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L'écologie doit prendre en compte l’évolution

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Les interactions entre les organismes et leur environnement sont le moteur de l'évolution. C'est ainsi que les organismes s'adaptent à leur milieu. Mais l'inverse serait vrai aussi... L'évolution pourrait à son tour façonner ces relations écologiques.

Le biologiste Ronald Bassar de l’UCR pêche des guppies dans un torrent de Trinidad. © Sonya Auer / UC Riverside

Jusqu'à présent, les écologistes ne prenaient pas en compte les effets de l'évolution. Les organismes étaient considérés comme des constantes, explique David Reznik de l'University of California, Riverside (UCR). « Cela ne signifie pas que les écologistes ne croient pas en l'évolution. En fait, il est généralement supposé que les interactions écologiques se déroulent sur une échelle de temps si courte par rapport à l'évolution que celle-ci peut être ignorée - tout comme les physiciens peuvent le plus souvent ignorer la relativité dans la majorité de leurs expérimentations. »

Pourtant, l'expérience de l'équipe de David Reznik, qui rassemble des écologistes d'un grand nombre d'universités et d'instituts de recherche, vient de démontrer que l'évolution peut à son tour influencer l'écologie.

Cette expérience repose sur deux populations de poisson, le guppy (Poecilia reticulata), une espèce dont l'évolution est rapide. Les chercheurs ont extrait des individus de deux populations vivant dans deux torrents aux conditions environnementales différentes. L'une est exposée à une importante communauté d'espèces de poissons, dont des prédateurs. L'autre ne côtoie que quelques espèces et ne souffre pas de la prédation.

Une même espèce, deux passés, deux avenirs

Chacune des populations présente des caractéristiques écologiques spécifiques, régime alimentaire, taux de croissance et de reproduction, comportement et même forme corporelle. Ces populations ont été placées dans des torrents artificiels soumis aux mêmes conditions écologiques : vitesse du courant, communautés d'algues et de larves d'insectes. Après seulement quatre semaines, ces populations ont eu un impact différent sur la structure et le fonctionnement de leur écosystème.

Come l'indique Ronald Bassar, principal auteur de l'étude, « les guppies des communautés de poissons plus diversifiées mangent plus de larves d'insectes tandis que les guppies affectés par une faible prédation mangent plus d'algues ».

Les communautés d'algues et d'insectes des écosystèmes sont donc différentes, ce qui influence les cycles des nutriments comme l'azote et le phosphore. La biomasse algale modifie en effet le taux d'oxygène de l'eau et donc les vitesses de dégradation de feuilles mortes et de recyclage de leurs constituants.

Ces différences ont aussi été observées dans les torrents d'où ont été extraits les guppies. Les chercheurs en déduisent que ces écosystèmes ont été façonnés par ces populations.

L'adaptation aux conditions locales de populations d'une même espèce, marque de l'évolution, modifie donc la chaîne alimentaire et la structure d'un écosystème. Les mécanismes évolutifs doivent donc être pris en compte lors de l'étude des écosystèmes. Reste maintenant à savoir comment les écosystèmes modifiés affectent à leur tour les guppies.

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