Customize this title in frenchUne nouvelle explication pour l’une des idées les plus débattues de l’écologie

Make this article seo compatible,Let there be subheadings for the article, be in french, create at least 700 wordsCet article a été initialement publié par Quanta.Il y a plus de quatre décennies, des écologistes de terrain ont entrepris de quantifier la diversité des arbres sur une parcelle boisée de l’île de Barro Colorado au Panama, l’une des étendues de forêt tropicale les plus étudiées de la planète. Ils ont commencé à compter tous les arbres qui avaient un tronc plus large qu’un centimètre. Ils ont identifié les espèces, mesuré les troncs et calculé la biomasse de chaque individu. Ils ont installé des échelles dans les arbres, examiné les jeunes arbres et enregistré le tout dans des feuilles de calcul tentaculaires.En regardant les données s’accumuler année après année, ils ont commencé à remarquer quelque chose d’étrange. Avec quelque 300 espèces, la diversité des arbres sur la petite île de 15 kilomètres carrés était stupéfiante. Mais la répartition des arbres parmi ces espèces était également fortement déséquilibrée, la plupart des arbres n’appartenant qu’à quelques espèces.Depuis ces premières études, ce modèle surchargé et très inégal a été observé à plusieurs reprises dans les écosystèmes du monde entier, en particulier dans les forêts tropicales. L’écologiste Stephen Hubbell de l’UCLA, qui faisait partie de l’équipe derrière les enquêtes de Barro Colorado, estime que moins de 2 % des espèces d’arbres en Amazonie représentent la moitié de tous les arbres individuels, ce qui signifie que 98 % des espèces sont rares. .Une biodiversité aussi élevée va à l’encontre des prédictions d’une théorie écologique de premier plan, selon laquelle, dans un écosystème stable, chaque niche ou rôle devrait être occupé par une espèce. La théorie des niches suggère qu’il n’y a pas assez de niches pour permettre à toutes les espèces que les écologistes ont vues d’exister de manière stable. La concurrence sur les niches entre espèces similaires aurait dû envoyer les raretés en extinction (ou les amener à s’adapter à des niches légèrement différentes).Un nouveau papier de modélisation écologique en Nature par James O’Dwyer et Kenneth Jops de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign explique au moins une partie de cet écart. Ils ont découvert que les espèces qui devraient apparemment être des concurrents en tête-à-tête peuvent partager un écosystème si les détails de leur histoire de vie, comme la durée de leur vie et le nombre de descendants qu’ils ont, s’alignent de la bonne manière. Les travaux d’O’Dwyer et Jops aident également à expliquer pourquoi l’un des moyens les plus efficaces de modéliser les écologies aboutit souvent à des résultats précis, même s’il passe sous silence presque tout ce que nous savons sur le fonctionnement des organismes.En 2001, la biodiversité paradoxalement élevée de l’île de Barro Colorado a inspiré Hubbell à proposer la théorie neutre révolutionnaire de l’écologie. La théorie de l’écologie traditionnelle a mis l’accent sur la compétition pour les niches entre les espèces. Mais Hubbell a souligné que les espèces pourraient ne pas vraiment avoir d’importance dans cette équation car, en fait, les individus sont également en concurrence pour les ressources avec les membres de leur propre espèce. Il a suggéré que les modèles de diversité dans les écosystèmes pourraient être en grande partie le produit de processus aléatoires.Lis: Une prémisse de base de la conservation des animaux semble plus fragile que jamaisPour une théorie qui traitait de la biodiversité, la théorie neutre de Hubbell était rare. Il a ignoré les variations de la durée de vie, les bizarreries nutritionnelles et d’autres détails qui distinguent une espèce d’une autre. Dans les modèles basés sur la théorie, chaque individu dans un écosystème théorique est identique. Une fois que l’horloge démarre, l’écosystème évolue de manière stochastique, les individus se faisant concurrence et se remplaçant au hasard. La théorie était complètement en contradiction avec les approches de l’écologie basées sur les espèces, et elle a provoqué un débat passionné parmi les écologistes parce qu’elle semblait si contre-intuitive.Pourtant, étonnamment, au fur et à mesure que les marches aléatoires dans les modèles neutres progressaient, ils reproduisaient les principales caractéristiques de ce que Hubbell et ses collègues ont vu dans leurs données de l’île de Barro Colorado et de ce que d’autres ont vu ailleurs. Dans cette modélisation