Conséquences évolutives de la compétition

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La compétition est une forme d’interaction négative entre individus de la même espèce (compétition intraspécifique) ou d’espèces différentes (compétition interspécifique) qui entrent en concurrence pour l’exploitation directe de ressources présentes dans leur environnement ou qui par leurs présences réduisent la capacité des autres individus à disposer de ces ressources.

Ces interactions affectent négativement la fitness des individus entrant en compétition. La compétition entraîne alors l’augmentation des pressions de sélection sur les individus les forçant à évoluer pour réduire ces mêmes pressions. Ces évolutions étant définies par des changements dans le temps des caractères morphologiques et/ou génétiques des individus appartenant aux populations en compétitions.

Un individu en compétition est défini par son habileté compétitive : elle est composée de deux éléments, l’effet compétitif et la réponse compétitive.

L’effet compétitif est la capacité d’un organisme à réduire le fitness des organismes avec lesquels il interagit compétitivement. La réponse compétitive est l'habileté à supporter les effets négatifs des voisins[1].

Interférence

On observe une interaction directe entre les individus ou populations en concurrence pour l'obtention d'une ressource. Cette interférence peut être active, par exemple sous forme de combats, vols (kleptoparasitisme), ou passive par exemple l'utilisation des métabolites secondaires chez les plantes.

Exploitation

Ce type de compétition se fait sans interaction directe entre les concurrents. Elle vient de l’utilisation de ressources communes par un des concurrents, ce qui diminue la disponibilité des ressources pour l’autre.

Évolution des traits dans une population

La compétition à travers ses différentes formes va contraindre et faire évoluer les traits d’histoire de vie, sélectionnant les individus ayant une meilleure fitness. Les traits comportementaux, physiologiques, anatomiques et morphologiques vont donc évoluer dans la population en fonction de l’environnement et de la compétitivité des autres individus. L'héritabilité des caractères est un point clé dans la sélection naturelle, et cette variation de trait au fur et à mesure des générations est étudié grâce à la génétique quantitative.

Équation du changement du trait moyen de la population de Hadfield[2]:

Avec un trait ressource dépendant dans la population caractérisé par de la variance génétique pour l'acquisition de la ressource sous conditions compétitives,

la compétitivité, le gradient de sélection, A le total de ressource pour N individu en compétition, la variance de l’additivité génétique du trait 2 et la covariance additive positive des traits 1 et 2.

A et N impliquent que si la quantité de ressource augmente ou le nombre de compétiteur diminue alors la moyenne du trait 1 va augmenter.

décrit le changement évolutif du trait 1 attendu comme une conséquence de la sélection directe du trait corrélé génétiquement avec l'habileté compétitive.

Si on part du postulat que seule l‘acquisition de la ressource a un gradient de sélection non nul, alors on peut remplacer ce terme par la covariance de l’additivité génétique entre le trait 1 et la fitness relative, et peut être interprété comme l’identité de Robertson Price :

correspond à la diminution de la variation de causée par la détérioration de l’environnement, car la variance génétique pour l'habileté compétitive implique des effets génétiques indirects sur l’acquisition de la ressource.

Interspécifique

Il y a compétition interspécifique lorsque les organismes de deux espèces différentes entrent en concurrence pour l'obtention d’une même ressource.

Conséquences évolutives

Exclusion compétitive

Selon le principe d'exclusion compétitive de Gause (1934): Dans un environnement stable, lorsque deux espèces sont en compétition pour une ressource limitée, celle qui utilise ses ressources le plus efficacement finira par éliminer localement l’autre. Deux espèces peuvent coexister sur un long terme si les ressources ne sont pas limitantes ou que leurs niches écologiques différèrent toujours d’une manière ou d’une autre.

Darwin émit le postulat comme quoi la lutte pour l’existence est plus importante entre espèces plus fortement apparentées[3].

Les espèces proches sont plus susceptibles d’avoir des niches similaires et ainsi de subir une plus forte compétition. L’exclusion compétitive d’espèces proches est sans doute la cause de la coexistence fréquente d’espèces distantes dans les communautés écologiques. C'est la sur-dispersion phylogénétique : les espèces cohabitant au sein d’une communauté locale sont en moyenne moins apparentées que des espèces de communautés distinctes[3]. La sur-dispersion phylogénétique est souvent attribuée à l’exclusion compétitive d’espèces proches d’un point de vue phylogénétique (Phylogénétique limiting similarity Hipothesis) même si d’autres facteurs sont sans doute impliqués, surtout dans les communautés naturelles[3].

