La diversité des espèces - Maxicours

La diversité des espèces

Objectifs
  • Comprendre le concept d’espèce.
  • Savoir évaluer la richesse spécifique d’un écosystème.
  • Comprendre les critères d’appartenance à une espèce.
  • Comprendre que la diversité actuelle des espèces est le résultat de l’évolution.
Points clés
  • On définit une espèce comme un groupe d’individus présentant des caractères communs et un génome qui leur est propre et isolés depuis suffisamment longtemps pour ne plus pouvoir donner de descendance fertile avec les individus dont ils sont issus.
  • La biodiversité est définit comme étant le nombre d’espèces différentes que l’on peut dénombrer dans un milieu de vie.
  • La biodiversité actuelle n’est qu’un bref reflet de la biodiversité de la Terre depuis la naissance de la Vie. Elle résulte d’un processus évolutif long au cours duquel des individus ont acquis aléatoirement de nouveaux caractères appelés innovations génétiques.
Pour bien comprendre
  • La biodiversité s’observe à l’échelle des écosystèmes.
  • La diversité d’un écosystème a pour origine la diversité de ses sols et des facteurs climatiques qui vont être déterminants pour la diversité des espèces qui le peuplent.

La biodiversité correspond à l’ensemble de la diversité du vivant. Elle s’observe à 3 niveaux :

  • au niveau des écosystèmes ;
  • au niveau des espèces : c’est la biodiversité spécifique ;
  • au niveau génétique.
1. La biodiversité spécifique actuelle
La biodiversité spécifique est définie comme étant le nombre d’espèces différentes que l’on peut dénombrer dans un milieu de vie.

À l’échelle de la planète, la biodiversité des espèces a globalement fortement augmenté depuis l’apparition de la Vie sur Terre, il y a environ 4 Ga. On dénombre aujourd’hui 1,8 millions d’espèces vivantes mais on estime qu’il y en aurait près de 10 millions au total à la surface de la Terre. Le groupe des espèces le plus représenté est le groupe des insectes, puis celui des végétaux chlorophylliens. Le groupe des mammifères est le moins représenté aujourd’hui.

La biodiversité actuelle n’est que le reflet transitoire de la biodiversité des espèces. Elle est le résultat d’un processus évolutif long au cours duquel des espèces sont apparues et d’autres ont disparues.

2. La notion d'espèce

Le concept d’espèce a beaucoup évolué au cours de l'histoire, avec les découvertes scientifiques.

  • Avant Darwin et sa théorie qui permet d’établir des liens de parenté entre les espèces, une espèce était considérée comme une entité stable et permanente. Les variations observées au sein de l’espèce sont considérées comme des anomalies.
  • Depuis Darwin, on considère qu’une espèce est un groupe d’individus partageant des caractères communs propres (caractères spécifiques) et interféconds.
Diversité des espèces de coccinelle

Tous les individus d’une même espèce possèdent le même génome. Ils ont le même nombre de chromosomes portant les mêmes gènes sur les mêmes locus.

Dans la nature, on peut observer des individus hybrides c’est-à-dire nés du croisement de deux individus issus d’espèces différentes mais suffisamment proches génétiquement. Certains peuvent être fertiles, cela montre que la définition de l’espèce est un concept définit par l'être humain qui n’est vrai que si les barrières de reproduction sont suffisantes.

Exemple. Le Pizzly.
C’est un ours hybride entre l’ours brun canadien (ou grizzly) et l’ours polaire vivant sur la banquise Arctique. Le dérèglement climatique conduit à la rupture de la barrière géographique séparant ces deux populations d’ursidés. La fertilité de leur descendance hybride semble remettre en cause l’existence de deux espèces distinctes.
+
=
 
Origines du Pizzly : grizzly + ours polaire = pizzly

Ainsi, la notion d’interfécondité est à la base de la définition biologique de la notion d’espèce. Elle dépend de barrières qui peuvent être géographiques qui vont empêcher la reproduction entre deux populations. Ces barrières n’étant pas toujours définitives, la notion d’espèce peut être à tout moment remise en question.

3. Variations de la diversité des espèces
a. Diversité des espèces à l'échelle spatiale

Chaque écosystème est caractérisé par sa propre biodiversité c’est-à-dire par la nature et le nombre plus ou moins grand d’espèces différentes qui le peuplent. On parle de richesse spécifique.

Ainsi, deux écosystèmes, mêmes voisins peuvent abriter des espèces totalement différentes. Ils présentent chacun leur propre richesse spécifique. Cette diversité d’espèces résultent des conditions du milieu qui s’avèrent plus ou moins avantageuses.

Remarque : Il convient de noter toutefois que les espèces, mêmes différentes présentent des liens de parenté et peuvent appartenir à des groupes d’espèces identiques tels que les oiseaux, les lézards et serpents, les insectes, etc.
Exemple. Deux écosystèmes voisins du Sud de la France.
La garrigue ou maquis caractérise le climat méditerranéen. Cet écosystème est caractérisé par des associations de végétaux présentant des morphologies et anatomies adaptées à des conditions de sécheresse et une faune caractéristique.

La garrigue
La crau ou steppe pierreuse est une pelouse originale présentant une richesse d’espèces végétales importantes permettant la vie d’espèces animales endémiques.

La steppe
 
  Espèces animales Espèces végétales
La garrigue

lézard vert ocellé, couleuvre de Montpellier

romarin, thym, chêne kermès, lavande, ciste cotonneux
La Crau (steppe pierreuse) criquet de la Crau, alouette calandrelle, ganga cata, outarde canepetière brachypode rameux, gratiole officinale, nivéole d’été

Certaines espèces ne sont présentes que dans des écosystèmes bien définis. Si une espèce n’est présente que dans un seul lieu à la surface de la planète, on dit que cette espèce est endémique.

b. Diversité des espèces à l'échelle temporelle

La richesse de la biodiversité a évolué au cours des temps géologiques. La diversité des espèces actuelles résulte de la diversification de certains caractères qui ont été modifiés au cours de l’évolution. Cette diversification leur permettant d’acquérir de nouvelles fonctions favorisant la survie des individus qui les portent dans un nouveau milieu.

Ceci explique que les espèces (actuelles et passées) partagent des caractères communs qui leur donne un lien de parenté plus ou moins fort.

Exemple. Les pattes articulés des tétrapodes.
Les tétrapodes sont caractérisés par des membres locomoteurs articulés. L’étude comparative des squelettes de différents tétrapodes montre que leur organisation est similaire à celle des nageoires des poissons tels que la truite ou le saumon. La découverte d’un fossile, l’Ichtyostega datant de 365 Ma a permis de dater l’apparition de ces nouvelles structures permettant un autre moyen de locomotion que la nage. Ainsi, les les membres locomoteurs des tétrapodes (pattes, ailes) sont issus de la transformation des nageoires des poissons. On dit que ces structures sont homologues.

Anatomie comparée des pattes de tétrapodes

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