Ecologie végétale méditerranéenne Notion d écologie, intéractions et adaptations en contexte méditerranéen
Définition : Ecologie Adaptation Evolution Ecosystème
Ecologie : Ecologie vient du biologiste allemand Ernst Haeckel qui introduisit le terme en 1869 Oikos = la maison et Logos = l'étude de Ecologie : Etude des interactions entre les êtres vivants et avec leurs environnements. Ernst Haeckel (1834-1919) en 1906
Ecologie : Ecologie : Etudes des interactions entre des êtres vivants et leurs environnements. Différentes échelles : Biosphère Biome Ecosystème Communauté Population Individu
Ecologie Ecologie : Etudes des interactions entre des êtres vivants et leurs environnements.
Ecologie : Les facteurs écologiques Facteur environnemental : Composante d un écosystème ayant une influence sur l écologie d un individu, d une population, d une communauté, Exemple de facteurs environnementaux?
Ecologie : Les facteurs écologiques Facteur environnemental : Composante d un écosystème ayant une influence sur l écologie d un individu, d une population, d une communauté, Présentation des facteurs environnementaux biotiques (vivants) et abiotiques (phisico-chimique) influençant les plantes de nos régions -biotope (ensemble des composantes physico-chimique d un espace défini, «lieu de vie») -biocénose (ensemble des composantes vivantes d un espace défini)
Ecologie : Les facteurs écologiques Exemple de facteurs environnementaux biotiques (vivants) et abiotiques (phisico-chimique) influençant les plantes de nos régions? La prédation : Herbivorie naturelle ou due aux activités humaine.
Ecologie : Les facteurs écologiques Exemple de facteurs environnementaux biotiques (vivants) et abiotiques (phisico-chimique) influençant les plantes de nos régions? La parasitisme :
Ecologie : Les facteurs écologiques Exemple de facteurs environnementaux biotiques (vivants) et abiotiques (phisico-chimique) influençant les plantes de nos régions? La compétition : Compétition interspécifique H.pilosella (control) P.lanceolata (control)
Ecologie : Les facteurs écologiques Exemple de facteurs environnementaux biotiques (vivants) et abiotiques (phisico-chimique) influençant les plantes de nos régions? Facteurs climatiques : Pluviométriques : pluies concentrées à l automne et au printemps Température : étés chauds et hivers doux Mais aussi vents, altitude, micro climat,
Caractéristiques du climat méditerranéen Pluviométriques : pluies concentrées à l automne et au printemps Thermiques : étés chauds et hivers doux Mais aussi vents et altitude
Le climat méditerranéen : Un climat contraignant Sécheresse estivale Contrainte hivernale Temps de développement court
Ecologie : Les facteurs écologiques Exemple de facteurs environnementaux biotiques (vivants) et abiotiques (phisico-chimique) influençant les plantes de nos régions? Le feu :
Le feu (pyrophyte et pyrophiles)
Ecologie : Valence écologique Valence écologique : Capacité d'un individu/population/espèce (végétale ou animale) à tolérer les variations plus ou moins grandes des facteurs écologiques
Ecologie : Loi du Facteur limitant (Liebig 1850) Loi de Liebig en écologie végétale : Le développement d une plante sera limité par la ressource qui vient à manquer en premier (facteur limitant).
Les stratégies d adaptation Triangle de Grime 1974 C Compétitrices Rudérales Stress-tolérantes S R
L environnement des ressources des contraintes L important n étant pas seulement la ressource mais aussi l accès à la ressource
Les Adaptations Evolutives Les adaptation évolutives? Adaptation? Evolution? :
Les Adaptations Evolutives Les adaptation évolutives : Résultats de l évolution liant des organes à des fonctions ou plus généralement l ajustement fonctionnel d un organisme et son environnement. Ex : Les feuilles crassulescentes de la plante grasse du balcon permettent a la plante de survivre aux vacances d été L évolution : «Le tri par l écologie des variations individuels + Hasard» «Modification au cours du temps des caractéristiques biologiques des êtres vivants» Bonhomme V. http://www.plume.info/docs/pdfs/acta-evo101.pdf "evolution can be viewed as the control of development by ecology Van Valen
Les Adaptations au milieu Processus La sélection naturelle http://www.plume.info/docs/pdfs/acta-evo101.pdf
Les adaptations en région méditerranéenne (et autres)?
