Un nouveau modèle identifie les espèces végétales qui peuvent coexister | Club des magazines

dans À propos de l’origine des espèces, Charles Darwin a fait une réflexion célèbre sur une “berge enchevêtrée recouverte de nombreuses plantes différentes”. Ces nombreuses plantes auraient coexisté dans un réseau complexe de relations qui équilibraient l’adéquation de l’habitat et la capacité de rivaliser pour les ressources.

Dans l’espoir de comprendre le mouvement des espèces envahissantes et les voies de rétablissement des espèces indigènes, les écologistes tentent de modéliser ces relations. Mais la plupart des modèles de coexistence à ce jour réussissent mal à recréer le monde réel.

Une étude récente propose une mise à jour. En tenant compte de certaines des différences naturelles sur le terrain, les chercheurs pourraient créer un modèle qui pourrait prédire plus précisément la coexistence de différentes espèces végétales. Les résultats ont été récemment publié dans Lettres d’écologie.

Ces modèles de coexistence “sont très théoriques, et je voulais voir si nous pouvions les appliquer à des systèmes réels et voir si nous pouvions en tirer quelque chose d’instructif”, explique Catherine Bowler, consultante en écologie à Brisbane, en Australie. a travaillé sur l’étude en tant que doctorant à l’Université du Queensland.

Les modèles de coexistence se concentrent souvent sur les plantes et modélisent généralement la croissance de deux espèces distinctes. Ils cartographient efficacement la manière dont les plantes préfèrent différentes niches environnementales (différences qui favorisent la coexistence) et la capacité des plantes à se concurrencer (différences qui ne favorisent pas la coexistence).

Ainsi, dans un modèle où deux plantes préfèrent des niches similaires et où l’une est susceptible de surpasser l’autre (ce qui implique un grand écart dans la forme physique des plantes), le modèle prédit qu’une espèce surpassera l’autre.

Selon Miguel Angel Gomez Llano, écologiste à l’Université de l’Arkansas, le problème avec ces modèles est que les résultats ont tendance à prédire des niveaux de coexistence irréalistes. “Les estimations des différences de fitness et de niche prédisent que peu de paires d’espèces coexisteront, alors que dans la nature, nous les voyons coexister tout le temps”, dit-il.

Une des raisons à cela, explique Bowler, est que les modèles sont déterministes et calculent la coexistence comme une réponse oui/non. “Le côté niche et fitness de la théorie de la coexistence ne permet pas vraiment d’examiner la variabilité et l’incertitude des données que vous obtenez dans un système réel”, dit-il.

Essayez d’attraper cette variation Lettres d’écologie étude a porté sur une communauté forestière de plantes annuelles en Australie occidentale. Ces plantes complètent leur cycle de vie en 12 mois. Les chercheurs ont compté les graines de huit espèces de fleurs, d’herbes et de graminées, puis les ont cultivées pour voir combien ont germé et survécu.

Les modèles de coexistence des espèces reposent généralement sur des valeurs moyennes de ces traits, mais l’étude a plutôt utilisé des données recueillies sur le terrain. Au lieu d’une réponse oui/non, leur modèle a produit une série de prédictions probabilistes sur la coexistence de deux espèces. Cela a changé les résultats : par rapport à un modèle déterministe standard qui utilisait des valeurs moyennes, la simulation modifiée a révélé que trois autres des 14 paires d’espèces pouvaient exister dans certaines conditions.

Bowler note que les approches statistiques ont depuis longtemps la capacité de mesurer la variation, mais le cadre conventionnel des différences de niche de la théorie de la coexistence ignore cette variation. “C’est juste une façon plus réaliste de voir le monde”, dit-il.

Gomez Llano est d’accord. “Je pense que l’idée est bonne et bien mise en œuvre, et je pense que c’est une méthode plus précise”, dit-il. Je ne suis pas sûr que l’effet de la prise en compte de l’incertitude soit suffisamment important pour faire une différence dans la plupart des cas », ajoute-t-il. “Leurs résultats montrent toujours qu’une très faible proportion de paires d’espèces coexistent.”

En effet, une prochaine étape importante consiste à tester dans quelle mesure la variation modifie de manière significative les prédictions de coexistence, et si cette variation se produit au sein des espèces, dit-il.

Bowler ne travaille plus dans le milieu universitaire, mais la co-auteure de l’article, Lauren Shoemaker, écologiste à l’Université du Wyoming, s’efforce d’appliquer les résultats à “des problèmes du monde réel tels que la restauration et la prédiction de la coexistence des espèces dans le cadre de futurs scénarios de changement global”. Les modèles qui tiennent mieux compte de la variation sont un moyen de combler le fossé entre la théorie de la coexistence et les applications, dit-il.

Son groupe travaille également à élargir la théorie de la coexistence, allant au-delà des simples comparaisons de paires d’espèces vers des calculs plus diversifiés et riches en espèces. Après tout, en plus des plantes sur le rivage enchevêtré de Darwin, il y avait aussi “des oiseaux chantant dans les buissons, divers insectes volant et des vers rampant à travers la terre humide”.



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