Fiche de révision : Biodiversité et évolution des populations

📋 Plan du Cours

1. Espèces et composantes de la biodiversité
2. Méthodes d’estimation des populations
3. Capture-marquage-recapture et échantillonnage
4. Génétique des populations et Hardy-Weinberg
5. Forces évolutives et dérive génétique
6. Impacts humains et conservation du lynx
7. Approche Une seule santé

📖 1. Espèces et composantes de la biodiversité

🔑 Notions clés & Définitions

• Espèce : Deux êtres vivants qui se reproduisent entre eux, ont une descendance fertile et se ressemblent.
• Biodiversité : Diversité des écosystèmes, des espèces dans un écosystème et des phénotypes au sein d’une espèce.
• Écosystème : Un écosystème associe un biotope, qui est le milieu de vie, et une biocénose, qui regroupe les êtres vivants interagissant entre eux et avec ce milieu.

📝 Points essentiels

• L’abondance d’une population, d’une espèce ou d’un taxon plus large correspond au nombre d’individus.

📖 2. Méthodes d’estimation des populations

🔑 Notions clés & Définitions

• ADN environnemental : ADN provenant de cellules vivantes ou dégradées présentes dans l’environnement et témoignant de la présence actuelle ou très récente d’une espèce dans le milieu.

📝 Points essentiels

• Les observations directes peuvent notamment prendre les formes suivantes :

  • sciences participatives
  • plongées sous-marines
  • vidéos avec appâts

• Les techniques d’échantillonnage permettent d’estimer le nombre d’espèces dans différents milieux ou écosystèmes.

📖 3. Capture-marquage-recapture et échantillonnage

★ À maîtriser

• La méthode de capture-marquage-recapture estime l’effectif total à partir de la proportion d’individus marqués dans un échantillon de recapture, en supposant que cette proportion est la même dans l’échantillon et dans la population totale.

📐 Formule - L’estimation par capture-marquage-recapture vérifie $N = \frac{p \times n}{m}$, où $p$ est le nombre d’individus marqués dans la première capture, $n$ l’effectif de la recapture et $m$ le nombre d’individus marqués retrouvés lors de la recapture.

📐 Formule - Pour un échantillon de fréquence observée $f$ et de taille $n$, l’intervalle de confiance à 95 % est $[f - \frac{1}{\sqrt{n}} ; f + \frac{1}{\sqrt{n}}]$.

Compléments

📌 L’estimation par capture-marquage-recapture suppose que la population reste stable, sans arrivée ni départ d’individus, et que la capture ou le marquage ne blessent pas les animaux ni ne modifient leur comportement.

• Plusieurs captures peuvent être nécessaires pour obtenir une estimation plus représentative de l’effectif de la population.

📌 Une estimation fondée sur un échantillon possède un niveau de confiance strictement inférieur à 100 % en raison de la fluctuation des échantillons, et elle est plus précise lorsque la taille de l’échantillon augmente.

📖 4. Génétique des populations et Hardy-Weinberg

🔑 Notions clés & Définitions

• Équilibre de Hardy-Weinberg : Stabilité théorique de la structure génétique d’une population de grand effectif d’une génération à l’autre, sous certaines conditions.

★ À maîtriser

• La composition génétique d’une population change de génération en génération.

📌 Le modèle de Hardy-Weinberg prédit une structure génétique stable si la population est de grand effectif et qu’il n’y a ni migration, ni mutation, ni sélection, ni dérive.

Compléments

📌 Un individu homozygote porte deux allèles identiques pour un gène, tandis qu’un individu hétérozygote porte deux allèles différents.

📐 Formule - À l’équilibre de Hardy-Weinberg, les fréquences génotypiques vérifient $f(AA)=p^2$, $f(Aa)=2pq$, $f(aa)=q^2$ et $p+q=1$.

• Les fréquences alléliques se calculent en additionnant la fréquence des homozygotes pour l’allèle considéré et la moitié de la fréquence des hétérozygotes.

📖 5. Forces évolutives et dérive génétique

★ À maîtriser

• Les forces évolutives citées sont :

  • les mutations
  • la sélection sexuelle
  • la sélection naturelle
  • la dérive génétique

• La diminution de l’effectif d’une population peut entraîner, par dérive génétique, la perte de certains allèles et une baisse de la diversité génétique.

Compléments

• Les mutations et la dérive génétique sont présentées comme des phénomènes dus au hasard.

• La baisse du nombre d’allèles observée chez le lynx ibérique pour trois gènes est d’autant plus forte que la population est petite.

• La perte d’allèles potentiellement avantageux en cas de modification du biotope réduit l’adaptabilité d’une population.

💡 Astuce mémo

Population réduite → dérive génétique accrue → perte d’allèles

📖 6. Impacts humains et conservation du lynx

★ À maîtriser

• La population de lynx est passée d’environ 100 000 individus en 1900 à 100 individus en 2002, puis a augmenté d’environ 100 à 450 individus entre 2002 et 2017.

• Les mesures de conservation citées comprennent : la gestion durable des écosystèmes, les échanges d’individus, la réintroduction de lapins, l’amélioration de la sécurité routière, l’installation de ponts végétalisés ou de tunnels

Compléments

• La part des mortalités du lynx attribuée aux activités humaines est passée de 40 % entre 1992 et 1995 à moins de 10 % entre 2006 et 2010.

• Les actions humaines associées aux impacts sur le lynx comprennent :

  • la chasse
  • la fragmentation de l’habitat
  • les routes
  • les pièges
  • les accidents avec des véhicules
  • la pollution

📌 La chasse des lynx entraîne une mortalité directe, tandis que la chasse des lapins réduit la ressource alimentaire du lynx et peut aussi entraîner la mortalité des lapins.

• Le projet Iberlince, de 2011 à 2018, vise la gestion de l’écosystème, la suppression de la mortalité non naturelle et l’augmentation de la diversité génétique.

📖 7. Approche Une seule santé

🔑 Notions clés & Définitions

• seule santé : Approche qui relie la santé humaine, la santé animale et la santé des écosystèmes, considérées comme indissociables.

📝 Points essentiels

• La maladie de Lyme est présentée comme une maladie vectorielle reliant des tiques, des rongeurs, de grands mammifères et de petits rongeurs, dont l’être humain.

• La connaissance et la gestion d’un écosystème permettent d’y préserver la biodiversité.