Recherchez sur tout Techno-Science.net
       
Techno-Science.net : Suivez l'actualité des sciences et des technologies, découvrez, commentez
Catégories
Techniques
Sciences
Encore plus...
Techno-Science.net
Gearbest Page Spécial sur les nouveaux clients, Grande Réduction @GearBest! promotion
Photo Mystérieuse

Que représente
cette image ?
Posté par Isabelle le Vendredi 07/07/2017 à 00:00
Les organismes à sang froid rétrécissent avec le réchauffement
Les organismes rétrécissent avec le réchauffement climatique ! Quelles conséquences pour leur survie ?

Un des effets principaux du réchauffement climatique est de réduire la taille des organismes à sang froid tels que les insectes, les poissons (Les Poissons sont une constellation du zodiaque traversée par le Soleil du 12 mars au 18 avril. Dans l'ordre du zodiaque, elle se situe entre le Verseau à l'ouest et le...) et les bactéries (Les bactéries (Bacteria) sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d'organites. La plupart des bactéries possèdent une paroi...). Cependant les conséquences écologiques de ces changements de taille sont encore mal connues. Des chercheurs du Laboratoire Évolution et Diversité Biologique de Toulouse (EDB, CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) / Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures)....) Toulouse III / ENSFEA / IRD), du département de biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des sciences naturelles et de l'histoire naturelle des êtres vivants (ou...) des écosystèmes de l'Université de Bohême du Sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.) (République Tchèque) et du département de physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et...), chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou proches.) et biologie de l'Université de Linköping (Suède) ont pu analyser les conséquences à long terme de la diminution de taille des organismes à sang (Le sang est un tissu conjonctif liquide formé de populations cellulaires libres, dont le plasma est la substance fondamentale et est présent chez la plupart des animaux. Un humain adulte est doté d’environ 5 litres de...) froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.) sur la survie de leurs populations et sur le fonctionnement des chaines alimentaires. Ils démontrent que le rétrécissement des organismes peut augmenter la survie des organismes et de leurs populations et donc atténuer les conséquences écologiques du réchauffement climatique (Le réchauffement climatique, également appelé réchauffement planétaire, ou réchauffement global, est un phénomène d'augmentation de la température moyenne des océans et de...) sur les écosystèmes. Ces résultats publiés dans la revue Ecology Letters le 24 mai 2017 soulignent la nécessité de considérer les réponses phénotypiques des organismes à la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est...) pour mieux comprendre et anticiper les effets du changement climatique sur la biodiversité (La biodiversité est la diversité naturelle des organismes vivants. Elle s'apprécie en considérant la diversité des écosystèmes, des espèces, des populations et...).


[Figure 1] Exemple de l'effet de la température sur la taille des organismes dans une chaine alimentaire composée de la larve de libellule Libellula quadrimaculata (photo: © Arnaud Sentis) consommant le crustacé Daphnia magnia (photo: © Hajime Watanabe) qui lui-même se nourrit de l'algue (Les algues sont des êtres vivants capables de photosynthèse dont le cycle de vie se déroule généralement en milieu aquatique. Elles constituent une part très importante de la biodiversité, et une des bases des...) verte Chlorella vulgaris (photo: © http://www.natesis.com). Plus la température augmente, plus les individus sont petits.

Les scientifiques dénombrent trois principaux effets du changement climatique sur les êtres vivants: changements de distribution spatiale, de distribution temporelle et de la taille corporelle. Les deux premiers effets ont été identifiés assez rapidement et leurs conséquences sont relativement bien connues pour un certain nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) d'organismes. En revanche, nous connaissons mal les conséquences de la diminution de la taille des êtres vivants sur le fonctionnement des écosystèmes et la survie des espèces. Nous savons néanmoins que toutes les espèces ne sont pas égales face au changement climatique et que le rétrécissement des organismes varie en fonction de leur habitat (aquatique ou terrestre) et de leur taille corporelle (les gros organismes sont plus sensibles que les petits). Ces sensibilités différentes entre organismes peuvent influencer les interactions entre espèces, comme les relations "prédateur-proie" et "pollinisateur-plante", dont dépendent directement la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes. Imaginez, par exemple, qu'un prédateur (Un prédateur est un organisme vivant qui met à mort des proies pour s'en nourrir ou pour alimenter sa progéniture. La prédation est très...) devienne plus petit que sa proie (Une proie est un organisme capturé vivant, tué puis consommé par un autre, qualifié de prédateur.) ; dans bien des cas, cela diminuerait les chances du prédateur de blesser et tuer sa proie ce qui aurait des répercussions importantes sur les populations de prédateurs et de proies. Toutefois, en dépit du nombre croissant d'espèces qui sont impactées par le changement climatique, rares sont les études ayant tenté d'évaluer l'impact écologique des changements de taille corporelle sur la survie des populations et pour les interactions entre espèces.


