Gérer avec Darwin: liens entre biologie évolutive et
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Gérer avec Darwin Liens entre biologie évolutive & conservation de la biodiversité Prof. dr. Hans Van Dyck Behavioural Ecology & Conservation Group Earth & Life Institute Louvain-la-Neuve, Belgium UCL Écologie & conservation de la biodiversité! Écologie: interactions organisme(s) ↔ environnement comprendre la répartition et l’abondance dans l’espace et dans le temps Concepts conservation: (niche écologique et habitat – succession écologique – théorie biogéographique des îles et réseau écologique – etc.) Les orthoptères en ville… Plusieurs patrons de répartition à Bruxelles [Données Projet « Saltabru »: J&N, JNM, etc.] Une espèce facile? Différences entre les individus du milieu urbain ↔ milieu rural? Fragmentation d’habitat [San Martin G. & Van Dyck H. 2012. Oecologia 169: 125-133] Milieu urbain: sélection en action? Écologie évolutive: approche « économique »: investissement, coûts vs bénéfices Notion du compromis (‘trade-off’) Mobilité Fécondité Experience d’élevage en labo Populations à Bruxelles et Anvers Poids femelles urbaines: + 10% Compromis entre mobilité et fécondité Mobilité Fécondité En milieu urbain: mobilité ↑ et fécondité ↓ [San Martin G. & Van Dyck H. (2012) Oecologia 169: 125-133] Évolution & conservation de la biodiversité? Qu’est-ce que l’évolution? définition la plus courte: descendance avec modification évolution du vivant avec émergence de nouvelles formes, transformations, symbioses Changement dans les caractères de l’organismes innovation valeur moyenne ou variance Rien qu’une théorie? « Rien en biologie n’a de sens si ce n’est pas à la lumière de l’évolution » (Dobzhansky) Vision typologique de la biodiversité - Une quantité infinie de belles et admirables formes… (Darwin 1859) - La parabole du pingouin… - Variation biologique au sein de l’espèce: variation intraspécifique est réelle vision dynamique Conservation et restauration du vivant Le cas du merle espèce forestière espèce urbaine Changement - style de vie - morphologie - physiologie [Partecke & Gwinner 2007. Ecology 88: 882-890] Réponses écologiques et évolutives dans les milieux changeants changement environnemental l’espèce peut profiter répartition et abondance ↑ écologie changement au niveau de l’organisme (Papilio machaon) évolution (Pararge aegeria) Usage d’habitat: un cas d’expansion chez le tircis Pararge aegeria Milieu forestier Milieu agricole Structure d’habitat Profil climatologique (température, humidité, lumière) Évolution de la niche - Écotypes Profil éco-thermique différent Common garden (F2-generation) Large forest Forest Agricultural landscape Agricole Performance prédiction Température [Karlson & Van Dyck 2005. Proc. R. Soc. Lond. (B) 272: 1257-1263] Capacité sensorielle pour détecter l’habitat à distance P. aegeria Distance de perception (‘perceptual range’) Pop For < Pop Agri Connectivité structurelle vs fonctionnelle [Öckinger & Van Dyck 2012. PLoS ONE 7: e41517] Stabilité d’habitat et mobilité chez les insectes – impact de la gestion Succession écologique: développement de la végétation d’un stade initial à un stade climax [Southwood TRE 1977. Habitat, the templet for ecological strategies. J. Anim Ecol. 46: 337-365] Stade pionnier Stade climax Espèce mobile Espèce peu mobile Lande à bruyère (Plagio-climax) Évolution causée par l’homme Nombre Pourquoi la morue se rapetisse-t-elle? grand petit grand Nombre petit [Jorgensen et al. 2007. Managing evolving fish stocks. Science 318: 1247-1248] Évolution rapide Les études récentes ont bouleversé l’idée d’une évolution lente et invisible à l’échelle de l’écologie. Interférence entre écologie et évolution Notamment dans les milieux anthropiques Dynamiques éco-évolutives: théorie unificatrice Ces dynamiques impactent également le fonctionnement des écosystemes (e.g. Fussman et al. 2007) La communication animale sur la scène de l’évolution Impact de l’homme sur habitats (perte/ fragmentation) taille de populations et la génétique communication/ signaux Une planète, plusieurs mondes sensoriels Concept « Umwelt » – perception Perturbations dans la communication [Van Dyck 2012. Evolutionary Applications 5:144-153] La notion de piège écologique Comportement de sélection d’habitat Attractivité d’un habitat de mauvaise qualité [« When good animals love bad habitats… »] Schlaepfer et al. 2002. Trends Ecol. Evol. 17: 474-480 Les individus réagissent à certains stimuli/indices fournis par l’environnement qui aident l’espèce à identifier l’habitat leur convenant le mieux. (p.ex. couleurs, textures, luminosité, polarisation de la lumière, présence d’espèces associées, etc.) Paradoxalement, certaines modalités de gestion de conservation/restauration de l’environnement peuvent involontairement créer des situations de piège écologique. La polarisation de la lumière solaire est perçue et utilisée par de très nombreux insectes pour se repérer dans l’espace et détecter les surfaces en eau. Attraction fatale… Piège écologique chez un oiseau migrateur Milieu agricole Préférence < Qualité des mâles < Succès reproducteur > Clairière de coupe “Habitat traditionnel” “Nouveau habitat” La Pie-grièche écorcheur (Lanius collurio) Hollander F. et al. 2011. PLoS ONE 6(9): e25703 Hollander F., Titeux N. & Van Dyck H. 2013. Functional Ecology (in press) Conclusions Variation intraspécifique (au sein de l’espèce) La notion de compromis entre traits (‘trade-off’) Évolution rapide, à l’échelle de l’écologie Dynamiques éco-évolutives Évolution causée par l’homme Impact sur la communication animale la notion de piège écologique/évolutif Liens entre biologie évolutive et conservation!
