Fiche de révision : Biodiversité et évolution

📋 Plan du Cours

1. Définitions et histoire de la biodiversité
2. Climat et neutralité carbone
3. Composantes et niveaux de biodiversité
4. Taxonomie et classification des espèces
5. Concepts et limites de l’espèce
6. Niche écologique et compétition
7. Espèce, évolution et migrations humaines

📅 Repères chronologiques

1. 1972La conférence de Stockholm a été la première grande conférence internationale sur l’environnement.
2. 1988La création du GIEC a structuré l’expertise scientifique internationale sur le climat.
3. 1992Le Sommet de la Terre de Rio a associé la Convention sur la diversité biologique à la reconnaissance internationale du déclin du vivant.
4. 2012La fondation de l’IPBES a créé une plateforme intergouvernementale sur la biodiversité et les services écosystémiques.

📖 1. Définitions et histoire de la biodiversité

🔑 Notions clés & Définitions

• Biodiversité : Tissu vivant de la planète qui désigne la diversité du vivant.

📝 Points essentiels

• Le concept de biodiversité s’est développé avec la prise de conscience collective de l’extinction de certaines espèces, entre 1980 et 1985.

• Au début du XXᵉ siècle, l’étude du vivant privilégiait l’inventaire, la description et le classement des espèces.

• Entre 1940 et 1970, l’urbanisation, l’industrialisation et la révolution verte ont accompagné l’émergence du concept d’écosystème.

• W. G. Rosen a contribué à la diffusion du terme « biodiversity » dans le contexte de la prise de conscience de l’anthropisation.

💡 Astuce mémo

Connaître le vivant → comprendre les écosystèmes → reconnaître les pressions → agir

📖 2. Climat et neutralité carbone

🔑 Notions clés & Définitions

• Forçage radiatif : Différence entre l’énergie radiative reçue et l’énergie radiative émise par un système climatique donné.

• Gaz à effet de serre : Substance gazeuse qui absorbe et réémet le rayonnement infrarouge émis par la Terre.
• Neutralité carbone : Équilibre entre les émissions de gaz à effet de serre produites par une activité et celles retirées de l’atmosphère par des solutions naturelles ou technologiques.

★ À maîtriser

• Un forçage radiatif positif entraîne le réchauffement du système climatique, tandis qu’un forçage négatif entraîne son refroidissement.

Compléments

• Les gaz à effet de serre naturels cités sont :

  • H₂O
  • CO₂
  • CH₄
  • N₂O
  • O₃

• Les halocarbures anthropiques cités comprennent :

  • les hydrofluorocarbures (HFC)
  • les hydrocarbures perfluorés (PFC)
  • l’hexafluorure de soufre (SF₆)

• Les solutions citées pour réduire les émissions de gaz à effet de serre comprennent : les énergies renouvelables, des transports et une logistique moins polluants, une meilleure efficacité énergétique des bâtiments et des industries

• Les solutions citées pour compenser les émissions résiduelles sont :

  • la reforestation
  • le captage et le stockage du carbone (CSC)
  • les projets carbone certifiés

📖 3. Composantes et niveaux de biodiversité

★ À maîtriser

• Les trois composantes de la biodiversité sont :

  • la richesse
  • l’équitabilité
  • la disparité

• Les niveaux d’organisation de la biodiversité comprennent :

  • la diversité α
  • la diversité β
  • la diversité γ

Compléments

• Les unités d’organisation du vivant mentionnées sont :

  • le gène
  • la population
  • l’espèce
  • la communauté

• La biodiversité peut être décrite selon ses dimensions de :

  • composition
  • structure
  • fonction

📖 4. Taxonomie et classification des espèces

★ À maîtriser

• La dénomination binominale des espèces associe le nom du genre au nom de l’espèce, en latin.

Compléments

• Carl von Linné (1707-1778) est présenté comme le fondateur de la taxonomie moderne.

• Linné décrivait les espèces selon leur anatomie.

• Les critères actuels de caractérisation des espèces comprennent : la fonction, notamment la nutrition et la reproduction, la biochimie, le comportement, la génétique

• La classification hiérarchique simplifiée présentée pour Homo sapiens comprend :

  • les Vertébrés
  • les Primates
  • les Hominidae
  • les Hominoidea
  • Homo

📖 5. Concepts et limites de l’espèce

🔑 Notions clés & Définitions

• Barrière reproductive : Empêche ou limite le mélange des pools de gènes entre espèces apparentées phylogénétiquement proches.

★ À maîtriser

• Les barrières prézygotiques citées sont :

  • écologiques
  • comportementales
  • temporelles
  • chimiques
  • mécanistiques
  • gamétiques

• Les barrières postzygotiques citées sont :

  • la mortalité zygotique
  • la non-viabilité des hybrides
  • la stérilité des hybrides

• Les concepts opérationnels de reconnaissance des espèces sont :

  • le concept biologique
  • le concept morphologique
  • le concept phylogénétique
  • le concept écologique

Compléments

• Les concepts biologique, morphologique, écologique et phylogénétique ne peuvent pas s’appliquer à tous les cas.

• La délimitation des espèces n’est pas toujours évidente, comme l’illustre le cas de la souris sylvestre Peromyscus maniculatus, présentée avec quatre sous-espèces A, B, C et D.

• L’interfécondité entre A et C dans l’exemple des sous-espèces A, B, C et D soulève la question de savoir si elles constituent des espèces différentes ou si leur séparation évolutive est en cours.

💡 Astuce mémo

Barrière prézygotique : empêche l’accouplement ou la fécondation ; postzygotique : agit après le zygote

📖 6. Niche écologique et compétition

🔑 Notions clés & Définitions

• Niche fondamentale : Ensemble des conditions environnementales permettant à une espèce, en l’absence de compétiteurs, de former des populations viables.
• Niche réalisée : Ensemble des conditions environnementales permettant à une espèce, en présence de compétiteurs, de former des populations viables.

📝 Points essentiels

• La présence de compétiteurs rend certaines parties de la niche écologique inaccessibles à une espèce.

• L’exemple des crustacés Balanus balanoïdes et Chthalamus stellatus illustre une différence de répartition associée à la compétition entre espèces aux besoins similaires.

💡 Astuce mémo

Fondamentale sans compétiteurs ; réalisée avec compétiteurs

📖 7. Espèce, évolution et migrations humaines

🔑 Notions clés & Définitions

• Espèce théorique : Entité d’individus produisant une descendance fertile entre deux ruptures successives du flux généalogique, avec une dimension temporelle et un changement.

★ À maîtriser

• L’espèce humaine résulte d’une histoire évolutive et démographique complexe au sein de l’Afrique.

• Les migrations humaines se sont répétées et ont parfois donné lieu à des métissages.

Compléments

• La définition théorique de l’espèce est présentée comme valable si elle s’applique à l’ensemble des êtres vivants et si elle est acceptée par l’ensemble de la communauté des biologistes.

• Dans la représentation en réseau généalogique, les individus sont figurés par des boules et les croisements par des traits.

• La disparition d’une population humaine ne signifie pas nécessairement la disparition de son héritage génétique.

• La colonisation des Amériques résulte de migrations anciennes dont les itinéraires précis restent étudiés.

• Le séquençage de l’ADN des Néandertaliens et des Dénisoviens est associé dans le cours aux questions de métissage, d’hybridation et de flux de gènes.

• La spéciation peut être en cours malgré une interruption de l’hybridation, car cette interruption est présentée comme réversible.

📊 Tableaux de synthèse

Barrières reproductives