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Фран.яз биологический сбор / Фран.яз / Christian Lщvъque, Jean-Claude Mounolou Biodiversitщ Dynamique biologique et conservation 2008.pdf
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2 • La diversité biologique : un état des lieux

 

 

3

2

1

2

log richesse spécifique

rivières africaines

rivières européennes

log surface du bassin (km2)

3

4

5

6

7

Figure 2.4 Richesse spécifique et surface du bassin hydrographique: comparaison entre les rivières européennes et les rivières africaines.

2.5.4 Une organisation écologique: les biomes

La distribution des espèces à la surface du globe n’est pas aléatoire mais dépend des facteurs écologiques et des préférences ou des potentialités des organismes. La combinaison des précipitations et de la température permet de diviser le globe en grands domaines morphoclimatiques. À une échelle très macroscopique on peut identifier quatre zones écoclimatiques qui se retrouvent autour du globe: le tropical chaud et humide, le tempéré humide, le polaire, et l’aride. À une échelle plus fine, on peut observer que différentes régions du globe où les conditions climatiques sont identiques sont occupées par des écosystèmes de nature comparable. La végétation présente ainsi l’intérêt d’être un indicateur assez fiable pour traduire à des échelles spatiales assez grandes le jeu des divers facteurs tels que la géomorphogenèse et le climat. Les limites des grandes formations végétales concrétisent ainsi des discontinuités remarquables du milieu naturel. Ce sont les biomes qui sont des macrosystèmes de dimension régionale, homogènes du point de vue climatique (température et précipitations).

Le nombre de biomes identifiés dépend de la résolution souhaitée, et l’on distingue de 10 à 100 biomes selon les auteurs. Dans la majorité des cas, la physionomie de la végétation sert de base à la délimitation des biomes: forêts (24% de la superficie), savanes (15%), prairies et

2.5 La distribution géographique de la diversité biologique

41

 

 

toundras (15%), etc. Il faut y ajouter les aires cultivées qui représentent plus de 10% de la surface des terres émergées, ainsi que les déserts et les étendues glacées (30%).

© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.

2.5.5Une organisation taxinomique: les régions biogéographiques

De nombreuses tentatives ont été réalisées pour diviser la surface de la Terre en grandes régions biogéographiques. Il s’agissait de dégager des modes d’organisation spatiale de la diversité biologique sur la base de la distribution actuelle et des connaissances historiques concernant la mise en place des flores et des faunes. De manière très schématique, en milieu terrestre, on distingue six grandes régions qui correspondent globalement aux principales plaques continentales, et dans lesquelles flore et faune ont une histoire commune. Il y a trois grandes régions «tropicales»: l’Afrotropicale (Afrique) la Néotropicale (Amérique du Sud) et l’Indo-malaise ou Orientale qui hébergent plus des deux tiers des espèces terrestres connues. Les régions Néarctique (Amérique du Nord), Paléarctique (Eurasie) et Australienne (Australie) correspondent aux zones tempérées à froides. On distingue en outre la région des îles du Pacifique, et l’Antarctique (figure 2.5).

L’exercice de typologie qui consiste à identifier des zones biogéographiques ne se limite pas bien entendu aux six grandes zones ci-dessus. Dans chacune d’entre elles on peut distinguer des sous ensembles, en fonction du degré de précision que l’on recherche. Ainsi, l’Europe continentale a été découpée en 9 régions ou domaines biogéographiques.

La France est le seul pays d’Europe à posséder de vastes territoires situés dans quatre domaines biogéographiques très différents: atlantique, continental, alpin, méditerranéen. Cela explique la grande diversité de vertébrés recensée dans l’hexagone. Il en est de même pour les habitats naturels, des sapinières du haut Jura (climat presque boréal) aux steppes de la Crau où vivent des espèces à affinités africaines. La diversité écologique de la France lui a permis de surmonter les destructions de la faune et de la flore liées à la révolution industrielle ainsi qu’aux transformations liées à l’agriculture: déforestation, drainage des zones humides, suppression des haies, mises en culture, lutte contre les «nuisibles», etc. Seul un petit nombre d’espèces a disparu avant le XXe siècle, mais le nombre d’espèces menacées a augmenté avec l’intensification de l’anthropisation.

 

PA

 

NA

 

 

AT

OL

PAC

 

NT

 

 

 

 

AU

PAC

ANT

Figure 2.5 Carte des grandes régions biogéographiques du monde.

AT: Afrotropicale; AU: Australienne; ANT: Antarctique; NA: Néarctique; NT: Néotropicale; OL: Orientale; PA: Paléarctique; PAC: Îles du Pacifique.

42

lieux des état un : biologique diversité La • 2

2.5 La distribution géographique de la diversité biologique

43

 

 

© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.

TABLEAU 2.4 COMPARAISON DES ESPÈCES PRÉSENTES EN EUROPE

PAR RAPPORT AU MONDE.

