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Une nouvelle théorie sur la biodiversité co-signée par un membre du Pôle de recherche national "Survie des plantes"

communiqué de presse du 23 avril 2003

Neuchâtel, le 23 avril 2003. Une équipe internationale de chercheurs, dont un biologiste de l'Université de Neuchâtel, a établi une nouvelle théorie sur l'abondance des espèces en fonction de critères écologiques. Ce remarquable travail sera publié dans la revue américaine Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) du 29 avril 2003.

Les scientifiques ont mis au point un modèle d'envergure universelle capable d'expliquer pourquoi, au sein d'une communauté de reptiles ou de poissons par exemple, certaines espèces sont plus abondantes que d'autres. Et cela, indépendamment de la complexité des interactions en jeu. Voilà le défi qu'ont réussi à relever, sous la direction de George Sugihara de la Scripps Institution of Oceanography (San Diego, USA), Louis-Félix Bersier de l'Université de Neuchâtel (Suisse), Robert May et Richard Southwood de l'Université d'Oxford (Royaume-Uni), ainsi que Stuart Pimm de la Duke University (Durham, USA).

"Cette théorie s'applique très bien à des oiseaux qui partagent un même environnement. Elle permettrait par exemple de comprendre pourquoi, dans nos forêts, le pinson et la mésange bleue abondent, alors que le grimpereau ou le pic épeichette sont bien plus rares", explique le biologiste de Neuchâtel, qui est également membre du Pôle de recherche national "Survie des plantes". Pour mieux saisir le problème, Louis-Félix Bersier cite l'étude d'une communauté de sept espèces de canards (voir photo, légende photo: La forme de l'arbre permet de déduire les abondances respectives des espèces vivant dans un même environnement). Ces différentes espèces entretiennent un réseau d'interactions non seulement entre elles, mais aussi avec leur environnement (habitat, proies, prédateurs, etc.).

Un modèle binaire

Comment décomposer cet écheveau apparemment difficile à démêler? En dessinant un arbre de classification, dont chaque branche représente un membre de la communauté avec une caractéristique écologique bien définie. L'élégance du modèle tient au fait que chaque branche se scinde toujours en deux branches plus petites.

"Cet arbre structuré en paires de branches constitue la véritable clé du modèle", souligne Louis-Félix Bersier. Si l'on prend une communauté d'oiseaux en exemple, une branche principale peut se subdiviser en "oiseaux qui mangent des graines" d'une part et "oiseaux qui se nourrissent d'insectes" d'autre part. Cette dernière peut à son tour se ramifier en "espèces qui attrapent les insectes en vol" et "espèces qui les recueillent sur les arbres", elle-même partagée entre "espèces qui trouvent les insectes dans l'écorce" et "celles qui les attrapent sur les feuilles".

Les ramifications se poursuivent jusqu'à ce que les caractéristiques évoquées successivement soient suffisantes pour décrire sans équivoque une seule espèce de la communauté. Ainsi, chaque brindille finale de la classification aboutit à une espèce de la communauté étudiée.

"La forme de l'arbre permet de déduire les abondances respectives de chaque espèce et prédire l'évolution de leurs populations si des paramètres de l'environnement venaient à changer", résume le biologiste de Neuchâtel. Le modèle a été vérifié avec succès sur 10 communautés animales: des oiseaux, des poissons, des reptiles et des batraciens. Il s'agit donc d'un outil de calcul applicable à une grande variété d'organismes, et très utile à l'heure où les études sur la diversité biologique passent pour une préoccupation prioritaire en écologie.

Article scientifique (pdf document)

pour plus d'informations

Dr. Louis-Félix Bersier
University of Neuchâtel, Institute of zoology

Rédacteur: Igor Chlebny