qui, presque perversement, ne reconnaît aucune différence, il y a des éclairs du monde réel.Cette tension entre les modèles et la réalité intéresse depuis longtemps O’Dwyer. Pourquoi la théorie neutre semble-t-elle si bien fonctionner ? Y avait-il un moyen d’apporter des informations sur le fonctionnement des espèces pour obtenir des résultats qui pourraient sembler encore plus réalistes ?L’une des choses qui rendent les modèles neutres attrayants, m’a dit O’Dwyer, c’est qu’il existe vraiment de profondes universalités parmi de nombreux êtres vivants. Bien que les espèces animales ne soient pas identiques, elles sont remarquablement similaires au niveau, par exemple, du système circulatoire. Selon un principe appelé loi de Kleiber, par exemple, le taux métabolique d’un animal augmente généralement avec sa taille, évoluant comme une loi de puissance – la même loi de puissance, quelle que soit l’espèce. (Plusieurs théories sur la raison pour laquelle la loi de Kleiber est vraie ont été proposées, mais la réponse est toujours débattue.)Compte tenu de ces signes d’ordre sous-jacent, O’Dwyer s’est demandé si certains détails sur la façon dont les organismes vivent importent plus que d’autres pour déterminer le succès de la compétition et de la survie des espèces au cours de l’évolution. Reprenons le métabolisme : si un écosystème peut être considéré comme une expression du métabolisme de ses habitants, alors les tailles des organismes sont des nombres spéciaux et significatifs. La taille d’un individu peut être plus utile pour modéliser son destin dans le temps que n’importe quel autre détail concernant son régime alimentaire ou l’identité de son espèce.O’Dwyer s’est demandé si l’un de ces facteurs cruciaux et privilégiés pouvait être capturé par l’histoire de la vie, un concept qui combine des statistiques sur les espèces telles que le nombre moyen de descendants, le temps jusqu’à la maturité sexuelle et la durée de vie. Imaginez une parcelle de 50 plantes individuelles. Chacun a sa propre durée de vie, son propre mode de reproduction. Après trois mois, une plante peut produire 100 graines, tandis qu’une autre similaire en produit 88. Peut-être que 80 % de ces graines germeront, produisant la prochaine génération, qui suivra sa propre version de ce cycle. Même au sein d’une espèce, le nombre de plantes individuelles variera, parfois un peu, parfois beaucoup, un phénomène appelé bruit démographique. Si cette variation est aléatoire, à la manière de la théorie neutre de Hubbell, quels schémas émergeront au fil des générations successives ?O’Dwyer savait qu’il avait trouvé quelqu’un qui pourrait l’aider à explorer cette question lorsque Jops a rejoint son laboratoire en tant qu’étudiant diplômé. Jops avait déjà étudié si des modèles utilisant des histoires de vie pouvaient prédire la survie d’une espèce végétale vulnérable. Ensemble, ils ont commencé à élaborer les mathématiques qui décriraient ce qui se passe lorsque l’histoire de la vie rencontre la concurrence.Dans le modèle de Jops et O’Dwyer, comme dans les modèles neutres, la stochasticité – l’influence des facteurs aléatoires sur les interactions déterministes entre les espèces – est importante. Les histoires de vie des espèces, cependant, peuvent amplifier ou réduire les effets de ce caractère aléatoire. « L’histoire de la vie est une sorte de lentille à travers laquelle le bruit démographique fonctionne », a déclaré O’Dwyer.Lorsque les chercheurs ont laissé leur modèle progresser dans le temps, mettant chaque individu simulé à l’épreuve, ils ont découvert que certaines espèces pouvaient persister les unes à côté des autres pendant de longues périodes, même si elles se disputaient les mêmes ressources. En approfondissant les chiffres pour une explication, Jops et O’Dwyer ont découvert qu’une mesure complexe appelée taille effective de la population semblait utile pour décrire une sorte de complémentarité qui pourrait exister entre les espèces. Il résume le fait qu’une espèce peut avoir une mortalité élevée à un moment de son cycle de vie, puis une mortalité faible à un autre, tandis qu’une espèce complémentaire peut avoir une mortalité faible au premier moment et une mortalité élevée au second. Plus cette mesure était similaire pour deux espèces, plus il était probable que le couple puisse vivre côte à côte malgré la concurrence pour l’espace et la nutrition.Lis: L’un des plus grands moments de l’évolution a été recréé en un an »Ils subissent un bruit démographique à la même amplitude », a déclaré O’Dwyer. « C’est…

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