 

Espèces

Espèces connues

Nb d’espèces

 

connues

seulement

connues

 

en Europe

en Europe

dans le monde

 

 

 

 

Poissons d’eau douce

344

200

10 000

 

 

 

 

Reptiles

198

90

6 500

 

 

 

 

Amphibiens

75

56

4 000

 

 

 

 

Oiseaux nicheurs

520

30

9 700

 

 

 

 

Mammifère

270

78

4 327

 

 

 

 

Plantes vasculaires

125 000

3 500

270 000

 

 

 

 

2.5.6 Les «zones de grande diversité» ou hotspots

La conservation a un coût. Il vaut mieux investir là où l’on a le maximum d’efficacité, c’est-à-dire le maximum d’espèces à protéger. C’est pourquoi certains scientifiques ont cherché à identifier des zones géographiques particulièrement riches en espèces ou en écosystèmes originaux. Ils ont ainsi identifié des «hauts lieux» de la diversité biologique, des zones qui bénéficient d’une concentration extraordinaire d’espèces, tout en étant soumises à une perte accélérée d’habitats. Ce sont des zones critiques en matière de conservation réparties sur l’ensemble du globe et menacées de disparition. Les régions riches en espèces endémiques sont des régions où des espèces appartenant à un grand nombre de groupes systématiques ont pu s’accumuler et survivre. Pour certains ce sont les «zones refuges pléistocènes» dans lesquelles la diversité biologique a trouvé refuge au cours des périodes de glaciations.

Une étude menée en 1988 par Norman Myers a montré que 44% de toutes les plantes vasculaires (soit plus de 130 000 plantes) et 35% des vertébrés à l’exception des poissons (soit 10 000 espèces environ) sont confinés dans 25 «zones de grande diversité» couvrant seulement 1,4% de la surface des terres. La plupart de ces sites se situent en zone tropicale, mais cinq sont dans le bassin méditerranéen (figure 2.6), et neuf sont des îles dont Madagascar qui abrite plus de 11 000 plantes supérieures avec un taux d’endémicité de 80%. À l’opposé, le nombre d’espèces endémiques en Europe ne représente que de 2 à 6% des espèces mondiales selon les groupes taxinomiques.

 

 

 

 

 

Caucase

 

 

Californie

 

 

Bassin

 

 

Chine du sud

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

méditerranéen

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Inde,

Micronésie

 

 

 

 

 

 

Birmanie

 

 

Caraïbes

Forêts

 

 

Polynésie

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

africaines

 

 

 

 

 

Amérique

 

occidentales

 

Forêt

 

 

Équateur

centrale

 

 

 

côtières

 

Nouvelle-

 

Cerrado

 

 

orientales

Ghats occidentaux

Guinée

 

 

 

 

 

Andes

 

 

 

et Sri Lanka

 

Micronésie

brésilien

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tropicales

 

 

 

Philippines

 

Polynésie

Forêt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

brésilienne

 

 

 

 

 

 

 

atlantique

 

 

 

Nouvelle-

 

 

Chili

Karoo

Madagascar

 

Calédonie

 

 

central

 

 

Sud-Ouest

 

 

 

 

Province

 

 

 

 

 

australien

 

 

 

 

 

 

du Cap

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Nouvelle-Zélande

Figure 2.6 Les 25 régions qui témoignent à la fois d’une exceptionnelle diversité biologique et qui sont menacées par les activités humaines.

44

lieux des état un : biologique diversité La • 2

2.5 La distribution géographique de la diversité biologique

45

 

 

L’ONG Conservation International a identifié quant à elle 34 hotspots sur environ 16% des terres émergées, où sont concentrées 50% des plantes vasculaires endémiques et 42% des espèces de vertébrés. D’autres ONG comme le WWF, ont cherché à établir des écorégions en mobilisant la communauté scientifique.

Chapitre 3

Les mécanismes à l’œuvre dans la diversification du monde vivant

 

La diversité du monde vivant ne cesse de nous étonner. Mais les hypo-

 

thèses expliquant son origine ont beaucoup évolué depuis que l’homme

 

s’interroge sur ce qu’est la vie. Cette question nous renvoie en réalité à

 

nos propres origines. La religion chrétienne avait apporté un semblant de

 

réponse: le monde a été créé par Dieu il y a environ 10 000 ans. Ainsi,

 

à la fin du XVIIIe siècle, Cuvier était encore un partisan du création-

 

nisme (les êtres vivants sont la réplique fidèle de ceux qui ont été créés

délit.

par Dieu) et Buffon fut un défenseur de la théorie de la génération

spontanée. C’est Lamarck, au début du XIXe siècle, qui développa

est un

l’idée selon laquelle les espèces se transforment en d’autres espèces.

autoriséenon

du milieu et ces transformations sont transmises à la descendance.

 

Mais le transformisme de Lamarck est teinté de finalisme: il y a une

photocopie

«force interne» qui pousse les organismes à s’adapter aux changements

Darwin, dans l’Origine des espèces en 1859, emprunte certaines des

 

 

idées de Lamarck mais réfute le finalisme en privilégiant le principe de

– La

la sélection naturelle: la compétition sélectionne les individus les plus

aptes dans un environnement donné. Cependant, malgré sa vision prémo-

Dunod©

à son époque, pour étayer ses réflexions sur l’origine de la vie.

