Fiche de révision : Interactions écologiques et relations entre espèces

📋 Plan du Cours

1. Facteurs écologiques et types d’interactions
2. Effets des interactions sur les deux partenaires
3. Compétition intraspécifique chez végétaux et animaux
4. Compétition sexuelle et sélection intrasexuelle
5. Cannibalisme intraspécifique et ses formes
6. Coopération intraspécifique et comportements altruistes
7. Compétition interspécifique par exploitation et interférence
8. Mutualisme interspécifique et symbioses obligatoires
9. Mutualisme trophique, défense et dispersion
10. Commensalisme : inquilisme et phorésie
11. Amensalisme : antibiose, télétoxie et allélopathie

📖 1. Facteurs écologiques et types d’interactions

🔑 Notions clés & Définitions

• Facteurs abiotiques : Facteurs écologiques non vivants qui conditionnent le milieu, comme le climat et la disponibilité en ressources nutritives.
• Facteurs biotiques : Facteurs écologiques liés aux êtres vivants, qui modifient les interactions entre organismes au sein des populations et des communautés.
• Interactions intraspécifiques : Interactions entre individus de la même espèce au sein d’une population, avec des effets variables pour chaque partenaire.
• Interactions interspécifiques : Interactions entre individus d’espèces différentes au sein d’une communauté, avec des effets variables pour chaque partenaire.
• Neutralisme : Type d’interaction où les deux partenaires n’ont aucun effet mesurable l’un sur l’autre.

📝 Points essentiels

• Les facteurs écologiques se classent en abiotiques (climat, ressources nutritives) et biotiques (effets des êtres vivants).
• Les facteurs abiotiques influencent les ressources nutritives, ce qui modifie ensuite les interactions entre organismes.
• Les facteurs biotiques concernent les interactions au sein des populations (intraspécifiques) et des communautés (interspécifiques).
• On classe une interaction par l’effet sur chaque partenaire : bénéfique (+), défavorable (-) ou nul (0).
• Le neutralisme correspond à un effet nul pour les deux partenaires (0/0).
• Tableau de comparaison : IntraSp vs InterSp — IntraSp = même espèce dans une population ; InterSp = espèces différentes dans une communauté.

💡 Astuce mémo

Abiotiques → Ressources → Interactions ; Biotiques → IntraSp/InterSp.

📖 2. Effets des interactions sur les deux partenaires

🔑 Notions clés & Définitions

• Compétition intraspécifique : Interaction entre individus d’une même espèce qui se disputent des ressources, ce qui réduit la croissance et la survie.
• Éclaircie : Action de diminuer la densité d’une plantation, ce qui abaisse la compétition entre individus et favorise une croissance plus rapide.
• Défense de territoire : Comportement de certains animaux (chant, odeurs, défense active) qui limite l’accès aux ressources et manifeste une compétition intraspécifique.
• Sélection intersexuelle : Modalité de compétition sexuelle où un individu cherche à être le plus attractif pour le sexe opposé, favorisant des caractères sexuels et des parades.
• Sélection intrasexuelle : Modalité de compétition sexuelle où des individus du même sexe se disputent l’accès aux partenaires, via combats et hiérarchie de dominance.

📝 Points essentiels

• Une compétition intraspécifique forte ralentit la croissance, tandis qu’une baisse de cette compétition accélère la croissance.
• Chez le sapin douglas en plantation, une éclaircie se traduit par des cernes plus larges, indicateurs d’une croissance accélérée.
• La défense d’un territoire peut fragmenter les ressources et limiter la concurrence entre individus de la même population.
• Chez certains oiseaux, la surface du territoire varie avec la disponibilité des ressources.
• Chez le Souimanga à ailes dorées, la surface du territoire change fortement selon les années, tout en contenant environ 1600 fleurs exploitées pour le nectar.
• La compétition sexuelle combine souvent attraction pour le sexe opposé (sélection intersexuelle) et affrontements entre individus du même sexe (sélection intrasexuelle).

💡 Astuce mémo

Compétition ↓ (éclaircie/ressources) ⇒ croissance ↑ ; territoire = compétition visible ; intersexuelle = séduire, intrasexuelle = se battre.

