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Un modèle universel inédit de survie des espèces
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Un modèle universel inédit de survie des espèces

Des chercheurs ont découvert un compromis universel entre la taille et la durée de vie d’une espèce qui expliquerait pourquoi aucune n’est mieux adaptée qu’une autre à la survie.

Avec plus de 8 millions d’espèces sur Terre, notre connaissance du monde vivant n’a jamais été aussi grande. Et pourtant, une question subsiste : comment tous les organismes coexistent-ils à la surface alors même qu’ils se partagent des ressources limitées ? Un trio de biologistes, écologistes et mathématiciens britannico-américain s’est penché sur cette question. Leur réponse est énergétique : indépendamment de leur taille et leur environnement, chacun dépenserait en moyenne au cours de sa vie la même somme d’énergie pour produire la prochaine génération. Aussi, sur le plan énergétique, chacune serait aussi apte à maintenir la survie de son espèce que l’autre.

Pour arriver à cette conclusion, les auteurs sont partis de connaissances communes sur la fitness des espèces – traduite par « valeur adaptative » en français, elle définit en partie la capacité d’un individu à produire une descendance viable et fertile. L’algue unicellulaire a une durée de vie très courte, un jour - mais se reproduit très rapidement - un jour également. Son taux de production de biomasse est donc élevé. Tandis que la baleine bleue peut vivre jusque 100 ans, et met de nombreuses années à se reproduire ; ainsi son taux de productivité est bas.

Un modèle d’allocation d’énergie

A partir de ces connaissances, les chercheurs ont décidé de compiler dans un modèle théorique les données écologiques de milliers d’espèces en considérant leurs masses corporelles - du microbe de 10-13 gramme à l’arbre de 109 grammes - couvrant ainsi l’ensemble de la variation du vivant ; et leurs résultats sont surprenants.  « Nous avons découvert qu’il existe un coefficient parfaitement égal mais opposé entre la durée de vie d’une espèce et son taux de production », explique Charles A.S. Hall, de l'Université d'État de New-York, écologiste des systèmes et co-auteur de l’étude. Cette « compensation universelle » entre ces deux facteurs a pour conséquence que chaque espèce alloue la même somme d’énergie (22,4 kJ) dans la production d’une descendance « par gramme de parent », c’est-à-dire relativement à sa masse. « Un saumon rouge femelle pèse deux kilogrammes et produit environ la même quantité de progéniture dans sa vie (30 g d'oeufs par ponte) que 2 kg de bactéries, qui produisent de la matière vivante bien plus vite mais vivent beaucoup moins longtemps », illustre Charles A.S. Hall. Les chercheurs vont jusqu’à supposer qu’une activité accrue - menant à plus de productivité -  n’a pu être rendu possible qu’au détriment de la durée de vie.

Valable dans un état stable

Mais qu’en est-il des espèces en voie de disparition, ont-elles les mêmes aptitudes de survie que les autres ? « Sur un temps écologique plus court, on observerait que les espèces n’ont pas les mêmes probabilités de survie et d’extinction – notamment depuis que l’humain est entré en scène » répond Philipp Heeb, écologue et responsable de l’équipe PRADA à Toulouse. En effet, les auteurs rappellent que leur modèle est surtout applicable dans un « état stable », durant lequel les conditions écologiques et démographiques auxquelles les espèces doivent faire face sont les mêmes dans le temps et toutes les espèces peuvent se reproduire à leur taux optimal. On retrouve ce concept de stabilité sous la forme de constantes mathématiques dans leur modèle. Mais avec l’Homme, la Terre est entrée dans la 6ème grande extinction et les grands mammifères comme les tigres et les pandas sont menacés. « Probablement parce que, comme le montre notre modèle, plus la taille d’un mammifère est grand, plus cela lui prend du temps d'engendrer une descendance », explique Charles A.S. Hall. « Mais avant cela, ajoute-t-il, ils étaient parfaitement adaptés. Ou dit autrement, ni plus ni moins bien adaptés que les autres ! »
 

Source : La Recherche
Crédit : Hagerty Ryan, USFWS

Un saumon rouge de 2 kg produit environ 30 grammes d'oeufs.

Un modèle universel inédit de survie des espèces Actualités

Un modèle universel inédit de survie des espèces

Des chercheurs ont découvert un compromis universel entre la taille et la durée de vie d’une espèce qui expliquerait pourquoi aucune n’est mieux adaptée qu’une autre à la survie.