Exemples d adaptations aux milieux salés Salicornes - résistance au sel - crassulescence - segmentation Saladelles - résistance au sel - exsudation par des pores spécialisés
Exemple d adaptations aux milieux pauvres Drosera à feuilles rondes - milieux pauvres en nutriment (azote) - attraction, capture, digestion et assimilation d insectes
Pollinisation : Adaptation et coévolution
Dispersion : Adaptation et coévolution
Dispersion : Adaptation rapide : Crepis sancta
Le climat méditerranéen Résistance à la sècheresse Stomate Echanges gazeux Évapotranspiration
Le climat méditerranéen Résistance à la sècheresse Réduction de la surface foliaire Stomate Évapotranspiration
Le climat méditerranéen Résistance à la sècheresse cuticule, tomentum, couche cireuse (pruine) Stomate Évapotranspiration
Le climat méditerranéen Résistance à la sècheresse crypte pilifère Stomate Évapotranspiration
Le climat méditerranéen Résistance à la sècheresse feuille enroulée Stomate Évapotranspiration
Le climat méditerranéen Résistance à la sècheresse hémiparasitisme Stomate Évapotranspiration
Le feu (pyrophytes et pyrophiles) - dispersions - colonisations post-incendies
Le feu (pyrophytes et pyrophiles) La germination
Le feu (pyrophytes et pyrophiles) Résistance de l appareil aérien Résistance de l appareil souterrain
Evitement : bulbes/ rhizomes
Evitement : la graine
Les mares temporaires méditerranéennes
Les bosquets de méditerranée
Adaptations méditerranéennes et activités humaines Exploitation du bois Ouverture du milieu Pâturage extensif
Les adaptations au pâturage : adaptation steppique
Les adaptations à l herbivorie : aromatiques Linalol Géraniol Thymol Alpha-terpinéol
Les adaptations à l herbivorie épineuses
Falaises et garrigues
Falaises et garrigues
Ecologie à différentes échelles : Population Population : Ensemble des individus d une même espèce, partageant un espace vitale commun et régulièrement en interaction Etude de la dynamique temporelle des populations, répartition spatiale des populations, flux entre population, extinction/colonisation, métapopulation,
Ecologie à différentes échelles : Communauté Communauté: Ensemble des individus de plusieurs espèces, partageant un espace vitale commun et régulièrement en interaction (souvent réduit à un groupe taxonomique) Richesse, Diversité et Composition spécifique, composition fonctionnelle des communautés, Etude de la dynamique temporelle des communautés (succession), étude de la répartition des communautés et des processus d assemblages des communautés, métacommunauté
Ecologie à différentes échelles : Communauté Communauté: Ensemble des individus de plusieurs espèces, partageant un espace vitale commun et régulièrement en interaction (souvent réduit à un groupe taxonomique) Richesse, Diversité et Composition spécifique, composition fonctionnelle des communautés, Etude de la dynamique temporelle des communautés (succession), étude de la répartition des communautés et des processus d assemblages des communautés, métacommunauté
Ecologie à différentes échelles : Ecosystème Ecosystème : Unité écologique fonctionnelle doué d une certaine stabilité, constituée par un ensemble d organismes vivants (biocénose) exploitant un milieu naturel déterminé (biotope). Cette notion intègre également les interactions des espèces entre elle et avec leurs milieux Etudes des réseaux trophiques, Etudes des réseaux d interactions complexes des écosystèmes, étude des cycles biogéochimiques,
Ecologie à différentes échelles : Ecosystème Ecosystème : Unité écologique fonctionnelle doué d une certaine stabilité, constituée par un ensemble d organismes vivants (biocénose) exploitant un milieu naturel déterminé (biotope). Cette notion intègre également les intéractions des espèces entre elle et avec leurs milieux Définition d unité écologique stable ou quasi-stable, Etudes des réseaux d interactions complexes des écosystèmes, étude des cycles biogéochimiques
Ecologie à différentes échelles : Ecosystème Ecosystème : Unité écologique fonctionnelle doué d une certaine stabilité, constituée par un ensemble d organismes vivants (biocénose) exploitant un milieu naturel déterminé (biotope). Cette notion intègre également les intéractions des espèces entre elle et avec leurs milieux Définition d unité écologique stable ou quasi-stable, Etudes des réseaux d interactions complexes des écosystèmes, étude des cycles biogéochimiques
Ecologie à différentes échelles : Ecosystème Ecosystème : Unité écologique fonctionnelle doué d une certaine stabilité, constituée par un ensemble d organismes vivants (biocénose) exploitant un milieu naturel déterminé (biotope). Cette notion intègre également les intéractions des espèces entre elle et avec leurs milieux Définition d unité écologique stable ou quasi-stable, Etudes des réseaux d interactions complexes des écosystèmes, étude des cycles biogéochimiques