📖 3. Compétition intraspécifique chez végétaux et animaux

🔑 Notions clés & Définitions

• Cannibalisme parental : Le cannibalisme parental désigne le fait, pour des adultes, de dévorer parfois des jeunes de leur propre espèce.
• Coopération intraspécifique : La coopération intraspécifique regroupe des comportements d’entraide entre individus d’une même espèce, souvent qualifiés d’altruistes.
• Cris d’alarme : Les cris d’alarme sont des signaux sonores émis par certains animaux pour avertir des congénères d’un danger, notamment la présence d’un prédateur.
• Phéromone d’alarme : La phéromone d’alarme est un signal chimique libéré par des insectes sociaux pour prévenir leurs congénères d’un danger.
• Banc de poissons : Un banc de poissons est une formation collective qui permet de réduire le risque de prédation chez des espèces comme les sardines ou les harengs.

📝 Points essentiels

• Chez certaines araignées et chez la mante religieuse, le cannibalisme pendant l’accouplement est observé et peut fournir à la femelle de l’énergie pour la ponte et les soins aux jeunes.
• Le cannibalisme parental apparaît chez des poissons territoriaux comme la truite et le brochet, où des individus plus petits peuvent être mangés lorsqu’ils empiètent sur le territoire.
• Chez les abeilles, des larves et des nymphes peuvent être consommées en cas de disette.
• Chez des mammifères à hiérarchie sociale, un nouveau mâle dominant peut manger la progéniture du mâle évincé pour se reproduire plus vite, comme chez le lion.
• La coopération intraspécifique correspond à une entraide entre individus et peut prendre la forme de comportements altruistes.
• Les signaux d’alerte servent à prévenir les congénères d’un prédateur, via des cris d’alarme (oiseaux, singes) ou des phéromones d’alarme chez des insectes sociaux et des poissons.

💡 Astuce mémo

Cannibalisme = énergie/contrôle; Coopération = alerte + groupe (cris/phéromones/bancs).

📖 4. Compétition sexuelle et sélection intrasexuelle

🔑 Notions clés & Définitions

• Compétition intraspécifique : Interaction entre individus d’une même espèce qui se disputent une ressource ou l’accès à des partenaires, ce qui peut réduire la croissance et augmenter les coûts énergétiques.
• Sélection intrasexuelle : Forme de sélection naturelle où la reproduction est favorisée chez les individus qui gagnent la compétition au sein du même sexe ou de la même espèce.
• Compétition par interférence : Type de compétition où des individus empêchent directement l’autre d’accéder aux ressources, ce qui peut mener à l’exclusion de l’espèce moins compétitive.
• Exclusion compétitive : Principe selon lequel deux espèces ne peuvent pas persister durablement sur une même ressource limitante, l’une finissant par disparaître.
• Espèce allochtones : Espèce introduite par l’homme (volontairement ou non) dans un milieu où elle n’était pas présente auparavant.

📝 Points essentiels

• La compétition peut provoquer des comportements agressifs et donc une dépense énergétique chez les compétiteurs.
• La compétition réduit aussi la ressource disponible, ce qui affecte la croissance des individus.
• Les expériences de Gause (1934) sur Paramecium aurelia et Paramecium caudatum montrent que les deux espèces ne coexistent pas quand elles exploitent la même ressource limitante.
• En co-culture, Paramecium caudatum disparaît au bout de 18 jours, car elle est moins compétitive que Paramecium aurelia pour se nourrir de bactéries.
• La compétition par interférence conduit à l’exclusion de l’espèce la moins efficace, notamment via un meilleur taux de filtration chez Paramecium aurelia.
• Des introductions d’espèces allochtones peuvent déclencher des exclusions compétitives d’espèces autochtones, avec des exemples sur des îles et en Australie.

💡 Astuce mémo

Interférence = empêche l’accès ; Exclusion compétitive = même ressource limitante → une espèce disparaît.

