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9 décembre 2010

L'histoire évolutive des espèces affecte le fonctionnement des écosystèmes

 

2010 a été proclamée année internationale de la biodiversité. Dans un contexte où celle-ci s’effrite à un rythme sans précédent, il semble impératif de mieux comprendre les conséquences de son érosion et notamment l'impact que la diversité des espèces peut avoir sur le fonctionnement d'un écosystème. Grâce à une expérience menée sur des souches de bactéries qu'elle a fait évoluer pendant plusieurs centaines de générations, une équipe internationale incluant des chercheurs du CNRS, (UMR 5554  CNRS/ Université Montpellier 2 et UMR 5119 CNRS/Université Montpellier 2/IFREMER)  vient de montrer que cet impact variait en fonction de l'histoire évolutive des espèces présentes. Une étude publiée dans la revue Nature.

 

 

 

Lorsque Charles Darwin a développé la théorie de la sélection naturelle, il assumait que les changements évolutifs étaient généralement lents et la plupart du temps impossibles à observer. Cent cinquante ans après ses travaux, il est désormais possible de le faire, grâce à l’évolution expérimentale. Son principe repose sur la rapidité des micro-organismes à se reproduire. En les cultivant en laboratoire sur des dizaines ou des centaines de générations, on peut alors observer « en direct » l’apparition de mutations et la sélection naturelle.

 

A l’aide de cet outil, une équipe internationale (France, Royaume-Uni, Canada) a fait évoluer des bactéries pour qu’elles acquièrent différentes niches écologiques. Elles se trouvaient soit sur un milieu simple composé d’une seule source de carbone, soit sur un milieu complexe avec 31 sources de carbone. Ces chercheurs ont ainsi obtenu des lignées ayant différentes histoires évolutives : des bactéries spécialistes (capables d’utiliser peu de sources de carbone) et des généralistes (capables d’utiliser de nombreuses sources de carbone). Ils ont ensuite assemblé un nombre variable de lignées dans plus de 1 500 microcosmes, de façon à simuler les conséquences des extinctions d'espèces sur le fonctionnement des communautés. Ce faisant, ils ont démontré que, indépendamment du nombre d’espèces en présence, ce sont d’abord leurs stratégies (généralistes ou spécialistes) et donc leur histoire évolutive qui importent. Ainsi, les assemblages d’espèces ayant évolué dans un environnement complexe (généralistes) ont une plus forte productivité que les assemblages d’espèces ayant évolué dans des environnements simples (spécialistes).
           
En revanche, la perte d’une espèce spécialiste réduit davantage la productivité que celle d’une espèce généraliste. Les spécialistes remplissent un rôle écologique souvent unique et que leur perte aura donc potentiellement plus d’impact sur le fonctionnement des écosystèmes. Des résultats  d’autant plus importants que les espèces spécialistes sont souvent les plus sensibles aux changements globaux et donc les plus susceptibles de disparaître dans un futur proche.

 

 

Référence
Experimental niche evolution alters the strength of the diversity-productivity relationship, Nature, Dominique Gravel, Thomas Bell, Claire Barbera, Thierry Bouvier, Thomas Pommier, Patrick Venail & Nicolas Mouquet.

 

Contact chercheur I Nicolas Mouquet, Institut des Sciences de l’Evolution, UMR 5554 CNRS-Université de Montpellier-II, CC 065, 34095 Montpellier Cedex 05. Tél. : 04-67-14-93-57 ou 06-32-46-89-54. Email : nmouquet@univ-montp2.fr

 

Contact communication I Dorothée Brunet-Lecomte, chargée de communication, Délégation Languedoc-Roussillon du CNRS, dorothee.brunet-lecomte@dr13.cnrs.fr