Relations entre les êtres vivants

Relations entre êtres vivants dans un écosystème - Partie 1

Les êtres vivants, facteurs biotiques de l’écosystème, entretiennent entre-eux différentes relations. Ces relations sont étudiées et peuvent être classées en termes d’effets qu’elles ont sur les êtres vivants qui y participent ou sur leur valeur sélective. Quand on parle de sélection, on fait référence à la sélection naturelle : c’est-à-dire que ces relations sont classées selon l’influence qu’elles ont et selon la survie, la reproduction d’un individu (sur ses chances de pouvoir notamment transmettre son patrimoine génétique).

Dans les relations d’exploitation, un être vivant va exploiter un autre être vivant à ses dépens. Ces relations d’exploitation sont bénéfiques pour l’un des partenaires mais néfastes pour l’autre partenaire. Ces relations d’exploitation peuvent être sous classées en deux catégories : la prédation (proie/prédateur) et le parasitisme (il en existe d’autres mais on a choisi de s’arrêter sur ces deux principales).

 

I. La prédation

 

Dans la relation de prédation, un être vivant en consomme un autre, cela est lié aux chaînes alimentaires et donc aux réseaux trophiques. Le réseau trophique est l’ensemble des chaînes alimentaires, par exemple dans la forêt.

 

A. Chaînes alimentaires

Dans les chaînes alimentaires, il y a la consommation d’animaux par des animaux (grands prédateurs des forêts françaises : loup, lynx, ours, renard, etc.) ou la consommation de végétaux par des animaux (pour des herbivores c’est aussi de la prédation car il y a une influence sur la survie et la reproduction du végétal). Ces herbivores qui s’attaquent aux semis, aux jeunes pousses, pratiquent l’abroutissement. Ces jeunes pousses consommées ne pourront pas aboutir à un arbre ou un arbuste adulte.

Par exemple, au cours de l’hiver, des cervidés (cerfs) s’attaquent aux jeunes pousses des arbres lorsqu’ils n’ont rien d’autre à manger. L’abroutissement ne tue pas forcément l’ensemble de l’arbre ou de l’arbuste mais va le déformer et avoir une influence sur son développement au cours de la saison suivante.

 

B. Cycles proies-prédateurs

Dans la prédation, il existe des cycles proies-prédateurs. Il s’agit de s’intéresser à la quantité d’animaux ou de végétaux présents dans un écosystème donné : c’est-à-dire à l’effectif de la population d’intérêt. Dans une relation proie-prédateur, il y a souvent un décalage dans le temps sur les effectifs des populations de proies et de prédateurs.

Par exemple, si l’effectif des prédateurs augmentent beaucoup car ils ont trouvé beaucoup de proies, l’effectif des proies va avoir tendance à diminuer car elles ont été beaucoup consommées. Lorsque l’effectif des proies réaugmente, l’effectif des prédateurs peut réaugmenter aussi.

On dit que l’effectif des populations de proies et de prédateurs se suit mais est légèrement décalé dans le temps puisque lorsque l’un augmente, cela a une influence sur l’effectif de l’autre population.

 

II. Le parasitisme

 

Un parasite est un petit organisme, plus petit que celui qui va l’abriter. Cela peut être un insecte, ou autre chose, qui va s’installer à la surface ou dans un autre organisme et qui va détourner le fonctionnement de l’organisme victime à son profit. Dans le parasitisme, la victime souffre de la présence du parasite.

 

A. Exemple de la galle du chêne

La galle du chêne peut être observée en forêt sur les feuilles de chêne sous forme de tâches ou de boules présentes à différents moments de l’année sur l’arbre. La galle du chêne est le cycle annuel du Cynips, un petit insecte qui va rouler à la surface du chêne.

 

parasite

 

Les premières pontes se font en juillet et forment des larves observables au mois d’août sur les feuilles de chêne. A l’automne, les feuilles tombent et à l’hiver, le parasite passe la saison au sol sous forme de larve. Au printemps, il se développe et devient adulte : c’est le deuxième cycle de ponte. C’est cette deuxième ponte qui donne les boules caractéristiques de la galle au mois de mai sur les arbres (voir photographie). C’est une sorte de cocon protecteur dans lequel les adultes mâles et femelles peuvent se développer.

Le principe du parasitisme est qu’il y a une protection du Cynips au niveau du système que constitue le chêne. Il va se nourrir de ce qu’il puise principalement dans son environnement : les feuilles et ce qu’il peut trouver à la surface de l’arbre.

 

B. Exemple de la chalarose du frêne

La chalarose du frêne est un champignon qui évolue de façon cyclique dans l’année. Il s’appelle la Chalara et va s’installer principalement sur le frêne. On observe depuis quelques années une invasion des forêts françaises depuis le Nord-Est se dirigeant vers le Sud, par ce champignon.

Dans ce cycle annuel, le champignon s’installe sous forme de filaments à un certain moment du cycle ou sous forme de spores à d’autres moments, à la surface du frêne. Au moment de l’hiver, il provoque des nécroses (mort de certains tissus).

 

Sur l’image de droite on voit un ensemble de branches et de feuilles marrons qui n’ont pas résisté au parasitisme et un morceau de branche totalement déformé par la présence du parasite. Ce sont des nécroses qui fragilisent l’arbre, en particulier lorsqu’il s’installe en bas du tronc. On appelle cela la fragilisation du collet et l’arbre peut en venir à mourir. De nombreux frênes français meurent actuellement et depuis quelques années de la chalarose et ce de plus en plus vers le Sud de la France.

