La présence humaine contraint les animaux sauvages à une vie plus nocturne


Vendredi 10 Août 2018


Les animaux ont peur des êtres humains, leur premier réflexe est donc de les fuir et de rechercher des lieux où sa présence est rare. Mais ces zones hospitalières se font rares (voir le billet précédent) et les animaux obligés de cohabiter avec l’homme vont accroître leur durée de vie nocturne.

Des auteurs* ont comparé l’activité nocturne d’espèces sauvages soumises à une plus ou moins forte pression humaine. Leur analyse a porté sur 64 espèces de mammifères de taille moyenne à forte (>1kg) ; ces espèces étant  les plus souvent en conflit avec l’homme du fait de leur besoin d’espace. Elle s’est faite aussi à partir de données déjà publiées sur leur comportement journalier et l’intensité de la pression humaine auxquelles elles étaient soumises. Enfin les observations avaient été faites dans des zones réparties sur tous les continents. Les auteurs ont calculé pour chaque mammifère un « rapport risque » qui est le pourcentage d’activité qu’il présente la nuit dans des lieux ou au cours des saisons où la perturbation humaine est forte au pourcentage d’activité nocturne quand la perturbation humaine est faible.

D’une manière générale, l’activité nocturne des mammifères s’accroît d’un facteur 1,36 dans les zones et périodes où la perturbation humaine est élevée par rapport aux lieux où elle est faible. Quel que soit le type de perturbation humaine l’accroissement de l’activité nocturne des mammifères s’accroît ; paradoxalement la chasse n’entraîne pas un effet supérieur  aux autres perturbations (habitat, agriculture etc.). La réponse est générale mais elle est plus intense chez les mammifères de grande taille.

Les contraintes écologiques peuvent limiter la plasticité du comportement. Ainsi des espèces soumises à une présence continue des êtres humains vont accepter cette présence en dépit du coût élevé qui en résulte : stress accru, dépense énergétique élevée correspondant à la lutte contre un prédateur. Des espèces strictement diurnes peuvent quitter aussi l’aire à forte activité humaine laissant la place à des compétiteurs plus nocturnes ou à des espèces invasives. Des espèces apicales, incapables de s’adapter à la peur induite par la présence de l’être humain, diminuent leur activité de chasse cela va se traduire par une modification de la chaine trophique de tout l’écosystème.

Des modifications comportementales apparaissent aussi ; pendant le jour les animaux diurnes vont choisir des habitats plus protégés ou fuir les constructions humaines, ils peuvent rester plus longtemps au repos et diminuer leur période de recherche de la nourriture. Ils peuvent modifier leurs mouvements de veille.  Ainsi l’effet à priori insignifiant du décalage vers une vie plus nocturne est en réalité extrêmement négatif.

Nous n’avons pas conscience de l’effet perturbateur de notre présence vis-à-vis des espèces sauvages et de la peur qu’elle induit. Si notre présence est permanente, elle va les contraindre à changer leur mode de vie et les rendre plus fragiles dans leur compétition pour la survie.

*Kaitlyn M. Gaynor et al. Science 15 juin 2018, N°6394, pp. 1232-12335

Il n’y aura pas de billet en septembre. Bonnes vacances.

Les aires protégées et la pression humaine.


Jeudi 5 Juillet 2018


Devant la perte de biodiversité liée à l’activité humaine (appelée quelquefois 6ème extinction anthropogénique) il avait été décidé de réserver des espaces où cette activité serait limitée ; ainsi depuis le sommet de Rio en 1992, 202 000 aires protégées couvrant 14,7% de la surface de la terre ont été délimitées. La « IIe cible pour la biodiversité d’Aichi » au Japon préconise, avant 2020, l’extension à 17 % des aires effectivement traitées comme représentatives d’aires biologiquement protégées.

Ces aires sont classées en fonction du niveau d’intervention humaine qui y est permis. Cela va de la stricte conservation de la biodiversité : catégories I et II (par exemple le cœur de nos parc nationaux est classé en zone II), aux aires où l’activité humaine est permise ainsi que l’utilisation modérées des ressources qui s’y trouvent : catégories III à VI (la plupart de nos parcs régionaux entrent dans ces catégories).

