Fiche de révision : Écologie et biodiversité

📋 Plan du Cours

1. Écologie et démarche scientifique
2. Conditions et ressources écologiques
3. Adaptations aux facteurs environnementaux
4. Ressources et stratégies des organismes
5. Défenses contre les prédateurs
6. Compétition et capacité biotique
7. Niche écologique et traits de vie

📖 1. Écologie et démarche scientifique

🔑 Notions clés & Définitions

• Écologie : Ernst Haeckel, 1866 - Science qui étudie les relations entre les êtres vivants et leur environnement.

★ À maîtriser

• L’écologie s’appuie notamment sur les méthodes suivantes :

  • observations de terrain
  • expérimentations
  • modèles mathématiques

• La démarche écologique part des observations, formule des questions et des hypothèses, produit des prédictions, puis teste les hypothèses.

Compléments

• L’écologie étudie des systèmes à différentes échelles, notamment les populations, les communautés et les écosystèmes.

💡 Astuce mémo

Observer → questionner → formuler une hypothèse → prédire → tester

📖 2. Conditions et ressources écologiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Ressource : Élément consommé par les organismes pour leur croissance et leur reproduction, comme l’eau, le phosphore ou le CO₂.

★ À maîtriser

📌 Les conditions environnementales sont des paramètres physico-chimiques comme la température, le pH ou la salinité, qui ne sont ni consommés ni utilisés par les organismes.

Compléments

📌 Les facteurs écologiques peuvent varier de façon aléatoire, non périodique et imprévisible, comme la température journalière, le vent ou les pluies, ou de façon périodique, régulière et prévisible, comme la température annuelle, la longueur des jours ou la hauteur des marées.

💡 Astuce mémo

La condition agit sur l’organisme ; la ressource est consommée

📖 3. Adaptations aux facteurs environnementaux

★ À maîtriser

• La température agit sur les activités enzymatiques et les réactions cellulaires et contrôle notamment la respiration, la croissance, la photosynthèse et les activités locomotrices.

📌 Chez les ectothermes, la température externe détermine les taux métaboliques ; ils ont moins de besoins énergétiques, mais sont vulnérables au froid.

📌 Les homéothermes régulent la température de leur corps et peuvent produire de la chaleur, ce qui demande de l’énergie mais les rend relativement indépendants des conditions externes.

Compléments

• Selon la règle de Bergmann, chez des espèces apparentées, le corps est plus massif en climat froid afin de produire davantage de chaleur.

• Selon la règle d’Allen, chez des espèces apparentées, les appendices limitent la superficie exposée au froid et favorisent l’évacuation de la chaleur en climat chaud.

• Les exemples de températures extrêmes cités sont la fourmi saharienne à 50 °C, les poissons de l’Antarctique à 0 °C et le manchot empereur à −47 °C.

💡 Astuce mémo

Ectotherme : dépend de la température externe ; homéotherme : produit de la chaleur

📖 4. Ressources et stratégies des organismes

★ À maîtriser

• Les ressources abiotiques citées pour les autotrophes sont :
  • rayonnement solaire
  • eau
  • nutriments
  • dioxyde de carbone

📌 Les plantes C3 produisent un sucre à trois atomes de carbone et requièrent beaucoup d’eau, les plantes C4 produisent un sucre à quatre atomes de carbone et économisent l’eau, et les plantes CAM absorbent le CO₂ la nuit et économisent l’eau.

• Les hétérotrophes se nourrissent d’autotrophes ou d’autres hétérotrophes ; les bactéries, les champignons, les animaux et les archées comprennent des décomposeurs, des parasites, des prédateurs ou des herbivores.

📌 Les stratégies d’histoire de vie traduisent un compromis entre croissance et reproduction lorsque les ressources et l’énergie sont limitées : croître davantage implique de se reproduire moins, tandis que croître moins permet de se reproduire davantage.

Compléments

📌 Les stratégies r sont associées à une durée de vie courte et à une reproduction rapide, tandis que les stratégies K sont associées à une durée de vie longue et à une reproduction lente.

💡 Astuce mémo

Autotrophes assemblent ; hétérotrophes se nourrissent d’autres organismes

📖 5. Défenses contre les prédateurs

★ À maîtriser

📌 Une défense chimique constitutive est présente même en l’absence d’attaque, tandis qu’une défense chimique induite apparaît après une attaque.

📌 Selon l’hypothèse de la défense optimale, les parties d’une plante qui contribuent le plus à sa survie et à sa reproduction et qui sont le plus attaquées sont les mieux défendues.

Compléments

• Les stratégies de défense animale citées comprennent :

  • défenses chimiques
  • mimétisme
  • camouflage
  • signaux d’alerte
  • se cacher sous terre
  • se rouler en boule
  • faire semblant d’être mort

• La chenille du papillon monarque est toxique.

💡 Astuce mémo

Défense constitutive : déjà présente ; défense induite : après l’attaque

📖 6. Compétition et capacité biotique

🔑 Notions clés & Définitions

• Compétition intraspécifique : Compétition entre les membres d’une même espèce qui dépend de la disponibilité des ressources.
• Ressource limitante : Ressource qui limite la croissance ou l’abondance d’un organisme ou d’une population dans un écosystème.
• Capacité biotique : Nombre maximal d’individus qu’une population peut atteindre dans un habitat déterminé ; elle dépend de la matière et de l’énergie, des prédateurs et des proies, de la compétition et de la densité de la population.

📖 7. Niche écologique et traits de vie

🔑 Notions clés & Définitions

• Niche écologique : Conditions, ressources et interactions associées aux besoins et aux tolérances d’une espèce.

★ À maîtriser

📌 L’habitat est l’espace habité par une espèce, tandis que la niche écologique décrit ses conditions, ses ressources, ses interactions, ses besoins et ses tolérances.

Compléments

• Chamerion angustifolium peut produire jusqu’à 80 000 graines par individu.

💡 Astuce mémo

Habitat = espace habité ; niche = conditions, ressources et interactions