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publié le : 12/06/2017
  

Qu'est ce que la biodiversité?

Notre planète abrite 3,5 millions d'espèces d'êtres vivants qui partagent les caractéristiques de se nourrir pour assurer leur croissance et de se reproduire. Ce chiffre est une approximation et évolue à mesure que l'on découvre de nouvelles espèces. Si les découvertes de nouveaux Mammifères sont peu fréquentes ce n'est pas le cas chez les Arthropodes.

Prenons le cas des Crustacés Amphipodes. Ce sont des Arthropodes mesurant généralement quelques centimètres. Les Puces de plage qui sautent dans tous les sens lorsque vous posez votre serviette sur le sable en sont les représentants les plus célèbres même s'ils ne sont pas les plus représentatifs puisque les Amphipodes vivent dans tous les milieux depuis la forêt tropicale jusqu'à 3000 m de profondeur dans les océans. Les Amphipodes, donc, comptaient 9100 espèces en 2005 mais on découvre une centaine de nouvelles espèces chaque année. L'Index to Organism Names, site internet du Zoological Record® institution qui recense toutes les espèces animales décrites, donne l'évolution du nombre d’espèces nouvelles décrites chaque année depuis 1864. En sélectionnant "News species and subspecies" dans le menu déroulant, vous constaterez que la biodiversité animale s'accroit en moyenne de 15.000 espèces chaque année.

Depuis 2003, le Sorcerer II écume les mers du globe à la recherche d'ADN d'êtres vivants inconnus. La récolte est fructueuse et elle est en train de révolutionner la connaissance de la flore bactérienne des océans. Les gènes viraux sont plus abondants que prévus et les virus (surtout des bactériophages) semblent être les vecteurs d'un intense transfert de gènes entre espèces de bactéries ce qui contribue à augmenter la diversité de ces dernières.

Les êtres vivants les plus simples ont une cellule unique sans noyau, l'ADN est nu dans le cytoplasme : ce sont les Procaryotes (ou bactéries). D'autres, plus complexes, ont un noyau où l'ADN est enveloppé de protéines et réparti dans des chromosomes : ce sont les Eucaryotes.

La biodiversité : bactéries et insectes se partagent 70% des trois millions et demi d'espèces d'êtres vivants connus

La biodiversité : bactéries et insectes se partagent 70% des trois millions et demi d'espèces d'êtres vivants connus. Les êtres vivants les plus complexes, Oiseaux et Mammifères ne représentent que 0,3 % du total. Cette faible diversité est peut-être liée à leur taille et à leur métabolisme élevé.

Dans ces deux groupes il existe des êtres vivants possédant de la chlorophylle. Ils sont autotrophes grâce à la photosynthèse. C'est un critère qui est utilisé pour distinguer les végétaux des autres êtres vivants. Nous aurions pu utiliser ce caractère pour classer les être vivants. Certains auraient posé problèmes : les champignons ont une paroi de végétaux mais ils n'ont pas de chlorophylle, les Virus ne répondent à aucun de ces critères. Ici la vie est réduite à sa plus simple expression : une molécule d'ADN (ou d'ARN) enveloppée dans des protéines. La Nature se laisse difficilement ranger dans des tiroirs.

Si on ne raisonne plus en nombre d'espèces mais en nombre d'individus, les bactéries constituent l'écrasante majorité des êtres vivants. Votre corps est colonisé par un million de milliards de bactéries, soit 10 bactéries pour une cellule humaine!

Diversité de forme, complexité et hiérarchie

La diversité du monde vivant ne se résume pas à une logique comptable. A la multitude d'espèces dénombrées s'ajoute une complexité très variée. La bactérie unicellulaire sans noyau est moins complexe que la cellule eucaryote avec son noyau et ses multiples organites. De même un être pluricellulaire groupant des milliards de cellules différenciées a un niveau de complexité supérieur à celui de l'Eucaryote unicellulaire. Derrière ces niveaux de complexité se cachent des niveaux de hiérarchie. Un niveau de complexité supérieur est bâti sur le niveau inférieur qui sert de module de base. Le module de base est alors décliné de multiples manières au sein du niveau de hiérarchie supérieur. Cette structure hiérarchique modulaire permet la complexité et la diversité du monde vivant depuis la molécule (par exemple le module de base à 4 acides aminés du cytochrome) jusqu'aux écosystèmes et aux sociétés animales.