Biome Biomes : Groupement de composante végétales et animales de physionomie homogène et indépendante de la composition floristique. Il s étend sur une aire géographique assez grande et son existence est sous le contrôle d un macroclimat. Etude des zones de vie, Etude de la biomasse, Etude du stockage de carbone, Etude du stockage de méthane (ex : permafrost),
Biome Biomes : Groupement de composante végétales et animales de physionomie homogène et indépendante de la composition floristique. Il s étend sur une aire géographique assez grande et son existence est sous le contrôle d un macroclimat. Etude de la biomasse, Etude du stockage de carbone, de méthane
Biogéographie Biogéographie : Discipline faisant intervenir des compétences de nombreuses disciplines (écologie, évolution, géographie, climatologie, pédologie, ) et qui étudie la répartition de la vie sur terre par l étude des répartitions des espèces et communautés présentes et passées. Ex :théorie de l équilibre dynamique des peuplement insulaire (McArthur et Wilson, 1967)
Biogéographie Biogéographie : Discipline faisant intervenir des compétences de nombreuses disciplines (écologie, évolution, géographie, climatologie, pédologie, ) et qui étudie la répartition de la vie sur terre par l étude des répartitions des espèces et communautés présentes et passées. Ex : Etude de zones à fort taux d endémisme, richesse spécifique élevée, et fortement menacés par l activité humaine, Hotspot de biodiversité (Myers 1988).
Quelques définitions Accommodation : Faculté que possède une espèce fortement plastique de se mettre en harmonie avec les conditions d un nouveau milieu de vie en développant des caractères adaptatifs non héréditaires appelés modification ou accommodat; les populations ainsi obtenues sont des écophènes. Adaptation écologique : - Modification de la forme, de la physiologie ou des comportements d une espèce vivante lui permettant de supporter les variations d un ou plusieurs facteurs du milieu, tout en continuant à exploiter. différenciation de races distinctes génétiquement adaptées aux conditions spéciales du milieu par développement de mutation de caractères héréditaires; les populations ainsi développées sont des écotypes. Biome : Groupement de composante végétales et animales de physionomie homogène et indépendante de la composition floristique. Il s étend sur une aire géographique assez grande et son existence est sous le contrôle d un macroclimat.
Biosphère : Portion du globe terrestre hébergeant l ensemble des être vivants et dans laquelle la vie est possible en permanence. Comprend également les substances produites par l activités des être vivants Communauté : ensemble de populations d individus appartenant à différentes espèces d un même groupe systématique et dans un même écosystème et présentant entre elle des interactions souvent complexes. Ecosystème : Unité écologique fonctionnelle doué d une certaine stabilité, constituée par un ensemble d organismes vivants (biocénose) exploitant un milieu naturel déterminé (biotope). Cette notion intègre également les interactions des espèces entre elle et avec leurs milieux. Ecologiste : adepte d un doctrine qui estime qu on ne peut concevoir l avenir de l humanité sans une prise en compte des réalités écologiques. Écologue : scientifique étudiant l écologie
Facteur écologique : qualifie tout élément du milieu susceptible d influencer un être vivant : Facteur abiotique : de nature physique ou chimique (climat, relief, eau, sol) Facteur biotique : dû à l influence d être vivants (compétition alimentaire, prédation, parasitisme, symbiose ) Facteur anthropique (ou anthropogène) : dont l influence est d origine humaine Facteur édaphique : lié à la nature du sol Facteur limitant : peut qualifier n importe quel facteur écologique qui, par son intensité (trop forte ou trop faible), empêche l existence d une espèce, etc. Niche écologique : concept situant la place et le rôle d un espèce dans un écosystème (c est-à-dire à la fois son habitat, son régime alimentaire, ses rythmes d activité, ses relations avec les autres espèces). Population : ensemble d individus d une même espèce occupant un territoire à un moment donné.
Valence écologique : Capacité d une espèce à se développer sur un gradient plus ou moins large d un facteur écologique donné (Cf. euryèce/sténoèce). Etendue des variations des facteurs de l environnement auxquelles une espèce peut survivre à long terme. Références principales : - Le guide illustré de l Ecologie - Stratégies végétales, petits arrangements et grandes manœuvres