📖 5. Cannibalisme intraspécifique et ses formes

🔑 Notions clés & Définitions

• Prédation : Relation trophique où un organisme capture des proies vivantes pour s’en nourrir ou nourrir sa progéniture.
• Herbivores : Groupe de prédateurs qui se nourrit de végétaux sans provoquer de mort systématique des individus.
• Carnivores : Groupe de prédateurs qui se nourrit d’aliments carnés.
• Omnivores : Groupe de prédateurs qui consomme à la fois des végétaux et des aliments carnés.
• Bactérivores : Sous-ensemble de prédateurs chez les microorganismes, correspondant aux protozoaires qui consomment des bactéries.

📝 Points essentiels

• La prédation existe chez toutes les lignées animales, chez les microorganismes et même chez certaines plantes carnivores.
• Chez les microorganismes, on trouve des bactéries « mangeuses de bactéries » et des protozoaires qui se nourrissent de bactéries.
• Les plantes carnivores citées incluent Drosera, Nepenthes, Sarracenia et Utricularia, utilisées pour compenser un manque de nutriments essentiels.
• La classification des prédateurs se fait selon la nature de la nourriture consommée : herbivores, carnivores et omnivores.
• Dans le réseau trophique, la prédation relie capture, assimilation et recyclage, avec une dynamique entre prédateur et proie.
• À l’échelle des populations, la dynamique est souvent étudiée via des cas de spécialisation (monophagie), où un prédateur se nourrit presque d’une seule espèce proie.

💡 Astuce mémo

Prédation = Proie vivante → Assimilation → Recyclage (et ça fait bouger les effectifs).

📖 6. Coopération intraspécifique et comportements altruistes

🔑 Notions clés & Définitions

• Paramecium caudatum : Protozoaire utilisé comme proie modèle dans l’étude de la dynamique prédateur/proie.
• Didinium nasutum : Protozoaire prédateur utilisé comme modèle pour étudier l’impact de la prédation sur les proies.
• Monophagie : Situation où un prédateur se nourrit d’une seule espèce de proie, phénomène plutôt rare dans les milieux naturels.
• Lutte biologique : Méthode de contrôle des espèces ravageuses utilisant des prédateurs plutôt que des pesticides.
• Espèce clef de voûte : Espèce dont la disparition provoque de fortes perturbations du réseau trophique, avec des effets en cascade.

📝 Points essentiels

• Dans l’approche in situ, la dynamique prédateur/proie est observée directement dans le milieu plutôt qu’en conditions artificielles.
• Chez les systèmes naturels, les cas de monophagie sont plutôt rares, ce qui rend aussi rares les situations de fort contrôle d’une population proie par un seul prédateur.
• Stratégie optimale du prédateur : il cible les proies les plus profitables selon le rapport gain/perte d’énergie.
• Stratégie optimale du prédateur : il se regroupe et choisit des sites riches en proies pour maximiser l’efficacité de capture.
• Données de la Compagnie de la Baie d’Hudson : le lynx du Canada influerait peu sur le lièvre variable, alors que le lièvre variable influencerait les effectifs de lynx.
• Rôles de la prédation : la sélection naturelle favorise les proies les mieux adaptées qui survivent et se reproduisent davantage.

💡 Astuce mémo

Profit = Gain/Perte + Regroupement : le prédateur vise ce qui rapporte le plus et où la proie est la plus concentrée.

📖 7. Compétition interspécifique par exploitation et interférence

🔑 Notions clés & Définitions

• Compétition interspécifique : Relation entre deux espèces où elles se gênent mutuellement pour l’accès à une ressource, ce qui réduit la performance des deux.
• Compétition par exploitation : Type de compétition interspécifique où les espèces se disputent la même ressource, chacune la consommant et la rendant moins disponible pour l’autre.
• Compétition par interférence : Type de compétition interspécifique où une espèce empêche l’autre d’accéder à la ressource par des actions directes ou des effets sur son comportement.
• Cascade trophique : Chaîne d’effets écologiques où la disparition ou le relâchement d’un contrôle sur un niveau trophique entraîne des changements en cascade chez les niveaux suivants.

