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Cours : Biologie > Chapitre 26

Leçon 4: Introduction à l'écologie des communautés

Niches & compétition

Qu'est-ce qu'une niche écologique ? Comment les espèces en compétition avec les niches se disputent-elles les ressources ? Le partage des ressources afin de réduire la compétition.

Les points clés :

Dans la compétition entre espèces, deux espèces utilisent la même ressource limitée. La concurrence a un effet négatif sur les deux espèces (interaction -/-).
La niche d'une espèce décrit essentiellement son rôle écologique, qui est défini par l'ensemble des conditions, des ressources et des interactions dont elle a besoin (ou qu'elle peut utiliser).
Le principe d'exclusion compétitive stipule que deux espèces ne peuvent coexister si elles occupent exactement la même niche (et sont en compétition pour des ressources identiques).
Deux espèces dont les niches se superposent peuvent évoluer par sélection naturelle vers des niches plus distinctes, ce qui donne lieu à un partage des ressources.

Introduction

Les humains rivalisent en permanence les uns avec les autres, pour un emploi, une récompense sportive, un rendez-vous galant, ou tout ce que vous pourriez imaginer. Mais sommes-nous en compétition avec d'autres espèces ? Si vous avez déjà campé en pleine nature et qu'un raton laveur, un ours ou une autre bête a eu l'audace de vous voler votre nourriture, alors vous avez eu un avant-goût de ce qu'est la compétition interspécifique — la concurrence entre les membres de différentes espèces qui utilisent des ressources similaires dont les quantités sont limitées.

Les ressources sont souvent limitées au sein d'un habitat, et de nombreuses espèces peuvent rivaliser dans le but de s'en emparer. Par exemple, les plantes qui composent un jardin peuvent entrer en compétition les unes avec les autres pour l'accès aux nutriments du sol, à l'eau et à la lumière. L'effet global de la compétition interspécifique est négatif pour les deux espèces qui y participent (interaction -/-). C'est-à-dire que chaque espèce vivrait mieux en l'absence de l'autre.

Dans cet article, on va examiner le concept de niche écologique et voir comment des espèces avec des niches similaires peuvent entrer en compétition. On verra également comment les espèces peuvent évoluer par sélection naturelle pour occuper des niches plus différentes, répartissant ainsi les ressources et minimisant la concurrence.

Le concept de niche

La niche d'une espèce représente son rôle écologique ou son "mode de vie". Elle se définit par l'ensemble des conditions, des ressources et des interactions dont l'espèce a besoin (ou que cette dernière peut utiliser)

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. Chaque espèce s’intègre dans une communauté écologique de manière spécifique et dispose de ses propres seuils de tolérance pour de nombreux facteurs environnementaux. Par exemple, la niche d'une espèce de poissons peut être définie en partie par les seuils de sels (salinité), de pH (acidité) et de température qu'ils peuvent tolérer, ainsi que par le type d'aliments qu'ils peuvent consommer.

Non ! Si vous consultez différentes sources, vous trouverez probablement des définitions légèrement (ou significativement) différentes pour ce terme. Par exemple, certaines personnes catégorisent la niche comme l'ensemble des ressources dont un organisme a besoin ou qu'il peut utiliser, tandis que d'autres soulignent le fait qu'elle définit le rôle ou la position d'un organisme au sein d'une communauté.

Je dirais que ces définitions peuvent être considérées comme deux faces différentes de la même pièce de monnaie : si on décrit en détail la position d'un organisme dans une communauté, on finit par mentionner toutes ses exigences biotiques et abiotiques ainsi que ses interactions, et vice versa. J'ai essayé de rendre cette idée dans la définition donnée dans le texte principal. Cependant, ce serait une bonne idée de vous assurer que vous connaissez bien la définition de "niche" employée par votre enseignant ou dans votre manuel scolaire.

La niche vue comme un hypervolume à n-dimensions

Certains écologistes définissent une niche de manière plus spécifique et mathématique : en tant qu'hypervolume à n-dimensions. Je pense que c'est une façon vraiment cool et intuitive de penser à une niche, et bien que ce ne soit peut-être pas ce que vous apprendrez lors de votre introduction à la biologie, vous pouvez quand même la trouver intéressante et utile.

Dans ce modèle, la niche d'un organisme est définie par plusieurs axes qui se croisent. Chaque axe représente une variable différente. Par exemple, si on parlait d'un poisson, on pourrait utiliser la température, le pH et la salinité de l'eau pour trois de nos axes. Sur chacun d'entre eux, le poisson ne pourrait survivre que selon une certaine gamme de valeurs. En observant où les seuils des différents axes se croisent, on pourrait définir un espace 3D qui représente la niche de l'organisme en fonction de ces variables.

