BIOCÉNOSE: CARACTÉRISTIQUES, COMPOSANTS, TYPES ET EXEMPLES - LA BIOLOGIE - 2025

Une biocénose, une communauté biologique ou une communauté écologique est un regroupement de populations d'organismes vivant dans un espace commun. Dans cette définition, nous avons implicitement que la zone doit être délimitée afin de définir la communauté. Dans la plupart des cas, la délimitation est purement arbitraire.

Les communautés se caractérisent par leur complexité extrême, car il existe des variations à chaque niveau d'organisation (individu, population, espèce, etc.). Cela s'ajoute au fait que les individus interagissent de multiples façons, y compris la concurrence, le mutualisme, la prédation ou le commensalisme, entre autres.

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De plus, délimiter une communauté est (pour certains auteurs) une question controversée, car l'existence de la communauté en tant qu'unité biologique est remise en question.

La branche de la biologie qui vise à étudier la communauté en tant que niveau d'organisation est appelée écologie communautaire, cherchant à spécifier des aspects tels que la composition et la diversité des espèces en eux. Cela comprend l'étude de deux ou plusieurs espèces situées dans la même zone, l'évaluation des interactions et de la compétition.

Les écologistes tentent de comprendre le fonctionnement des communautés, d'en déduire comment les gérer et ainsi préserver la biodiversité.

L'histoire

Au début du 20e siècle, il y a eu un débat important lié à la nature des communautés.

À l'époque, il y avait deux visions extrêmes et opposées: l'une d'elles considérait les communautés comme un super-organisme, où les individus qui les composaient établissaient des relations très profondes entre elles.

On pensait que la relation était si extrême que les communautés pouvaient être classées tout comme les organismes sont classés: en utilisant la taxonomie linnéenne.

Le point de vue opposé était totalement individualiste, arguant que chaque organisme avait des traits spécifiques qui lui permettaient d'habiter une certaine zone.

Suivant cette idée, une communauté était constituée d'un ensemble d'espèces qui avaient des traits ou des caractères similaires, et donc coexistaient dans la même région. Le promoteur de cette idée était HA Gleason. Actuellement, ce qui se rapproche le plus de la vision moderne, ce sont les idées de cet auteur.

caractéristiques

Dans le domaine de la biologie, une communauté est définie comme un ensemble de deux ou plusieurs populations qui interagissent dans une zone définie. Ce sont des entités très dynamiques, de tailles différentes et avec des niveaux d'interaction variables.

Les populations sont des groupes d'organismes appartenant à la même espèce et différentes populations peuvent être trouvées dans les communautés. Ainsi, dans chacun de ces environnements, nous trouverons à la fois des animaux, des plantes et des micro-organismes.

Nous allons maintenant décrire les aspects les plus saillants d'une communauté biologique, en termes de sa structure et des relations multiples et complexes qui s'y déroulent.

Structure et composants

Les biologistes utilisent quatre paramètres fondamentaux pour décrire la structure d'une communauté. Ce sont: leur richesse en espèces, les interactions entre elles, la diversité des espèces et leurs attributs physiques.

Richesse en espèces

Le premier d'entre eux est le plus facile à quantifier et consiste à compter le nombre d'espèces qui existent au sein de la communauté que vous souhaitez étudier.

Plus la communauté a d'espèces, plus elle est riche. Généralement, les communautés les plus riches sont situées dans des régions proches de l'équateur.

Cette richesse élevée est probablement due à l'important rayonnement solaire (augmentant ainsi la productivité des organismes photosynthétiques), à la température élevée, aux quelques variations de température et aux fortes pluies dans ces zones.

En revanche, à mesure que l'on se rapproche des pôles, la richesse en espèces diminue, l'environnement étant considéré comme moins propice au développement et à l'établissement de la vie.

Les interactions

Le deuxième facteur est la somme des interactions qui existent entre chacune des espèces qui composent la communauté. Les interactions entre pairs commencent généralement à être étudiées, puis un réseau se forme. Ces réseaux peuvent contenir tous les types d'interactions dont nous parlerons plus loin.

La diversité des espèces

Le paramètre de diversité est déterminé par l'abondance relative (dans quelle mesure les espèces sont uniformes en termes de leurs caractéristiques) et par le nombre d'espèces présentes dans la communauté.

Il a été proposé que la stabilité de la communauté soit proportionnellement liée à la diversité que nous y trouvons. Cependant, on considère que cette règle ne s'applique pas toujours.

Mathématiquement, il existe une série d'indices qui permettent de quantifier la diversité des espèces d'une biocénose. Parmi les plus connus et les plus utilisés dans la littérature, nous avons l'indice Simpson et l'indice Shannon-Wiener.