 

nitoire de l’évolution, Darwin n’a pas apporté de preuves irréfutables,

48

3 • Mécanismes de la diversification du monde vivant

 

 

Pasteur, à l’époque où Darwin développait sa théorie de l’évolution, démontrait par ses expériences sur la stérilisation que la vie ne peut être générée spontanément par la matière inanimée. Vers 1900, la redécouverte des lois de Mendel permit l’essor de la génétique en accordant un rôle moteur aux mutations dans l’évolution. Dans la seconde moitié du

XXe siècle, la théorie synthétique de l’évolution intègre dans une même démarche sélection naturelle et processus mutationnel. L’unité évolutive est la population, et la sélection naturelle bénéficie aux populations qui s’adaptent à leur cadre de vie en favorisant la transmission aux descendants, des allèles avantageux pour l’espèce. Simultanément, dans les années 1920, Oparin et Haldane développèrent indépendamment l’hypothèse que la vie serait apparue via la synthèse de molécules organiques dans l’atmosphère, suivie de leur dissolution dans les océans où la matière se serait complexifiée pour donner naissance aux premières cellules. Depuis, de nombreux scientifiques essaient avec plus ou moins de succès de tester différentes hypothèses sans apporter, pour l’instant, de réponse définitive à la question de l’origine de la vie…

3.1COMMENT DÉFINIR LA VIE?

Les religions et les philosophies ont proposé des définitions à cette question, mais les scientifiques ont toujours beaucoup de difficultés à y répondre. Quelles sont les conditions nécessaires et suffisantes pour qu’un système soit qualifié de vivant? De fait, la frontière n’est pas toujours évidente entre la matière inorganique et les formes de vie les plus primitives. C’est donc vers la chimie que l’on se tourne actuellement pour trouver des hypothèses explicatives.

L’Échelle des Êtres

Une longue tradition remontant à l’Antiquité se réfère à «l’Échelle des Êtres» qui établit une hiérarchie des éléments d’origine naturelle, suivant un ordre de complexité croissante. En bas de l’échelle on trouve les quatre éléments (le feu, la terre, l’air et l’eau), puis les minéraux, suivis des végétaux et des animaux. Ces derniers sont rangés selon leur plus ou moins grande ressemblance avec l’homme: vers, poissons, amphibiens, reptiles, oiseaux et mammifères. L’Homme est bien entendu au sommet de l’échelle… Cette échelle était encore très populaire au XVIIIe siècle.

3.1 Comment définir la vie?

49

 

 

Pour certains, on peut parler de vie dès qu’une molécule est capable de se répliquer. Pour le programme d’exobiologie de la NASA «la vie est un système chimique autoentretenu capable d’évolution darwinienne». Pour d’autres, les organismes les plus élémentaires doivent être délimités par une membrane. Sur Terre, les objets vivants les plus simples connus à ce jour sont les cellules et la vie est essentiellement cellulaire. Nous ne connaissons pas, dans la Nature, de formes de vie correspondant à des molécules isolées capables de s’autorépliquer. On ne peut exclure néanmoins qu’elles aient existé, il y a fort longtemps, lors de l’apparition de la vie.

Il n’en reste pas moins que le lien entre la matière organique et le monde minéral est permanent. C’est par le processus de photosynthèse que la matière végétale est élaborée à partir d’éléments minéraux, et de l’énergie solaire. Après la mort des organismes vivants, la matière organique qui se décompose libère les sels minéraux qui seront de nouveau réutilisés pour fabriquer de la matière végétale.

© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.

3.1.1 La chimie à l’origine de la vie

La vie commence et finit par la chimie. La biochimie, c’est-à-dire la chimie du vivant, s’organise autour de l’atome de carbone associé à des atomes d’hydrogène, d’oxygène et d’azote (en abrégé C, H, O, N). Ces atomes constitutifs de la vie, que l’on retrouve dans tous les constituants biologiques (sucres, protéines, lipides) sont parmi les plus abondants de l’univers. Et l’eau, le solvant de la vie, est la deuxième molécule la plus abondante.

De fait, la vie résulte de processus chimiques complexes où interviennent principalement trois types de macromolécules capables de transmettre de l’information: les protéines, l’acide ribonucléique (ARN), et l’acide désoxyribonucléique (ADN). Ce sont de longs polymères linéaires constitués par des acides aminés pour les protéines, ou des nucléotides pour les acides nucléiques.

Les protéines de tous les êtres vivants sont constituées seulement par 20 acides aminés alignés les uns à la suite des autres. C’est l’ordre de succession des acides aminés dans la protéine qui détermine les propriétés de cette protéine. Sachant qu’une protéine peut être composée de plusieurs milliers d’acides aminés, il existe ainsi un nombre très élevé de combinaisons possibles. C’est l’ADN porté par les gènes qui contrôle la séquence des acides aminés lors de la synthèse des protéines, par l’intermédiaire de l’ARN.

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