Chenille (Lepidoptera sp.) © Arnaud Sentis

Dans cette étude, les chercheurs ont en premier lieu passé (Le passé est d'abord un concept lié au temps : il est constitué de l'ensemble des configurations successives du monde et s'oppose au futur sur une échelle des temps centrée...) en revue la littérature scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) afin de collecter des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) concernant les effets de la température sur la physiologie, l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) et le développement des organismes à sang froid. Ces organismes ont une température corporelle qui varie avec celle de leur milieu ce qui les rend particulièrement vulnérables au changement climatique. Les chercheurs ont ensuite utilisé les données collectées afin de paramétrer des modèles mathématiques (Les mathématiques constituent un domaine de connaissances abstraites construites à l'aide de raisonnements logiques sur des concepts tels que les nombres, les figures, les structures et les transformations. Les...) de dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il peut être employé comme :) des populations. Finalement, des simulations numériques ont permis de déterminer quels pourraient être les effets de la température et du rétrécissement des organismes à sang froid sur la survie de leurs populations et le maintien des chaines alimentaires. Ces simulations révèlent que le rétrécissement des organismes pourrait augmenter significativement la survie des espèces et le maintien des chaines alimentaires. En devenant plus petits, les organismes pourraient tolérer des températures jusqu'à 2°C plus chaudes que ne le permettrait leur taille initiale. Un gain de 2°C peut ne pas paraitre important mais il correspond pourtant à l'objectif principal de la COP21 qui est de limiter à +2°C le réchauffement climatique d'ici 2100. Cette étude a ainsi mis en lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs...) un rôle important des changements de taille corporelle pour la survie des espèces et pour le fonctionnement des réseaux alimentaires.


Criquet (Caelifera sp.) © Arnaud Sentis

Néanmoins, ces perspectives encourageantes sont à prendre avec précautions. En effet, les chercheurs ont pu démontrer que les effets des changements de taille sur la survie des espèces dépendent fortement de la sensibilité de chaque espèce (Dans les sciences du vivant, l’espèce (du latin species, « type » ou « apparence ») est le taxon de base...) à l'augmentation des températures. Ainsi, si la taille des proies diminue avec la température alors que celle des prédateurs ne change pas, on observe alors une réduction de la survie des prédateurs pouvant atteindre -10% (en comparaison avec un scénario dans lequel la taille des organismes est indépendante de la température). Comme les études empiriques le montrent, les effets de la température sur la taille des individus sont très variables d'une espèce à l'autre. On peut donc s'attendre à des effets positifs ou négatifs des changements de taille sur le fonctionnement des réseaux alimentaires en fonction de l'effet relatif de la température sur la taille des différents organismes qui composent les réseaux alimentaires. Finalement, les simulations numériques révèlent que les conséquences des changements de taille seraient plus importantes dans les écosystèmes aquatiques que terrestres car les organismes aquatiques rétrécissent d'avantage que les organismes terrestres avec l'augmentation des températures. Ces travaux soulignent par ailleurs l'importance de prendre en compte les réponses plastiques des organismes lorsque l'on étudie les effets des changements environnementaux sur les organismes et leurs interactions.


Syrphe (Syrphidae sp.) © Arnaud Sentis

Référence publication:
Sentis, A., Binzer, A. and Boukal, D. S. (2017), Temperature-size responses alter food chain persistence across environmental gradients. Ecol Lett, 20: 852–862.
doi:10.1111/ele.12779

Contacts chercheur:
Arnaud Sentis - Évolution et Diversité Biologique - EDB (CNRS / Université Toulouse III Paul Sabatier / ENSFEA / IRD)

Commentez et débattez de cette actualité sur notre forum Techno-Science.net. Vous pouvez également partager cette actualité sur Facebook, Twitter et les autres réseaux sociaux.
Icone partage sur Facebook Icone partage sur Twitter Partager sur Messenger Icone partage sur Delicious Icone partage sur Myspace Flux RSS
Source: CNRS-INEE