milieux de vie (forêts, océans, déserts, etc.).

2. Biodiversité des espèces : La variété des espèces présentesdans un écosystème donné (mesurée par la richesse spécifique et l'abondance relative).

3. Biodiversité génétique : La variété des allèles au sein d'une même espèce. Elle est la base de l'adaptabilité des espèces.

Nomenclature binomiale

La nomenclature binomiale est un système universel. Le nom scientifique d'une espèce est toujours écrit en italique. Le nom du genre commence par une majuscule, celui de l'espèce par une minuscule.

• Exemple : L'être

Les mutations génétiques

Les mutations sont des changements dans la séquence d'ADN et sont la source de nouveaux allèles, augmentant ainsi la biodiversité génétique. On distingue plusieurs types :

• Substitution : Un nucléotide est remplacé par un autre.
• Insertion : Un ou plusieurs nucléotides sont ajoutés.
• Délétion : Un ou plusieurs nucléotides sont supprimés.

Ces mutations peuvent avoir des effets neutres, bénéfiques ou délétères sur l'organisme.

Exemple d'application : La renouée du Japon et la biodiversité

Un exemple concret pour comprendre l'impact sur la biodiversité :

La renouée du Japon est une plante invasive qui, par la production de substances toxiques et l'occupation du sol par ses rhizomes, réduit l'espace et les ressources disponibles pour d'autres végétaux.

Considérons un graphique montrant le nombre d'espèces de plantes (hors renouée du Japon) en fonction de la présence ou de l'absence de renouées.

1. En zone envahie par la renouée, la richesse spécifique est nettement plus faible.
2. En zonesans renouée, la richesse spécifique est nettement plus élevée.
3. Ces variations s'expliquent par la compétition : la renouée limite l'accès aux ressources pour les autres plantes, réduisant leur diversité.
4. Dans cet exemple, la biodiversité est étudiée àl'échelle de la biodiversité des espèces au sein d'un écosystème.
5. Pour préserver la biodiversité, un moyen pourrait être la lutte biologique, par exemple, l'utilisation de chèvres qui broutent spécifiquement la renouée, comme illustré dans l'image mentionnée.

Points clés à retenir

• La biodiversité est un concept à multiples échelles : gènes, espèces, écosystèmes.
• La définition d'une espèce reposesur l'interfécondité et la ressemblance.
• La nomenclature binomiale est la référence pour nommer les espèces.
• Les mutations sont la source de la diversité génétique.
• Les espèces invasives peuvent gravement menacer la biodiversité locale en réduisant la richesse spécifique.