Attributs physiques

Enfin, nous avons les attributs physiques de la communauté, y compris les facteurs biotiques et abiotiques.

Au fur et à mesure que la structure de la communauté augmente sa complexité (soit en raison d'un nombre élevé d'espèces ou d'interactions entre elles), des programmes informatiques peuvent être mis en œuvre pour la caractériser.

Toutes les espèces d'une communauté sont-elles également importantes?

Sur le plan écologique, toutes les espèces d'une communauté n'ont pas le même poids ou la même importance.

Certains sont d'une importance beaucoup plus grande, influençant de manière disproportionnée l'abondance et la diversité du reste de l'espèce. Celles-ci sont appelées espèces clés.

Une célèbre expérience d'écologie communautaire a été menée en utilisant l'étoile de mer appartenant à l'espèce Pisaster ochraceus comme organisme d'étude. En retirant l'étoile de sa communauté naturelle, les espèces de moules qu'elle consommait ont commencé à augmenter de manière disproportionnée.

La moule a eu un impact négatif sur un nombre important d'espèces, réduisant la richesse spécifique de la communauté. Pour cette raison, P. ochraceus est considéré comme une espèce clé dans cette biocénose.

Sur le continent européen, les chauves-souris de la famille des ptéropodes sont également des espèces clés, car elles sont responsables de la pollinisation et de la dispersion des graines d'un nombre important de plantes.

Les types

Il existe deux principaux types de communautés: majeures et mineures. Une communauté plus large est définie comme une communauté suffisamment grande pour se maintenir et se réguler de manière indépendante. Par exemple, les communautés que l'on trouve dans un étang ou dans une forêt.

Les plus grandes communautés sont à leur tour constituées de communautés plus petites, également appelées sociétés. Ceux-ci sont beaucoup plus petits, en termes et en taille, et ne sont pas en mesure de subvenir à leurs besoins, car ils dépendent des communautés voisines.

Relations entre individus dans une biocénose et exemples

Dans les communautés, ses membres peuvent interagir de plusieurs manières, ce qui se produit constamment. Souvent, le sort d'une population est directement lié à son interaction avec un autre groupe d'espèces, soit en échangeant des nutriments, par compétition, ou en fournissant des habitats à son compagnon.

Les biologistes classent les interactions en fonction de l'effet de l'aptitude d'une espèce sur l'autre et vice versa. La forme physique, ou attitude biologique, est définie comme la capacité d'un individu à produire une progéniture viable et fertile.

Commensalisme

Dans le commensalisme, une espèce bénéficie (c'est-à-dire qu'elle a un effet positif sur la valeur adaptative de la population) de l'interaction, tandis que l'autre espèce impliquée n'est pas affectée. En pratique, une relation commensale est extrêmement difficile à tester, car peu de relations se traduisent par un changement de fitness nul.

Ce type de relation se retrouve dans les plantes appelées épiphytes. Ces organismes sont situés sur les branches de certains grands arbres pour recevoir la lumière du soleil, obtenant un avantage direct. L'arbre n'est pas affecté par la présence de la plante.

La relation se poursuivra en tant que «commensal» tant que le nombre d'épiphytes ne sera pas extrêmement élevé. Si le nombre augmente dans des quantités importantes qui bloquent la lumière du soleil sur l'arbre, les deux espèces commenceront à entrer en compétition.

Compétition

Lorsque deux espèces recherchent une ressource commune, qui pour une raison quelconque est limitée, elles se font concurrence pour l'acquérir. En écologie, on sait que deux espèces ne peuvent pas rivaliser indéfiniment: l'une finira par déplacer l'autre. C'est ce que l'on appelle le principe d'exclusion concurrentielle.

L'autre scénario possible pour les deux espèces d'être en sympathie est que l'une des deux modifie une caractéristique qui réduit la concurrence.

Par exemple, si deux espèces d'oiseaux utilisent la même ressource (par exemple, une graine particulière), elles seront en compétition pour la nourriture. Si les deux espèces sont très similaires sur le plan écologique, elles doivent être séparées le long d'un certain axe de la niche afin de maintenir la coexistence.

La compétition ayant des conséquences négatives sur la valeur adaptative de l'espèce, la sélection naturelle agira fortement pour l'éviter. Ce changement évolutif de l'utilisation des ressources causé par l'existence de la concurrence depuis plusieurs générations est appelé différenciation de niche.

La réduction de la condition physique n'est pas toujours du même ordre pour les concurrents. Si l'une des espèces est supérieure, son aptitude diminuera dans une moindre mesure que celle de son compagnon.

Consommation

La consommation d'une espèce par une autre peut prendre la forme d'herbivore, de prédation ou de parasitisme. Dans tous ces scénarios, l'organisme qui acquiert ou absorbe les nutriments reçoit un avantage dans sa forme physique, tandis que l'espèce qui est consommée ou qui agit en tant qu'hôte est affectée négativement.