Écosystèmes

Le milieu de vie, ou niche écologique, d'un être vivant est non seulement le milieu physique qui l'entoure mais aussi la nature des relations qu'il entretient avec les autres êtres vivants. Les êtres vivants entretiennent entre eux des relations alimentaires et sont dépendants du milieu physique dans lequel ils vivent.

Les transferts de matière et d'énergie au sein d'un écosystème

Les transferts de matière et d'énergie au sein d'un écosystème. Les quantités transférées d'un niveau trophique (producteurs, consommateurs, décomposeurs) à un autre sont très variables d'un écosystème à un autre, cela contribue à leur diversité.

Les relations alimentaires constituent la chaine alimentaire et le réseau trophique. A la base, les producteurs fabriquent leur propre matière organique (matière vivante) à partir de substances minérales inertes (eau, dioxyde de carbone, sels minéraux) et de l'énergie lumineuse ou de l'énergie chimique de substances minérales. Ils sont mangés par les consommateurs. Les cadavres et les déchets des producteurs et des consommateurs sont attaqués par les décomposeurs (bactéries et champignons) pour donner des sels minéraux. Une biocénose est l'ensemble des êtres vivants d'un réseau trophique .

Une biocénose et le milieu physique dans lequel elle vit constituent un écosystème. Les écosystèmes recyclent  en permanence la matière (carbone, oxygène et sels minéraux) par contre ils doivent être alimentés en énergie. Ils sont aussi divers que leurs réseaux trophiques et que les milieux physiques dans lesquels ils sont établis. Milieu physique et action des autres êtres vivants sont les bras armés de la sélection naturelle, l'un des moteurs de l'évolution, évolution à qui l'on doit l'immense diversité des êtres vivants actuels.

La biodiversité a une histoire, résultat de l'évolution

La mesure de la biodiversité du passé ou paléobiodiversité est un exercice périlleux qui doit éviter bien des écueils. On n'échantillonne plus des êtres vivants mais des fossiles ce qui complique la tâche et pose les questions suivantes. La collection recueillie est-elle représentative d'une époque donnée? La qualité de la conservation, meilleure dans les collections récentes, ne fausse-elle pas l'évaluation?

Variation de la biodiversité des océans au cours du Phanérozoïque, Tétrapodes exclus,d'après Alroy et al., 2008

Variation de la biodiversité des océans au cours du Phanérozoïque, Tétrapodes exclus. Les flèches rouges indiquent les cinq grandes crises de le biodiversité. Cm : Cambrien, O : Ordovicien, S : Silurien, D : Dévonien, C : Carbonifère, P : Permien, T : Trias, J : Jurassique, Cr : Crétacé, Pg : Paléogène, Ng : Néogène. (d'après Alroy et al., 2008)

Alroy et ses collaborateurs ont utilisé une base de données (Paleobiology Database) qui contient 276.000 taxa répartis dans 149 371 collections (au 11/08/2013) et des informations sur la localisation et l'âge des fossiles groupés en collections. Ils ont piochés dedans au hasard jusqu'à déterminer l'échantillon moyen représentatif sur un intervalle de temps donné (11 millions d'années), en prenant soin de bien échantillonner dans le monde entier à chaque période. La courbe obtenue met bien en évidence 3 phases de diversifications des animaux marins. La première commence au Cambrien pour se terminer au début du Dévonien, la seconde très brève a lieu au Permien et la dernière se déroule au Jurassique et au Crétacé. Ces diversifications sont à mettre en relation avec la succession des faunes mais aussi avec le climat global de la Planète et la position des continents. La dernière phase est liée à la dislocation de la Pangée tandis que la diversification permienne correspond à la fin de la glaciation carbonifère. La résolution choisie met mal en évidence ou gomme les 5 grandes crises de la biodiversité car celles ci sont brèves.

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créée le : 10-09-2013     modifiée le : 07-10-2015     visites depuis le 31/10/2015
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