Mais trois axes ne suffiraient pas à définir entièrement la niche de notre espèce de poissons. Par exemple, qu'en est-il des niveaux de nutriments dissous dans l'eau ? Si vous y pensez, il existe une multitude de variables différentes qui déterminent les conditions dans lesquelles un poisson peut vivre. C'est pourquoi on a besoin d'un hyperespace en n-dimensions (avec n faisant référence aux nombreux axes qui représentent les différentes variables) pour définir une niche.

Même si on a du mal à bien visualiser en 3 dimensions (du moins, en ce qui me concerne !), on peut extrapoler à partir de l'exemple en 3D pour avoir une compréhension intuitive de la manière dont une niche représente l'intersection de nombreux seuils de tolérance.

Comme on va le voir, deux organismes avec exactement la même niche ne peuvent survivre dans le même habitat parce qu'ils rivalisent pour obtenir précisément les mêmes ressources. Ainsi, l'un conduira l'autre à son extinction. Cependant, les espèces dont les niches ne coïncident que partiellement peuvent coexister. De plus, sur de longues périodes, elles peuvent évoluer pour utiliser un ensemble de ressources plus distinctes, ou qui se recoupent moins.

Principe d'exclusion compétitive

Le principe d'exclusion compétitive stipule que deux espèces ne peuvent pas occuper exactement la même niche dans un habitat et coexister de façon stable. C'est parce que les espèces avec des niches identiques ont également les mêmes besoins, ce qui signifie qu'elles seraient en concurrence précisément pour les mêmes ressources.

Dans la figure ci-dessous, vous trouverez un exemple célèbre du principe d'exclusion compétitive, avec deux types de microorganismes unicellulaires : Paramecium aurelia et Paramecium caudatum. Lorsqu'elles sont cultivées individuellement en laboratoire, les deux espèces prospèrent. Mais quand on les cultive dans le même tube à essai — c'est-à-dire dans le même habitat — avec une quantité fixe de nutriments, elles poussent toutes les deux moins bien. Finalement, P. aurelia l'emporte sur P. caudatum pour l'accès à la nourriture, ce qui conduit à l'extinction de P. caudatum.

Image modifiée à partir de "Community ecology: Figure 7," de OpenStax College, Concepts of Biology, CC BY 4.0.

Dans la nature, il est rare que deux espèces occupent des niches exactement identiques. Cependant, plus les niches de deux espèces coïncident, plus la compétition est forte entre elles.

Partage des ressources

L'exclusion compétitive peut être évitée si une ou les deux espèces concurrentes évoluent pour utiliser une ressource différente, occuper une zone distincte de l'habitat, ou se nourrir à un autre moment de la journée. Grâce à ce genre d'évolution, deux espèces similaires auront largement recours à des ressources qui ne se superposent pas et elles occuperont donc des niches différentes. On parle de partage des ressources. Cela permet aux espèces de coexister, car elles sont moins directement en concurrence.

L'anolis, une sorte d'iguane que l'on rencontre sur l'île de Porto Rico, constitue un bon exemple de partage des ressources. Au sein de ce groupe, la sélection naturelle est à l'origine de l'évolution de différentes espèces qui ont recours à des ressources distinctes. La figure ci-dessous illustre le partage des ressources entre

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espèces d'anolis. Chacune d'entre elles vit dans l'habitat qui lui convient le mieux, déterminé notamment en fonction du type et de la taille de la végétation (arbres, arbustes, cactus, etc.), de la lumière du soleil et de l'humidité, parmi d'autres facteurs.

Crédit d'image : "Community ecology: Figure 9, par Eva Horne. Modifié à partir de Williams et al.

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; l'article source est sous une licence CC BY 4.0.

Sources :

Cet article a été produit et modifié à partir des articles suivants :

"Community ecology," par Robert Bear et David Rintoul, CC BY 4.0. Téléchargez gratuitement l'article original en anglais sur http://cnx.org/contents/db89c8f8-a27c-4685-ad2a-19d11a2a7e2e@24.18.
"Community ecology," de OpenStax College, Concepts of Biology, CC BY 4.0. Téléchargez gratuitement l'article original en anglais sur http://cnx.org/contents/b3c1e1d2-839c-42b0-a314-e119a8aafbdd@9.10.

L'article modifié est distribué sous une licence CC BY-NC-SA 4.0 .

Travaux cités :

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Références :

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