Sur le plan évolutif, l'existence de ces relations antagonistes entre espèces peut conduire à plusieurs scénarios. Le premier d'entre eux, et plus intuitif, est qu'une des espèces finit par éteindre sa proie ou son hôte.

Conséquences évolutives: courses aux armements

Deuxièmement, les pressions sélectives mutuelles se traduisent par l'émergence de nouvelles «armes» meilleures dans chacune des espèces, générant une course aux armements. Dans celui-ci, chaque espèce impliquée dans l'interaction augmente l'efficacité de ses armes.

Par exemple, les plantes développent des mécanismes de défense chimique contre les herbivores, et ceux-ci développent des mécanismes de désintoxication. Lorsqu'une nouvelle toxine émerge dans une population végétale, les consommateurs (en cas de course aux armements) améliorent leurs stratégies de désintoxication.

Il en est de même des relations entre les prédateurs et leurs proies: chaque fois que l'on améliore ses capacités de mouvement, la contrepartie l'améliore également.

Applications grand public

En connaissant le réseau d'interactions d'une communauté particulière, vous pouvez tirer le meilleur parti de ces informations. Par exemple, lorsque vous souhaitez éliminer un ravageur (d'une culture ou d'une zone), le consommateur naturel du ravageur peut être introduit pour l'éliminer sans appliquer de produits chimiques toxiques à l'écosystème.

Cette modalité de lutte antiparasitaire est appelée agents biocontrôleurs et s'est avérée assez efficace dans les régions où elle a été mise en œuvre.

Mutualisme

Le dernier type d'interaction se produit lorsque les deux espèces impliquées obtiennent des avantages de forme physique.

L'exemple classique est la relation entre les plantes et leurs agents pollinisateurs. Les premiers obtiennent une récompense énergétique et les plantes parviennent à disperser leurs gamètes. Les pollinisateurs peuvent être des insectes, des oiseaux ou des chauves-souris.

Un autre exemple de mutualisme se produit entre les bactéries fixatrices d'azote et les plantes dans lesquelles ces bactéries poussent. La plante qui assume le rôle d'hôte fournit une protection et des substances nutritives (comme les sucres) aux bactéries, ce qui lui fournit l'ammonium ou le nitrate dont elle a besoin.

Historiquement, ce type de relation était appelé symbiose où les deux espèces en tiraient un bénéfice ensemble. Aujourd'hui, le terme symbiose a une signification beaucoup plus large et est utilisé pour décrire la relation étroite entre deux espèces.

Pas un exemple d'altruisme

Enfin, il est important de noter que dans les relations mutualistes, nous ne trouvons pas deux espèces altruistes l'une avec l'autre. Pendant l'interaction, chaque espèce essaie de garder les bénéfices au maximum et les coûts au minimum.

Par conséquent, lorsqu'il s'agit de relations mutualistes, il est typique d'observer le développement de caractéristiques qui cherchent à tromper leur partenaire.

Par exemple, certaines espèces de fleurs produisent des structures lumineuses et colorées qui attirent les pollinisateurs mais ne contiennent pas de nectar. Il existe de nombreux exemples de structures complexes - certains parviennent même à simuler la forme d'un insecte femelle afin que le mâle essaie de copuler avec la fleur.

De même, certains animaux volent le nectar des fleurs et n'effectuent pas le service de pollinisation, car ils ouvrent un trou dans la fleur et n'entrent pas en contact avec le pollen.

Références

1. Freeman, S. (2017). Biologie. Pearson Education.
2. Gauch, HG et Gauch Jr, HG (1982). Analyse multivariée en écologie communautaire. La presse de l'Universite de Cambridge.
3. Jaksic, F. (2007). Écologie communautaire. Éditions UC.
4. Lawton, JH et Kinne, O. (2000). L'écologie communautaire dans un monde en mutation. Oldendorf, Allemagne: Institut d'écologie.
5. Morin, PJ (2009). Écologie communautaire. John Wiley et fils.
6. Naess, A. (1990). Écologie, communauté et mode de vie: esquisse d'une écosophie. La presse de l'Universite de Cambridge.
7. Vellend, M. (2010). Synthèse conceptuelle en écologie communautaire. La revue trimestrielle de la biologie, 85 (2), 183-206.
8. Verhoef, HA et Morin, PJ (éditeurs). (2010). Écologie communautaire: processus, modèles et applications. Presse d'université d'Oxford.
9. Webb, CO, Ackerly, DD, McPeek, MA et Donoghue, MJ (2002). Phylogénie et écologie communautaire. Revue annuelle de l'écologie et de la systématique, 33 (1), 475-505.