Avec plus de 8 millions d’espèces sur Terre, notre connaissance du monde vivant n’a jamais été aussi grande. Et pourtant, une question subsiste : comment tous les organismes coexistent-ils à la surface alors même qu’ils se partagent des ressources limitées ? Un trio de biologistes, écologistes et mathématiciens britannico-américain s’est penché sur cette question. Leur réponse est énergétique : indépendamment de leur taille et leur environnement, chacun dépenserait en moyenne au cours de sa vie la même somme d’énergie pour produire la prochaine génération. Aussi, sur le plan énergétique, chacune serait aussi apte à maintenir la survie de son espèce que l’autre.

Pour arriver à cette conclusion, les auteurs sont partis de connaissances communes sur la fitness des espèces – traduite par « valeur adaptative » en français, elle définit en partie la capacité d’un individu à produire une descendance viable et fertile. L’algue unicellulaire a une durée de vie très courte, un jour - mais se reproduit très rapidement - un jour également. Son taux de production de biomasse est donc élevé. Tandis que la baleine bleue peut vivre jusque 100 ans, et met de nombreuses années à se reproduire ; ainsi son taux de productivité est bas.

Un modèle d’allocation d’énergie

A partir de ces connaissances, les chercheurs ont décidé de compiler dans un modèle théorique les données écologiques de milliers d’espèces en considérant leurs masses corporelles - du microbe de 10-13 gramme à l’arbre de 109 grammes - couvrant ainsi l’ensemble de la variation du vivant ; et leurs résultats sont surprenants.  « Nous avons découvert qu’il existe un coefficient parfaitement égal mais opposé entre la durée de vie d’une espèce et son taux de production », explique Charles A.S. Hall, de l'Université d'État de New-York, écologiste des systèmes et co-auteur de l’étude. Cette « compensation universelle » entre ces deux facteurs a pour conséquence que chaque espèce alloue la même somme d’énergie (22,4 kJ) dans la production d’une descendance « par gramme de parent », c’est-à-dire relativement à sa masse. « Un saumon rouge femelle pèse deux kilogrammes et produit environ la même quantité de progéniture dans sa vie (30 g d'oeufs par ponte) que 2 kg de bactéries, qui produisent de la matière vivante bien plus vite mais vivent beaucoup moins longtemps », illustre Charles A.S. Hall. Les chercheurs vont jusqu’à supposer qu’une activité accrue - menant à plus de productivité -  n’a pu être rendu possible qu’au détriment de la durée de vie.

Valable dans un état stable

Mais qu’en est-il des espèces en voie de disparition, ont-elles les mêmes aptitudes de survie que les autres ? « Sur un temps écologique plus court, on observerait que les espèces n’ont pas les mêmes probabilités de survie et d’extinction – notamment depuis que l’humain est entré en scène » répond Philipp Heeb, écologue et responsable de l’équipe PRADA à Toulouse. En effet, les auteurs rappellent que leur modèle est surtout applicable dans un « état stable », durant lequel les conditions écologiques et démographiques auxquelles les espèces doivent faire face sont les mêmes dans le temps et toutes les espèces peuvent se reproduire à leur taux optimal. On retrouve ce concept de stabilité sous la forme de constantes mathématiques dans leur modèle. Mais avec l’Homme, la Terre est entrée dans la 6ème grande extinction et les grands mammifères comme les tigres et les pandas sont menacés. « Probablement parce que, comme le montre notre modèle, plus la taille d’un mammifère est grand, plus cela lui prend du temps d'engendrer une descendance », explique Charles A.S. Hall. « Mais avant cela, ajoute-t-il, ils étaient parfaitement adaptés. Ou dit autrement, ni plus ni moins bien adaptés que les autres ! »
 

Source : La Recherche
Crédit : Hagerty Ryan, USFWS

Un saumon rouge de 2 kg produit environ 30 grammes d'oeufs.

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

11 - Aude

Du 10 janvier 2019 au 14 février

COURS DE POTERIE : RAKU

Animés par la potière Cécile Dussaud. Jeudis 10, 17, 24, 31 janvier et 14 février, de 18h à 20h, à Amphoralis. La cuisson à la technique japonaise du raku sera ensuite effectuée le dimanche 24 février, de 14h à 18h.