Quelle est la réalité de la pression humaine dans ces aires protégées ? Des chercheurs*ont utilisé la carte mondiale de l’empreinte humaine pour quantifier l’étendue et la pression humaine à l’intérieur des aires protégées. Cette carte a une précision de 1km2 ; l’empreinte humaine intègre huit caractéristiques de la pression humaine sur l’environnement : la surface de l’habitat, la densité de la population, la durée de l’éclairage nocturne, les surfaces cultivées, les surfaces utilisées en pâturage, les routes, les voies ferrées, les voies navigables. Chacune de ces caractéristiques est affectée d’une note de 0 à 10 (je n’entrerai pas dans le détail de la manière dont la note est calculée) la somme de toutes ces notes donne la valeur de l’empreinte humaine au km2. Ces données sont transformées en intensité de coloration sur un planisphère.

Une empreinte humaine inférieure à 4 indique un espace majoritairement libre de toute structure permanente mais peut contenir une population humaine dispersée. Un score de 4 (équivalent à des pâturages) est considéré comme un seuil raisonnable ; au-delà de 4 on estime qu’il sévit dans la zone une intense activité humaine. Pour analyser la relation entre une aire protégée et la pression humaine, les chercheurs ont calculé, à partir de la carte de l’empreinte humaine mondiale, la moyenne de l’empreinte humaine dans chaque aire protégée et la proportion de chaque aire protégée sous intense pression humaine.

La moyenne de la pression humaine à l’intérieur des aires protégées est de 3,3 alors que la moyenne globale est de 6,16. Cependant si 42% des aires protégées sont indemnes d’activité humaine, 32,8 % sont sous intense activité humaine. Les aires protégées de petite taille sont plus affectées que les aires de grande taille, néanmoins plusieurs petites aires contiennent une faible pression humaine fournissant de l’habitat dans des zones fortement perturbées.

Depuis le sommet de Rio, la pression humaine s’est accrue de 9% sur l’ensemble de la planète et de 6% à l’intérieur des aires protégées. Ce sont les aires protégées les plus anciennes (avant 1993) qui ont été le plus affectées (accroissement de 10%) ; les aires créées après le sommet de Rio sont soumises à une pression marginale moindre.

Bien que les aires protégées soient soumises plus ou moins intensément à la pression humaine, les auteurs reconnaissent que ces aires constituent un progrès pour la conservation de la diversité biologique et qu’il faut non seulement en accroître la surface mais aussi être plus strict concernant leur sauvegarde ou restaurer celles qui sont trop dégradées.


*K. R. Jones et al. , Science 18 mai 2018, N°6390, pp.788-791.

La formation des espèces biologiques ou spéciation


Mardi 5 Juin 2018


Je délaisserai les possibilités qui n’interviennent que rarement dans la formation des espèces pour ne présenter que celle qui est considérée comme la plus fréquente : la spéciation géographique.

Si l’on considère deux espèces qui vivent côte à côte, elles sont bien individualisées (on ne peut les confondre) et cette identité est maintenue d’une génération à l’autre par des mécanismes d’isolation. Comment apparaissent ces mécanismes d’isolation, ils ne peuvent être que génétiques et ils s’expliquent si l’on considère qu’une espèce est vue comme « multidimensionnelle et poly typique »* c’est-à-dire qu’elle peut occuper un espace fragmenté et présenter des variations d’une zone à l’autre de cet espace. La spéciation géographique établit qu’il se crée une nouvelle espèce  lorsqu’une population, géographiquement isolée des autres populations de l’espèce parentale, acquiert, durant la période d’isolation, des caractères qui sont à l’origine de l’isolation reproductive.

