Материал: Christian Lévêque, Jean-Claude Mounolou Biodiversité Dynamique biologique et conservation 2008

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Diversité biologique et fonctionnement des systèmes écologiques

5.4.1 La compétition

Il s’agit de la lutte de deux ou plusieurs espèces pour l’utilisation d’une
même ressource qui peut être de l’espace ou de la nourriture. Une
population d’une espèce qui possède un avantage compétitif dans l’appro-
priation  d’une ressource, s’assure du contrôle de cette ressource et
élimine les populations d’autres espèces appartenant au même peuple-
ment. C’est le principe de l’exclusion compétitive. Il peut y avoir par
exemple compétition entre les plantes pour la lumière: dans une forêt,
les espèces vont croître en hauteur le plus rapidement possible pour
capter plus de lumière.

5.4.2 Les relations de coopération:

commensalisme et symbiose

Si les écologistes ont beaucoup mis l’accent sur la compétition entre
espèces, ils s’intéressent aussi aux relations de coopération. En effet,
les Procaryotes fonctionnent rarement de manière individuelle dans
l’environnement et entretiennent souvent des relations de nature mutua-
liste ou symbiotique avec des organismes Eucaryotes. Selon le degré
de dépendance, on distingue:
• Le  commensalisme qui est  une relation dans laquelle une espèce

tire profit de l’association alors que l’autre n’y trouve ni avantage ni
inconvénient. C’est le cas par exemple pour les plantes épiphytes
comme les orchidées, ou les animaux qui se fixent sur les coquilles
des mollusques, ou encore les insectes qui vivent dans les terriers
des rongeurs ou les nids d’oiseaux.

• Le mutualisme qui est une association à bénéfices réciproques entre

deux espèces qui peuvent néanmoins mener une vie indépendante.
L’un des partenaires joue un rôle qui peut être assimilé à un service
pour son associé et reçoit en retour une «récompense» et trouve un
intérêt à cette association.
On parle le plus souvent de symbiose lorsqu’il s’agit d’une association

apparemment obligatoire et indissoluble entre deux espèces. Actuel-
lement, chacun des grands types d’écosystèmes possède son cortège
d’associations symbiotiques, ce qui apparaît comme l’expression de
solutions adaptatives à des milieux divers. On en trouve des exemples
aussi bien dans les bactéries du tube digestif des vertébrés que dans les
récifs coralliens où les madrépores renferment dans leurs tissus des
algues unicellulaires, les zooxanthelles, qui vivent en symbiose avec
les polypes, leur fournissant diverses substances organiques qu’elles
produisent par photosynthèse.

5.4  

Les relations de voisinage entre espèces

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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.

Les lichens sont un bon exemple d’association symbiotique. Le

partenaire photosynthétique est une cyanobactérie ou une algue verte
(85% des cas). L’autre partenaire est le plus souvent un champignon
ascomycète (famille dont font aussi partie la truffe et la morille). Alors
que l’algue assure la synthèse des composés carbonés, les champignons
offrent un substrat protecteur à l’algue et facilitent probablement son
alimentation en eau et en sels minéraux. Les lichens ont colonisé presque
tous les habitats terrestres, y compris les plus hostiles, que ce soit les
côtes rocheuses ou les sommets des montagnes, en passant par les déserts
arides. Ils constituent la biomasse terrestre dominante sur le continent
Antarctique. On a pu les qualifier de «success story» évolutive. La clé
de la survie des lichens dans des environnements climatiques extrêmes
réside dans leurs capacités à survivre, en état de dormance, à un stress
hydrique sévère, et à rétablir rapidement leur activité métabolique lors
de leur réhydratation.

5.4.3 Le parasitisme

Le parasitisme est une forme de relation dans laquelle un organisme
(le parasite) tire profit de l’hôte. Les parasites détournent à leur profit
une partie des ressources normalement destinées à la croissance, la
survie et la reproduction des hôtes. Bien qu’ils soient le plus souvent
invisibles, les parasites n’en sont pas moins omniprésents. Ils sont
extrêmement nombreux, au point que l’on se demande aujourd’hui s’il
n’y a pas davantage d’espèces parasites que d’espèces libres.

La relation hôte/parasite peut se schématiser par un face-à-face qui

met en jeu deux processus: d’une part la probabilité de rencontre et
d’autre part la compatibilité entre les partenaires. L’hôte, comme le
parasite, joue sur les deux tableaux.

Dans le couple hôte/parasite, le parasite essaie en permanence

d’inventer des adaptations qui lui permettent de rencontrer son hôte,
alors que ce dernier s’ingénie à trouver des adaptations pour ne pas
rencontrer le parasite ou pour lui rendre la vie difficile. Ils ont donc un
besoin constant de renouveler leur diversité génétique. Chez les parasites
ce renouvellement se fait par mutation (exemple du virus du sida), par
transfert de gènes (cas du virus de la grippe) et par recombinaison
génétique.

Des recherches récentes ont montré que les gènes du parasite peuvent

s’exprimer dans le phénotype de l’hôte et par conséquent, modifier
certains caractères de ce dernier. Cette «manipulation» permet au
parasite, soit de modifier le comportement de l’hôte en vue d’assurer

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Diversité biologique et fonctionnement des systèmes écologiques

sa transmission, soit de déprimer le système immunitaire de l’hôte en
vue d’augmenter sa probabilité de survie.

Un exemple de manipulation est celui des gammares qui sont de petits

crustacés aquatiques transmettant de nombreux parasites aux oiseaux
lorsque ces derniers les ingèrent. Ces gammares ont un comportement
différent selon qu’ils sont ou non parasités. Les gammares sains se
réfugient au fond des mares à l’approche des oiseaux prédateurs, alors
que les gammares parasités s’agitent de façon désordonnée à la surface
où ils sont consommés. On pense que ce comportement serait la consé-
quence d’un neuromédiateur libéré par le parasite au voisinage des centres
nerveux du gammare.