Amphoralis
Allée des potiers
11590 Sallèles d’Aude
04 68 46 89 48
www.amphoralis.com


27 janvier

VISITE GUIDÉE
POTIERS GALLO-ROMAINS

Découvrez l’activité des potiers gallo-romains et de leur véritable « usine » d’amphores.

Amphoralis
Allée des potiers
11590 Sallèles d’Aude
04 68 46 89 48
www.amphoralis.com


14 - Calvados

Jusqu’au 29 février 2020

EXPOSITION
"LES REQUINS ! 430 MILLIONS D’ANNÉES D’ÉVOLUTION"

Découvrez la grande diversité des requins, allant d’espèces de petites tailles, jusqu’aux poissons géants dont les dents sont plus grandes qu’une main humaine.
Cette exposition évoque également le grand danger auquel ils sont confrontés : l’Homme. Venez découvrir de nouvelles espèces et apprendre en vous amusant grâce à une fresque digitale.

Paléospace
Avenue Jean Moulin
14640 Villers-sur-Mer
02 31 81 77 60
www.paleospace-villers.fr


21 - Côte d'Or

Jusqu’au 31 mars 2019

EXPOSITION PLEIN-AIR
"IMPACTS ! HOMME-NATURE"

Venez découvrir les relations homme-nature au plus près du vivant !
De l’évolution du comportement animal à celui du climat et des milieux naturels, les chercheurs de Bourgogne et de Franche-Comté tentent de comprendre le rôle de l’Homme dans ces changements. Traversez ville, campagne et forêt et voyagez jusqu’aux pôles pour observer ces recherches in vivo !

Le Jardin des sciences
Parc de l’Arquebuse
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


22 - Côtes d'Armor

22 février

CONFÉRENCE - SPECTACLE
"HISTOIRE ET ÉVOLUTION DE LA LUNE"

Pour l’ouverture de cette année du 50ème anniversaire de la mission Apollo 9, répétition générale avant le voyage vers la Lune, cette séance spéciale vous emmènera à la découverte de notre satellite.
Vendredi 22 février à 17h30. Tarif 4 €.

Planétarium de Bretagne
Parc du Radôme
22560 Pleumeur-Bodou
02 96 15 80 30
www.planetarium-bretagne.fr


25 - Doubs

Jusqu'au 22 avril 2019

EXPOSITION "FROID"

Véritable plongée dans l’univers du froid, l’exposition met en scène les multiples facettes du froid et plonge le visiteur dans des univers différents :
vie quotidienne, milieux extrêmes, biologie, physique, chimie, recherche, technologie, science-fiction... et l’invite à expérimenter.

Saline royale
Grande rue
25610 Arc-et-Senans
03 81 54 45 45
www.salineroyale.com


30 - Gard

Du 9 février au 10 mars

EXPOSITION
"VOLCANS, LA VIE DE LA TERRE"

Découvrez les grands mécanismes des profondeurs de la Terre, les menaces et richesses que représentent les volcans grâce à une vingtaine de manipulations interactives.
Exposition gratuite, tout public. Entrée libre de 10h à 18h en semaine ; 14h-18h samedi et dimanche.

Le Visiatome
CEA Marcoule
04 66 39 78 78
www.visiatome.fr


14 février

CONFÉRENCE-SPECTACLE
"MATHÉMATIQUES, MAGIE ET MYSTÈRE

Durant cette conférence, des exemples de création de tours magiques à partir des maths seront présentés, et réciproquement  des tours de magie seront décortiqués pour y découvrir des maths.
Jeudi 14 février à 18h. Gratuit, sur réservation sur www.visiatome.fr(conseillée à partir de 11 ans).

Le Visiatome
CEA Marcoule
04 66 39 78 78
www.visiatome.fr


44 - Loire Atlantique

Du 8 au 19 mai 2019

EXPOSITION
"LES FLORALIES INTERNATIONALES DE NANTES"

Lors de cette prestigieuse manifestation florale, les visiteurs seront invités à découvrir dans le cadre exceptionnel du Parc de la Beaujoire des scènes ornementales élaborées par des professionnels et des amateurs passionnés.
Une représentation florale de haut niveau qui contribuera à les étonner, les dépayser, les faire rêver...

Floralies Internationales
Parc des Expositions de la Beaujoire
Route de Saint-Joseph de Porterie
44300 Nantes
http://comite-des-floralies.com/fre/

Lieux:

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