Intéressons-nous par exemple au chêne pédonculé Quercus pedonculata ;  c’est une population d’arbres dispersée en sous populations dans tous les pays d’Europe tempérée entre 0 et 1300 d’altitude. On peut imaginer que dans la diversité des zones où l’espèce est présente, des barrières géographiques  délimitent des isolats de celle-ci chez lesquels les échanges génétiques avec l’espèce parentale sont rares ou inexistant. Ces isolats vont présenter des mutations nouvelles qui apportent la diversité génétique ; ces mutations soumises à la pression sélective du milieu local qui ne garde que celles qui sont favorables à la population isolée, vont peu à peu l’éloigner  de la population source et lorsqu’apparaîtra une barrière génétique de stérilité dans les croisements avec la population mère, l’isolat deviendra une nouvelle espèce. Ainsi si l’on examine la population des chênes pédonculés dans toute sa diversité, on peut y trouver tous les stades conduisant à une nouvelle espèce. L’isolation reconstruit une nouvelle espèce par mutations et sélection naturelle !

Les différents stades de la spéciation géographique allant jusqu’à l’isolation reproductive ont été observés chez différentes espèces et notamment chez l’espèce de laboratoire qu’est la drosophile. Plus des obstacles s’opposent aux échanges génétiques, plus l’écart environnemental est grand, plus sera grande la possibilité que s’établissent des barrières génétiques entre sous populations de la même espèce.

*E. Mayr « Populations, species, and evolution » 453 p. 1970. Belknap Press.   



La notion d'espèce en biologie


Samedi 5 Mai 2018


La science a été d’abord descriptive ; les premiers botanistes et les premiers zoologistes, se trouvaient devant une multitude d’êtres vivants qui apparemment différaient tous plus ou moins les uns des autres ; était-il possible de les inclure dans un système de classification ? Ce système pouvant-être basé sur le nombre de caractères communs qu’ils partageaient.

L’espèce dans ce concept systématique était au sommet de l’échelle, les individus qui la composait ne différaient que par un tout petit nombre de caractères, le sens commun d’ailleurs avait déjà désigné ces groupes universels par un nom : les chênes, les oliviers, les merles, les couleuvres etc.

Ces dénominations étaient imprécises pour le scientifique, elles pouvaient désigner d’une région à l’autre des types différents et d’un pays à l’autre les traductions pouvaient entraîner des erreurs ou des ambiguïtés ; elles manquaient aussi précision. C’est Linné (1707-1778), botaniste suédois, qui a mis fin à ces incertitudes. La désignation d’une espèce se fera en latin (langue universelle de l’époque),  elle commencera par le nom du genre dont la première lettre est majuscule, elle sera suivie de la description de l’espèce en latin et se terminera par le nom de l’espèce (première lettre minuscule sauf s’il s’agit d’un nom propre).

On ne conserve de nos jours que les deux termes placés en tête et en fin de sa description latine pour désigner une espèce animale ou végétale, c’est la nomenclature binaire de Linné ; ainsi le chêne pédonculé est dénommé : Quercus pedunculata (genre quercus, espèce pedunculata); la souris : Mus musculus etc. Cependant cette différenciation de l’espèce sur des caractères morphologiques pose problème, car il va suffire que quelques individus d’une espèce déjà répertoriée possèdent des caractères morphologiques remarquables pour que l’on en fasse une nouvelle espèce. Ainsi dans l’espèce pêcher, certain botanistes ont décrit les brugnoniers comme une nouvelle espèce !

Le concept biologique actuel fait de l’espèce une population d’individus qui s’inter hybrident et constituent ainsi une communauté de reproduction.  Elle est en outre isolée des autres espèces par incapacité reproductive. Une espèce ne peut échanger ses gènes avec une autre espèce, elle est isolée génétiquement et constitue de ce fait une unité génétique. Une espèce est enfin un groupe écologique qui réagit de manière unitaire avec les autres espèces qui partagent son environnement.

Une espèce peut présenter des « variants » issus de mutations on les appelle  variétés ou formes ; les sélectionneurs ont créé aussi par hybridation intra spécifique ou autofécondation des variants utilisés en agriculture on les appelle cultivars (variétés cultivées).       

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