Quand l’hôte est parasité, le système immunitaire entre en jeu,

cherchant à éliminer le parasite. L’hôte devient alors un tueur potentiel et
le parasite pour survivre va devoir à son tour développer des stratégies
alternatives: échapper à la surveillance immunitaire ou se développer
plus vite qu’elle ne tue. Ainsi s’engagent à travers de nombreuses
générations, de véritables «courses aux armements». Il y a coévolution,
c’est-à-dire qu’à chaque invention de l’un répond une invention de
l’autre.

Les parasites peuvent également être la cause d’une sélection des traits

de vie de l’hôte: maturité sexuelle plus précoce permettant à l’hôte de se
reproduire avant que le parasite n’exerce son effet pathogène; importance
de la descendance, fréquence et durée des périodes de reproduction, etc.

Les organismes parasites, ou pathogènes, jouent souvent un rôle

équivalent à celui des prédateurs en ce qui concerne le contrôle des
populations, et la structure des communautés. Ils peuvent avoir des

De nombreuses espèces d’hyménoptères ont également mis au point
des stratégies parasitaires élaborées vis-à-vis d’autres insectes.
Elles déposent leurs œufs à l’intérieur du corps d’une chenille. Les
larves éclosent et se développent aux dépens de l’hôte ainsi para-
sité, qui est comparable à un garde-manger qu’il faut maintenir en
état de conservation jusqu’à la fin du développement des larves.
Pour contourner les défenses immunitaires des individus parasités,
certains hyménoptères manipulent la physiologie de l’hôte. Une
stratégie originale consiste par exemple à introduire des particules
virales dans le corps de l’hôte chez lequel elles provoquent des
modifications de la croissance et du développement et détournent
le pouvoir immunitaire.

5.5  

Chaînes et réseaux trophiques

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© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.

effets directs ou indirects sur l’état physiologique ou la viabilité des hôtes.
Ainsi, on observe souvent une baisse significative de la fécondité des
animaux parasités. Dans le cas du lagopède d’Écosse, un nématode
parasite de l’appareil digestif serait responsable de l’effondrement
périodique des populations comme l’ont montré des observations à long
terme. Il réduit la fécondité des femelles et les rend plus vulnérables
aux prédateurs.

Le parasitisme intervient également pour limiter la présence de certaines

espèces dans un écosystème donné. Ainsi, aux États-Unis, le cerf de
Virginie est parasité par un petit nématode, Elasphostrongylus tenuis, qui
ne lui cause pas de dommages majeurs. Par contre ce même parasite
est fortement pathogène pour d’autres espèces d’ongulés telles que
l’élan ou le caribou. Ces derniers sont sujets à de fortes mortalités
lorsqu’ils cherchent à envahir le territoire du cerf de Virginie qui est ainsi
protégé de la compétition avec des espèces proches. Il est possible que
de telles situations soient plus fréquentes qu’on ne le pense.

5.5

CHAÎNES ET RÉSEAUX TROPHIQUES

La nature des relations trophiques qui s’établissent entre les espèces
vivant dans un écosystème et leur intensité, jouent un rôle central dans
la circulation de la matière et de l’énergie. Leur compréhension est au
centre des théories écologiques.

En schématisant, les liens de dépendance d’organismes, qui mangent

les uns avant d’être mangés par les autres, constituent une chaîne
alimentaire ou chaîne trophique qui décrit de manière très simplifiée la

Interactions durables

L’écologie des interactions durables, c’est-à-dire l’étude des inter-
actions parasite-hôte-environnement, a émergé au début des années
1980, à partir du constat que les parasites jouaient un rôle majeur
dans le fonctionnement et l’évolution de la biosphère. Dans les
systèmes hôtes-parasites, deux organismes aux informations géné-
tiques différentes vivent ensemble, souvent l’un dans l’autre. Les
informations génétiques de chacun des partenaires s’expriment
ainsi côte à côte et durablement. D’où le concept d’interaction
durable, opposé à celui d’interaction instantanée telle qu’elle
s’exprime dans les relations proies-prédateurs.

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Diversité biologique et fonctionnement des systèmes écologiques

circulation de la matière ou de l’énergie entre différents niveaux,
depuis les producteurs autotrophes jusqu’aux consommateurs terminaux.
La réalité est bien entendu plus complexe. Les réseaux trophiques
décrivent les multiples interactions entre les espèces, soit dans un
rapport de mangeur à mangé, soit dans un rapport de compétition pour
utiliser les mêmes ressources.

5.5.1 Producteurs-consommateurs-décomposeurs:

flux de matière et d’énergie

Dans un écosystème les organismes autotrophes synthétisent leur propre
substance organique grâce à l’énergie chimique ou l’énergie lumineuse,

Figure 5.3    Représentation simplifiée des chaînes et réseaux trophiques 

du lac Tchad aboutissant aux communautés ichtyologiques.

CHAÎNE DÉTRITIVORE

CHAÎNE VÉGÉTALE

détritus organiques

phytoplancton

zooplancton

zoobenthos

Labeo senegalensis

Labeo coubie

Distichodus rostratus

Citharinus citharus

Citharinus distichodoides

Brachysynodontis batensoda

Hemisynodontis membranaceus

Alestes baremoze 

Synodontis clarias

Synodontis schall

Hyperopisus bebe

Lates niloticus

Schilbe niloticus

insectes

terrestres

Hydrocynus brevis

Hydrocynus forskalii 

Micralestes

Pollymirus 

Bagrus bajad

Schilbe uranoscopus