📝 Points essentiels

• La compétition interspécifique correspond au cas où les deux espèces subissent un effet négatif de la présence de l’autre, noté (-/-).
• La compétition par exploitation se produit quand les deux espèces utilisent la même ressource, et la baisse de disponibilité pénalise les deux.
• La compétition par interférence repose sur des mécanismes qui bloquent ou perturbent l’accès de l’autre espèce à la ressource, même sans consommation directe.
• Un exemple de cascade trophique décrit une situation où, après la perte du contrôle exercé par des loutres, des oursins pullulent et réduisent fortement les forêts d’algues marines.
• La cascade trophique illustre comment une modification d’interactions entre espèces peut amplifier des effets à travers plusieurs niveaux du réseau trophique.

💡 Astuce mémo

Exploitation = je mange la ressource; Interférence = je t’empêche d’y accéder; Cascade = perte d’un contrôle → pullulation → chute du niveau suivant.

📖 8. Mutualisme interspécifique et symbioses obligatoires

🔑 Notions clés & Définitions

• Coopérations interspécifiques : Coopérations entre espèces où des individus tirent un bénéfice d’une interaction directe ou indirecte avec une autre espèce.
• Renseignement par cris d’alarme : Signalisation interspécifique où un cri d’alarme d’une espèce avertit d’autres espèces d’un danger.
• Nidification collective : Organisation de la reproduction en colonies mixtes, où la proximité entre espèces réduit le risque face aux prédateurs ou parasites.
• Mutualisme interspécifique : Relation où chaque partenaire rend un service et reçoit une récompense, avec une interaction au minimum obligatoire pour l’un des deux.
• Symbiose obligatoire : Association mutualiste obligatoire, parfois avec un partenaire vivant à l’intérieur de l’autre.

📝 Points essentiels

• Dans un mutualisme, chaque partenaire fournit un service et reçoit une récompense de l’autre, avec une dépendance minimale pour au moins un des partenaires.
• Le terme symbiose est réservé aux mutualismes obligatoires, parfois avec vie intracorporelle d’un partenaire.
• Le mutualisme trophique correspond à un échange de nutriments entre partenaires.
• Le mutualisme de défense correspond à un partenaire fournissant le couvert et l’autre protégeant contre prédateurs et/ou parasites.
• Le mutualisme de dispersion correspond à un partenaire fournissant le couvert en échange d’une dispersion de pollen (zoogamie) ou de graines (zoochorie).
• Exemples de mutualisme trophique : mycorhizes (champignon + racines), lichens (algue/cyanobactérie + champignon), légumineuses (Rhizobium + nodosités racinaires), coraux (Xanthelles + cnidaires).

💡 Astuce mémo

Mutualisme = Service ↔ Récompense ; Symbiose = Mutualisme obligatoire (souvent “dans l’autre”).

📖 9. Mutualisme trophique, défense et dispersion

🔑 Notions clés & Définitions

• Mutualisme trophique : Association mutualiste où deux organismes hétérotrophes s’échangent des composés utiles, souvent via des microorganismes et des fonctions métaboliques complémentaires.
• Labre nettoyeur : Poisson tropical de vaste répartition qui se nourrit d’ectoparasites présents sur d’autres espèces, jouant un rôle de “nettoyage”.
• Oiseau pique-bœufs : Oiseau africain spécialisé dans le retrait de tiques sur de grands mammifères, agissant comme nettoyeur.
• Myrmécophytes : Plantes myrmécophiles qui hébergent des fourmis (nid) et leur fournissent aussi des ressources comme le nectar extrafloral.
• Zoogamie : Pollinisation des plantes à fleurs par des animaux, assurant le transfert du pollen pour la reproduction.

