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Les déterminants de la dispersion sont-ils généralisables entre les espèces ?

Les déterminants de la dispersion sont-ils généralisables entre les espèces ?
Les individus émigrent en fonction des ressources et prédateurs présents dans leur habitat de départ, et ces mouvements de dispersion affectent la stabilité locale et régionale des communautés biologiques. C’est ce que révèle une expérience reproduite dans sept dispositifs expérimentaux et 21 taxons récemment décrite dans Nature Ecology & Evolution.

La décision d’émigrer implique de prendre en compte les avantages de quitter son habitat actuel et les coûts et incertitudes de se déplacer vers une destination cible souvent inconnue. Lorsque l’habitat actuel est de mauvaise qualité, l’émigration peut constituer la meilleure option. Plus généralement comme toute prise de décision l’émigration dépend probablement d’une combinaison complexe de caractéristiques individuelles et de conditions environnementales.

Dans quelle mesure les règles régissant ces décisions sont-elles généralisables ? Les écologistes peuvent-ils prévoir de manière utile le moment où les organismes sont susceptibles de se disperser?

C’est à ces questions que Julien Cote (EDB UMR 5174 CNRS/UPS) Delphine Legrand, Simon Blanchet, Staffan Jacob et Alexis Chaine (SETE UMR 5321 CNRS/UPS) et Emmanuel Fronhofer (ISEM UMR Univ. Montpeller/CNRS/IRD/EPHE) ont tenté d’apporter une réponse dans leur récent article Nature Ecology & Evolution.

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Alors que de nombreuses recherches ont documenté les conséquences de la dispersion sur la dynamique des populations et des communautés, les causes sous-jacentes de la dispersion sont souvent simplifiées à l’excès ou ignorées. En premier lieu parce que ces cause peuvent être dictées par des facteurs multiples, qui varient selon les espèces et les milieux et les individus, et dépendent aussi de l’échelle à laquelle elles sont considérées. L’approche originale adoptée dans cette étude a consisté à créer des installations expérimentales comparables et intégratives dans sept laboratoires Européens, allant de microcosmes connectés peuplés de protistes à des mésocosmes connectés semi-naturels peuplés de lézards.

Des protistes aux vertébrés

Sur 21 espèces différentes, incluant des taxons de protistes, d'algues, d'arthropodes, de mollusques et de vertébrés aquatiques, terrestres et à dispersion aérienne, les auteurs ont testé les effets de la disponibilité en ressources et des risques de prédation sur la décision d'émigration.

Le principe était le même dans chaque expérience : l’espèce d’intérêt était placée dans une parcelle d’habitat d'origine connecté à une parcelle cible, les deux étant séparés par une matrice inhospitalière. Comme prévu par les auteurs, les taux d'émigration étaient plus élevés lorsque les ressources dans le patch de départ étaient faibles et en présence de prédateurs. Les chercheurs notent également que l'effet de la disponibilité des ressources était toujours plus fort que celui de la prédation, les réactions à la prédation variant plus d'un taxon à l'autre.

Quelles conséquences sur les dynamiques locales et régionales?

Les chercheurs ont également étudié théoriquement les conséquences potentielles sur la stabilité de métacommunautés régionales d’une émigration liée à la prédation et aux ressources. Leur modèle de réseau trophique indique qu’une dispersion dépendante du contexte local augmente la stabilité des populations localement et régionalement, avec des effets indirects sur la stabilité des autres niveaux trophiques.

Ces résultats montrent l'importance de la dispersion non aléatoire pour le maintien des propriétés de la communauté à des échelles spatiales plus larges et suggèrent que la dispersion pourrait même réduire le risque d'extinction. L’expérience et le modèle, construits sur des hypothèses simples, offrent des pistes intéressantes à poursuivre afin d’en augmenter le réalisme. Par exemple, les auteurs ont manipulé et modélisé la phase d’émigration alors que les décisions d’immigration peuvent également suivre des règles complexes basées sur les conditions rencontrées dans les destinations cibles potentielles. La décision de disperser dépendra donc à la fois des conditions locales et régionales.

« Pour nous l’important est la mise en place de protocoles standardisés aux travers du vivant - des protistes aux vertébrés. Cela nous permet de contrôler les conditions expérimentales, d’améliorer la comparaison et de décrire des processus généraux et les différences entre les espèces. A l’heure où nous essayons de faire des prédictions sur le devenir des espèces en modélisant de façon globale et rarement espèce par espèce, la discrimination entre les règles généralisables et celles qui ne le sont pas est particulièrement nécessaire. Sur cet aspect, cet article constitue en quelque sorte un appel au travail collectif et organisé pour la question qui nous occupe. » conclue Julien Cote.

Voir aussi

E.A. Fronhofer, D. Legrand, F. Altermatt, A. Ansart, S. Blanchet, D. Bonte, A. Chaine, M. Dahirel, F.De Laender, J. De Raedt, L. di Gesu, S.Jacob, O. Kaltz, E. Laurent, C. J. Little, L. Madec, F. Manzi, S. Masier, F. Pellerin, F. Pennekamp, N. Schtickzelle, L. Therry, A. Vong, L. Winandy & J. Cote. Bottom-up and top-down control of dispersal across major organismal groups.Nature Ecology & Evolution. December 2018. https://doi.org/10.1038/s41559-018-0686-0