Session de mai 2004 - Université Paris-Sud

UNIVERSITE PARIS SUD
EXAMEN D’ECOLOGIE – MAI 2004
2 HEURES
Toutes les questions sont à traiter sur une seule copie.
Pensez à indiquer votre numéro d’anonymat.
Aucun document n’est autorisé.
Une calculatrice non-programmable peut être utilisée.
Rappel : En cas de fraude, l’étudiant risque une exclusion de tous les examens pendant une
durée de 5 ans.
Question de cours
1) La biologie de la conservation tente de répondre aux menaces pesant sur les écosystèmes.
Citez les trois menaces majeures en expliquant leur origine et en les ordonnant par niveau de
menace.
Question de synthèse du cours
2) La biologie de la conservation a besoin des données issues de la biogéographie pour fournir
des réponses pertinentes. Commentez cette affirmation.
Vous pouvez reprendre les trois menaces majeures citées précédemment et donner des
exemples de liens possibles avec la biogéographie.
Exercice « phylogéographie »
1) On rappelle le cladogramme de zone du Gondwana.
Madagascar Inde Afrique N. Zealand
Am. du Sud Australie
Antartica
Fragmentation du Gondwana
On s’intéresse au groupe de grenouilles Mantellides que l’on trouve sur plusieurs continents.
P. parva vit en Amérique du sud, A. variabilis vit en Afrique, R. temporalis en Inde, M. wittei
à Madagascar et M. comoros à Mayotte, une île volcanique de l’océan Indien ayant émergé il
y a environs 7 millions d’années. La phylogénie de ces grenouilles est présentée ci-dessous.
Proposez un scénario évolutif (vous justifierez votre réponse).
P. parva A. variabilis
R. temporalis M. wittei
Phylogénie des grenouilles mantellides
M. comoros
2) Les cichlidés du lac Malawi comprennent plus de 500 espèces qui ont évolué à partir d’un
ancêtre commun au cours du dernier million d’année. La phylogénie de quatre de ces espèces
est représentée ci-dessous. Ces quatre espèces occupent des niches écologiques distinctes ;
elles ont notamment des alimentations très différentes. En revanche, leurs aires de répartition
sont identiques : on les trouve toutes dans l’ensemble du lac Malawi. Quel type de spéciation
a vraisemblablement eu lieu chez ces cichlidés ? (vous justifierez votre réponse).
Pseudotropheus
Metriaclima
Labeotropheus
Melanochromis
Exercice « dynamique des populations »
Les îles océaniques sont des écosystèmes aux réseaux trophiques très simples, avec une forte
richesse spécifique. Malheureusement, elles sont le siège d’invasions d’espèces,
catastrophiques pour la faune et la flore locales. En effet, les espèces invasives bouleversent
les relations trophiques, aboutissant le plus souvent à l’extinction d’espèces.
Nous allons nous intéresser à l’invasion d’une espèce A dans une île océanique. La figure 1
correspond à l’évolution des effectifs au cours du temps.
1) Décrire et commenter biologiquement cette dynamique (en la décomposant en
plusieurs étapes par exemple).
Effectif 900
800
700
600
Fig 1
500
400
300
200
100
0
0
10
20
30
40
50
Années
L’équation générale de cette dynamique est décrite par l’équation logistique :
dN/dt, = rN (1-(N/K))
2- Définir biologiquement les différents paramètres de cette
équation et déterminer leur valeur numérique. Pour le calcul de
r, vous pourrez utiliser les données du tableau 1. Expliquer
votre méthode.
Année
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Effectif
10
16
19
31
48
67
88
115
172
217
En 1950 une deuxième espèce (B) est introduite sur l’île. Cette espèce est directement en
compétition avec l’espèce A :
2) Quelles sont les différentes dynamiques possibles de ces 2 espèces, justifier votre
réponse ?
3) Pour chaque situation possible représenter la dynamique des deux espèces sur un
même graphique (conserver la même échelle sur tous les graphes).