📝 Points essentiels

• Dans le mutualisme trophique, des organismes hétérotrophes échangent des composés, souvent avec des microorganismes associés aux animaux qui produisent des enzymes ou réalisent des fonctions métaboliques impossibles pour
• Exemple de mutualisme trophique : le rumen des ruminants abrite des microorganismes capables de contribuer à la digestion via des fonctions métaboliques spécifiques.
• Les mutualismes de défense utilisent des “nettoyeurs” qui réduisent la charge de parasites en se nourrissant d’ectoparasites sur le corps d’autres espèces.
• En milieu marin, le phénomène des nettoyeurs est très développé dans les récifs coralliens, avec notamment le labre nettoyeur (Labroides dimidiatus) qui consomme des ectoparasites crustacés.
• En Afrique, les oiseaux pique-bœufs (Buphagus erythrorhynchus et Buphagus africanus) se nourrissent de tiques sur de grands herbivores sauvages et domestiques.
• Les myrmécophytes offrent aux fourmis un logement (nid) et une source de nourriture (dont nectar extrafloral), tandis que les fourmis protègent la plante contre les défoliateurs (mammifères herbivores et insectes phytoph

💡 Astuce mémo

Nettoyage = parasites en moins ; Myrmécophytes = nid + nectar ; Zoogamie = pollen par animaux.

📖 10. Commensalisme : inquilisme et phorésie

🔑 Notions clés & Définitions

• Commensalisme : Relation écologique (+/0) où une espèce profite d’une autre sans lui causer de dommage direct.
• Inquilisme : Type de commensalisme où l’inquilin utilise le corps de l’hôte comme abri pour se protéger.
• Phorésie : Type de commensalisme où l’organisme phorétique utilise l’hôte comme moyen de transport.
• Crabe pinnothère : Crustacé commensal vivant dans une moule (inquilin) et profitant de l’abri offert par l’hôte.
• Poisson rémora : Poisson commensal phorétique qui se fixe sur de grands hôtes grâce à une ventouse.

📝 Points essentiels

• Le commensalisme correspond à une relation où l’hôte n’est pas affecté (profit pour un seul, effet nul pour l’autre).
• En inquilisme, l’inquilin se sert de l’hôte comme refuge pour la protection.
• En phorésie, l’organisme phorétique se fait transporter par l’hôte pour se déplacer ou s’installer ailleurs.
• Exemple d’inquilisme : crabe pinnothère et moule, avec plusieurs crabes possibles dans une même moule.
• Exemple d’inquilisme : poisson-clown et certaines anémones, parfois qualifié de mutualisme mais avec bénéfices pour l’anémone très faibles voire nuls en milieu naturel.
• Exemple de phorésie : la rémora utilise une nageoire dorsale transformée en disque-ventouse pour se fixer sur requins, raies, baleines et tortues marines.

💡 Astuce mémo

Inquilisme = abri (dans), Phorésie = transport (sur).

📖 11. Amensalisme : antibiose, télétoxie et allélopathie

🔑 Notions clés & Définitions

• Amensalisme : Relation écologique où une espèce est inhibée par des substances chimiques émises par une autre, tandis que l’amensale bénéficie sans contact direct.
• Antibiose : Forme d’amensalisme où des microorganismes se neutralisent via des substances chimiques toxiques ou répulsives.
• Télétoxie : Forme d’amensalisme où des plantes supérieures se font concurrence par des substances chimiques agissant à distance.
• Allélopathie : Forme d’amensalisme où une plante libère des composés toxiques pour limiter d’autres plantes et/ou des herbivores.
• Substance allélopathique : Terme générique désignant les molécules toxiques impliquées dans l’antibiose, la télétoxie et l’allélopathie.

📝 Points essentiels

• L’amensalisme correspond à une inhibition d’une autre espèce, avec un bénéfice pour l’espèce émettrice souvent non immédiatement visible.
• L’amensalisme regroupe antibiose, télétoxie et allélopathie, qui sont des « guerres chimiques » entre espèces.
• Antibiose : interaction chimique entre microorganismes pour empêcher la croissance ou la survie d’autres microbes.
• Télétoxie : interaction chimique entre plantes supérieures, via des substances qui contraignent une autre plante.
• Allélopathie : excrétion de substances toxiques par les plantes pour se protéger d’autres plantes et/ou des herbivores.
• Le noyer (genre Juglans) produit la juglone (ou juglandine), présente dans feuilles, écorce et racines, qui freine le développement de nombreuses plantes herbacées autour de lui.

