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La biodiversité : des écosystèmes aux gènes

Distinguer les trois niveaux d'observation de la biodiversité : la diversité des écosystèmes, des espèces et la diversité génétique (allélique) au sein des populations. Comprendre la notion d'espèce et sa définition biologique.

Duree estimee : 20 min

Les trois échelles de la biodiversité

Bonjour ! Aujourd'hui, nous allons étudier la biodiversité. Ce terme ne désigne pas seulement le nombre d'animaux dans une forêt. En SVT, on observe la biodiversité à trois niveaux d'organisation, comme si on utilisait un zoom de plus en plus puissant sur le vivant.

Schéma vectoriel simple sur fond blanc. Trois cercles concentriques. Le grand cercle extérieur vert : 'Diversité des écosystèmes'. Le cercle moyen bleu : 'Diversité spécifique (espèces)'. Le petit cercle central rouge : 'Diversité génétique (individus)'. — Imagine trois boîtes emboîtées : la plus grande est l'écosystème, celle du milieu est l'espèce, et la plus petite, à l'intérieur des individus, est la génétique.

Retiens bien ces trois niveaux : la diversité des écosystèmes (les milieux), la diversité spécifique (les espèces) et la diversité génétique (les différences entre individus d'une même espèce).

Prenons une forêt. À grande échelle, la forêt est un écosystème. Si on zoome, on voit des chênes, des écureuils et des champignons : c'est la diversité spécifique. Si on regarde les écureuils de plus près, certains sont plus foncés ou résistants aux maladies : c'est la diversité génétique.

Qu'est-ce qu'une espèce ?

Le niveau intermédiaire concerne les espèces. Mais comment définir une espèce ? Ce n'est pas seulement une question de ressemblance physique. En biologie, la définition repose sur la capacité à se reproduire durablement.

Une espèce regroupe des êtres vivants interféconds (capables de se reproduire entre eux) et dont la descendance est fertile (les petits peuvent se reproduire à leur tour).

Ne te fie pas aux apparences ! Un grand chien et un petit chien sont très différents, mais peuvent avoir des petits fertiles : ils sont de la même espèce. À l'inverse, le cheval et l'âne se ressemblent, mais leur petit (le mulet) est stérile : ce sont deux espèces différentes.

Illustration pédagogique épurée. À gauche : un cheval et une ânesse, flèche vers un mulet avec un panneau sens interdit rouge (stérile). À droite : deux chiens de races différentes, flèche vers un chiot avec un signe validé vert (fertile). — Voici un schéma pour illustrer ce critère indispensable de fertilité des descendants.

La diversité génétique et les allèles

Zoomons maintenant au maximum, au sein d'une espèce. Tous les individus possèdent les mêmes gènes (c'est ce qui définit l'espèce), mais ils ne sont pas identiques. Cette variation repose sur l'existence des allèles.

Un gène porte une information (ex: le groupe sanguin). Les allèles sont les différentes versions de ce gène (ex: allèle A, allèle B, allèle O). La combinaison des deux allèles que possède chaque individu (un venant du père, un de la mère) crée la diversité génétique.

Schéma scientifique simplifié. Une paire de chromosomes (deux bâtonnets verticaux). Une bande colorée sur chaque indique le gène. Sur celui de gauche, la bande est bleue (allèle 1). Sur celui de droite, la bande est jaune (allèle 2). — Sur une paire de chromosomes, les allèles sont situés au même endroit pour un gène donné, mais leur contenu peut varier.

D'où viennent ces nouveaux allèles ? Ils apparaissent suite à des mutations. Une mutation est une modification accidentelle, rare et aléatoire de la séquence de l'ADN. C'est le moteur initial de la biodiversité.

En résumé : Les mutations créent de nouveaux allèles. La diversité des allèles explique la variabilité des phénotypes (caractères observables) entre les individus.

Mesurer la biodiversité sur le terrain

Il est impossible de compter tous les êtres vivants de la planète. Les scientifiques utilisent donc l'échantillonnage : on observe une petite partie représentative d'un milieu pour estimer la biodiversité totale.

Distingue bien deux notions : la "richesse spécifique" (le nombre d'espèces différentes présentes) et l''abondance' (le nombre d'individus d'une population donnée).

Si tu captures des insectes au filet dans un pré, les premières captures révèlent beaucoup de nouvelles espèces. Mais petit à petit, tu retombes sur des espèces déjà vues : le nombre d'espèces cumulées finit par stagner.

Graphique simple sur fond blanc. Axe X : 'Nombre d'échantillons'. Axe Y : 'Nombre d'espèces découvertes'. Une courbe bleue monte vite puis devient presque plate (plateau). — On représente ce phénomène par une courbe d'accumulation d'espèces.

L'échantillonnage ne donne qu'une estimation, mais c'est une méthode essentielle pour suivre l'évolution de la biodiversité dans le temps.

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