Relations entre êtres vivants dans un écosystème - Partie 2

I. Compétition

 

On parle de compétition quand deux organismes ou deux espèces ont besoin d’une même ressource dans un espace donné. Cela peut être l’exploitation d’une même niche particulière : même espace, même clairière. Cela peut être aussi l’exploitation de l’eau, de la lumière ou le fait que les espèces ont besoin d’une même proie qui est en quantité limitée. Il y a une compétition pour avoir cette même ressource.

 

Exemple de compétition entre le chêne et le hêtre

La compétition entre le chêne et le hêtre se fait pour l’accès aux ressources au cours de leur développement. Il se trouve qu’en terme de sol (acidité, humidité) le chêne et le hêtre ont les mêmes besoins. Ces besoins sont facilement comblés dans la forêt. En revanche, la compétition va se faire concernant l’accès à la lumière. Lorsqu’il est sous forme de jeunes pousses, le chêne peut supporter un ensoleillement limité (un peu d’ombre) même s’il a besoin de lumière, comme tout végétal chlorophyllien. Mais à l’état adulte, le chêne a besoin de beaucoup de lumière.

Pour le hêtre, c’est légèrement différent. A l’état de jeune pousse, le hêtre peut supporter une lumière moyenne et à l’état adulte également. Les besoins du hêtre adulte en lumière sont moins importants que ceux du chêne.

Or, on observe souvent dans les forêts européennes (donc dans la forêt tempérée française), une succession dans l’ordre d’apparition et d’installation des espèces. Lors de la création d’une forêt naturelle, le chêne arrive avant le hêtre. Le chêne est qualifié d’espèce post-pionnière. Ce n’est pas la première essence à se mettre en place dans la forêt, mais elle arrive relativement tôt dans cette succession. Alors que le hêtre est une essence de maturité. Cela lui permet de mieux supporter l’ombre car le hêtre a moins besoin de lumière que le chêne. Ce moindre besoin en lumière lui permet de rester installer et de continuer à proliférer dans une forêt où la lumière se trouve relativement filtrée lorsqu’il y a beaucoup d’arbres adultes.

Ces espèces d’arbres (hêtre, if) qui supportent bien l’ombre sont appelées des dryades. Il en existe peu dans les forêts tempérées.

On observe dans cette compétition une succession naturelle des espèces dans la forêt. On commence par des espèces pionnières, puis post-pionnières, puis des espèces d’équilibre et enfin des espèces dryades qui supportent l’ombre lorsqu’on arrive à un état d’équilibre de la forêt qui s’est développée. Cet équilibre s’appelle le climax. C’est un équilibre dynamique. La forêt n’est pas là pour toujours dans son état naturel. La succession aboutit ensuite à une destruction naturelle de la forêt. Les espèces vont régresser. On parle ici d’une forêt non exploitée par l’Homme. La succession naturelle de la forêt subit un cycle qui va durer naturellement entre 3 et 500 ans en dehors de toute exploitation humaine.

S’il y a exploitation, la forêt va rester à l’état de climax avec installation des espèces de maturité comme le hêtre, l’if, etc. La compétition, et en particulier celle pour la lumière, conditionne le contenu (biotope et biocénose) de la forêt et de l’écosystème naturel.

 

II. La coopération

 

Dans la coopération, l’effet est bénéfique aux deux partenaires et on va en particulier s’intéresser aux symbioses. Une symbiose est une association étroite (physique) durable et à bénéfices réciproques entre les deux individus.

 

Exemple de deux symbioses végétales : les lichens et les mycorhizes

Dans les deux cas, on a un végétal chlorophyllien (photosynthèse) qui s’associe à un autre organisme (champignon) et les deux vont tirer bénéfice de cette association.

 

Le lichen est une association étroite entre une algue ou une cyanobactérie (10 % de la structure) qui sont des organismes chlorophylliens, capables d’absorber l’énergie lumineuse et capables de se contenter de carbone minéral pour produire leur matière organique, et un champignon (90 % de la structure) qui va pouvoir bénéficier de cette matière organique.

Il y a donc un échange de matières organiques avec le champignon. En échange, le champignon fournit un apport en eau relativement important puisque la plupart des champignons, dû à leurs filaments et leur structure, sont capables d’absorber très efficacement l’eau de l’environnement.

 

L’association lichénique n’est pas obligatoire mais lorsqu’ils sont ensemble, ils produisent une nouvelle molécule et ils vont pouvoir se développer de façon plus efficace (nouveaux milieux, surface plus grande, etc.). L’association lichénique permet à l’algue et au champignon de se développer de façon plus efficace dans des territoires.

 

Lorsqu’on parle des mycorhizes, il s’agit d’une association entre végétal et champignon au niveau des racines. Les filaments des champignons vont s’associer plus ou moins étroitement aux racines du végétal. Cette association peut se faire par simple contact : on parle alors d’ectomycorhizes. On voit une racine de pin avec tout autour des filaments de champignons. Parfois, les cellules de champignon vont s’insérer à l’intérieur de la cellule du végétal, encore plus étroite et plus durable : on parle d’endomycorhizes.

 

copperation2

 

Dans les deux cas, les bénéfices ressemblent à ceux des lichens. Le végétal réalise la photosynthèse et, pour cela, il est approvisionné de façon efficace par le champignon dont les filaments vont lui apporter de l’eau, des minéraux (azote et phosphore). On a remarqué que les végétaux mycorhizés vont grandir plus vite, se développer d’avantage, sont plus résistants aux parasites que les végétaux non mycorhizés. Il y a de multiples facettes à cette collaboration (lichens ou mycorhizes). Toutes ces facettes apportent un bénéfice aux deux partenaires.