💡 Astuce mémo

Antibiose = microbe contre microbe ; Télétoxie = plante contre plante ; Allélopathie = plante contre plantes/herbivores (chimie à distance).

📊 Tableaux de synthèse

Effets des interactions sur les deux partenaires

⚠️ Pièges & confusions fréquents

1. Confondre interactions intraspécifiques et interspécifiques : la première concerne la même espèce (population), la seconde des espèces différentes (communautés).
2. Inverser les signes : en compétition interspécifique, les deux partenaires subissent (-/-), alors que le commensalisme est (+/0).
3. Croire que la prédation est toujours létale : c’est une relation d’exploitation par capture de proies vivantes, mais l’effet sur les effectifs dépend du contexte (dynamique prédateur/proie).
4. Mélanger mutualisme et symbiose : la symbiose correspond aux mutualismes obligatoires, parfois avec vie intracorporelle.
5. Penser que les virus/procaryotes responsables de maladies sont des parasites : le cours précise qu’ils ne doivent pas, par définition, être qualifiés de parasites.
6. Confondre compétition par exploitation et par interférence : exploitation = même ressource à des moments différents (pas d’interaction directe), interférence = même moment (agressivité, dépense énergétique).
7. Oublier que l’amensalisme est noté (0/-) : l’espèce inhibée est pénalisée, l’amensale bénéficie sans contact direct via substances chimiques.

✅ Checklist Examen

1. Expliquer la chaîne de causalité des facteurs écologiques : abiotiques (climat → ressources nutritives) puis effets sur les interactions ; biotiques via interactions intraspécifiques et interspécifiques.
2. Classer une interaction en indiquant l’effet sur chaque partenaire (+, -, 0) et relier les cas à : coopération/mutualisme/symbiose, cannibalisme/prédation/parasitisme, compétition, commensalisme, amensalisme, neutralisme
3. Décrire la compétition intraspécifique chez les végétaux : compétition racinaire (eau/éléments nutritifs) et foliaire (lumière), puis effet de l’éclaircie sur la croissance (cernes plus larges).
4. Expliquer comment la défense de territoire manifeste une compétition intraspécifique et donner l’exemple du Souimanga à ailes dorées (surface variable, ~1600 fleurs).
5. Distinguer les deux modalités de compétition sexuelle : sélection intersexuelle (être le plus attirant) et sélection intrasexuelle (combats/hiérarchie).
6. Connaître les 3 formes de cannibalisme et leurs exemples : survie (surpeuplement), sexuel (araignées/mante religieuse), parental (truite/brochet, abeilles en disette, lion).
7. Décrire la coopération intraspécifique : entraide pour prévenir (cris d’alarme, phéromone d’alarme) et formes anti-prédateurs (bancs, vol serré, formation en cercle).
8. Définir la compétition interspécifique et distinguer exploitation (ressource diminuée sans interaction directe) et interférence (même moment, agressivité, dépense énergétique).
9. Raconter l’idée des expériences de Gause (1934) et l’exclusion compétitive : deux espèces ne coexistent pas sur la même ressource limitante ; relier à l’exemple d’introductions d’espèces allochtones.
10. Définir la prédation et classer les prédateurs selon la nourriture : herbivores, carnivores, omnivores ; citer au moins deux exemples de plantes carnivores (Drosera, Nepenthes, Sarracenia, Utricularia).
11. Expliquer la dynamique prédateur/proie et citer les approches : théorique, expérimentale (Gause 1934), in situ (données Compagnie de la Baie d’Hudson : lynx/lièvre variable).
12. Définir parasitisme (eucaryotes, hôte non tué) et distinguer les 5 types de parasites (cleptoparasites, parasites de couvée, ectoparasites, mésoparasites, endoparasites) ; puis définir commensalisme (inquilisme/phorésie)
13. Définir mutualisme et symbiose (obligatoire), puis distinguer mutualisme trophique/défense/dispersion et donner au moins un exemple pour chaque catégorie.
14. Définir l’amensalisme (0/-) et relier antibiose, télétoxie et allélopathie ; citer l’exemple du noyer (Juglans) et la juglone/juglandine.