Ce cas fut observé chez certaines espèces de Tamia[4], dans des montagnes du Nevada deux populations de Tamia peuvent coexister grâce à des comportements et des aptitudes différentes, bien qu'elles exploitent les mêmes ressources que sont les fruits et graines de genévrier et de pin. La première espèce est Tamias dorsalis qui possède un caractère extrêmement agressif face aux possibles compétiteurs qu'ils soient de la même espèce ou d'une espèce proche, lors d'une confrontation il va poursuivre l'adversaire jusqu'à la fuite de ce dernier. La seconde espèce est Tamias umbrinus qui est une espèce fortement arboricole et plus sociale comparée à Tamias dorsalis, cette espèce vit la plupart du temps dans les arbres, s'il y a danger elle s'y réfugie pour être hors de portée et reste immobile en attendant que le danger passe. Lors de leurs rencontres, Tamias dorsalis agresse Tamias umbrinus, si la zone où l'agression a lieu est dégagée la tactique d'agression de Tamias dorsalis sera avantagée, si l'agression a lieu dans une forêt dense la fuite de Tamias umbrinus sera facilitée et Tamias dorsalis dépensera de l'énergie inutilement pour pourchasser son compétiteur.

Il y a coexistence d’espèces en compétition seulement si elles occupent des niches écologiques différentes. On peut alors observer une différenciation de niche.

Séparation écologique

Deux populations présentes dans un habitat donné peuvent coexister s'il y a un minimum de différences entre leurs niches écologiques. On observe une séparation écologique des espèces concurrentes due à la sélection naturelle qui favorise les individus divergents, à partir du moment où leur comportement s’exprime dans leurs gènes. Dans ce cas, la compétition interspécifique a pour effet le rétrécissement de la niche écologique, ce qui favorise le processus de glissement des niches associé dans le long terme d'un phénomène de déplacement des caractères dû à une évolution des caractères phénotypiques propres à chacune des espèces en présence (spécialisation des espèces)[5].

Sélection directionnelle

Dans un environnement où on observe la présence d’une espèce présentant un polymorphisme qui entraine l’utilisation, par des individus d’une même population, de ressources différentes ; si une espèce immigrante arrivant dans l’environnement est une meilleure compétitrice que l’espèce résidente pour une ressource commune ; alors l’espèce immigrante va exclure l’espèce résidente d’une partie des ressources exploitables. La population résidente va alors réduire son polymorphisme afin de réduire les pressions entrainées par la compétition, on aura alors disparition ou réduction de certains phénotypes utilisé dans l’acquisition des ressources communes[6].

Ce cas fut observé dans certaines Îles des Galápagos avec des Pinsons de Darwin[6]. Geospiza fortis utilisait deux ressources différentes, des graines de petites et de grandes tailles. Seuls les individus avec de gros becs pouvaient consommer les grosses graines, cela leur donnait un avantage en période de sécheresse où les petites graines se faisaient rares. Lors de l’arrivée de Geospiza magnirostris dont la ressource principale était ces grosses graines, ces derniers sont devenus les compétiteurs dominants pour cette ressource. Chez Geospiza fortis, après plusieurs décennies on a observé de moins en moins d’individus à gros bec, le taux d’individus à petit bec a augmenté jusqu'à quasi-disparition du trait gros bec dans la population à cause des pressions de sélections.

Successions végétales

La compétition entre populations différentes de plantes conduit à l’instauration d’une dynamique de successions végétales au cours du temps[1].

Chez ces plantes soumises à la compétition, leur réponse compétitive se décline en deux processus : une conservation des ressources en stockage et sûreté, la réponse persistante. Ou, une tolérance des voisins en acquérant des ressources plus rapidement qu’eux ou dans des lieux/moments différents c’est le foraging ou réponse d’évasion. On observe souvent un trade-off (compromis évolutif) entre ces deux processus : priorité pour la croissance rapide ou sur la conservation des ressources[1].

Le long de la succession végétale, on observe une limitation croissante de la luminosité. Cela se traduit par une augmentation de la compétition entre les plantes pour l’accès à la lumière : on peut observer un accroissement de la biomasse et de la quantité de litière au cours du temps, ce qui joue sur l’augmentation de l’humidité du sol[1].

Le trait principal de ces plantes qui est affecté par la compétition est la biomasse totale des plantes, que l’on peut seconder par le diamètre des tiges dans les successions végétales d’herbacées. En effet, elles ont tendance à s’étendre plutôt que de croître en hauteur. Chez les populations de plantes vivant dans des environnements à luminosité réduite on peut de la même manière considérer la taille des plantes[1].

Ces adaptations ont permis de sélectionner les meilleures compétitrices le long des successions et du temps. Il semblerait en effet, selon certaines études, que les espèces des successions avancées soient plus compétitives, et que le milieu des successions primaires provoque plus de compétition. On a eu une sélection dynamique des espèces au cours du temps, de l’espace et au cours de la succession[1].

Intraspécifique

Références

Voir aussi

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