Fiche de révision : les échelles de la biodiversité

Les trois échelles emboîtées de la biodiversité (écosystèmes, espèces, gènes) ; l’espèce, critère d’interfécondité et concept ; échantillonner un milieu (richesse spécifique, abondance relative, densité, courbe d’accumulation) ; estimer et encadrer un effectif par capture-marquage-recapture ; variabilité intraspécifique, allèles et environnement ; comparer des séquences d’ADN.

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benprofparticulier.frSVT (2nde) · Seconde

Biodiversité : les échelles, de l’écosystème au gène

Fiche méthode

(SVT 2ᵈᵉ · Biodiversité, résultat et étape de l’évolution · Les échelles de la biodiversité)

La démarche pour décrire et mesurer la biodiversité

1. Je situe l’échelle : milieux (écosystèmes), espèces d’un milieu, individus d’une même espèce (gènes).

2. Je mesure avec la bonne méthode : relevé (richesse, abondance relative), quadrats (densité), capture-marquage-recapture (effectif), séquences (identité, allèles).

3. Je vérifie les conditions : hasard, même effort, plateau de la courbe d’accumulation, hypothèses et conditions de l’intervalle de confiance.

Le réflexe — une mesure de biodiversité n’a de sens que si le protocole est représentatif et identique pour les milieux comparés.

Cas 1 · Reconnaître l’échelle

Réflexe — qu’est-ce qui varie : des milieux, des espèces, des individus d’une espèce ?

Exemple. Une vallée réunit un torrent, une aulnaie et une pelouse sèche. Échelle ?

Trois milieux, chacun avec son biotope et sa biocénose : écosystèmes.

Attention — des individus différents d’une même espèce relèvent des gènes, pas des espèces.

Cas 2 · Décider : une ou deux espèces

Réflexe — descendants ? fertiles ? Sinon : ressemblances et ADN.

Exemple. Deux populations de papillons donnent en élevage des chenilles qui deviennent des adultes stériles. Conclusion ?

Descendance viable mais pas fertile : deux espèces.

Attention — phénotypes différents ≠ espèces différentes ; ressemblance ≠ même espèce.

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Cas 3 · Exploiter un échantillonnage

Réflexe — densité = total ÷ (quadrats × surface d’un quadrat) ; effectif = densité × surface.

Exemple. 4 quadrats de 0,25 m² contiennent 26 pieds de primevère, dans un sous-bois de 900 m². Effectif ?

4 × 0,25 = 1 m² ; 26 pieds par m² ; 26 × 900 = 23 400 pieds environ.

Attention — même effort pour comparer ; quadrats au hasard ; même nombre d’individus ≠ même biodiversité.

Cas 4 · Capture-marquage-recapture

Réflexe — $N = \frac{n_{1} \times n_{2}}{m}$ ; si $n_{2} \geq 25$ et $0, 2 \leq f \leq 0, 8$ : $f \pm \frac{1}{\sqrt{n_{2}}}$ .

Exemple. On marque 30 truites ; on en pêche 36, dont 9 marquées. N et encadrement ?

$N = \frac{30 \times 36}{9} = 120$ . $f = 0, 25$ , $\frac{1}{\sqrt{36}} \approx 0, 1667$ : [0,0833 ; 0,4167], d’où N entre 30 ÷ 0,4167 ≈ 72 et 30 ÷ 0,0833 ≈ 360.

Attention — m au dénominateur : marques perdues → N surestimé ; borne haute de f → borne basse de N.

Cas 5 · Allèles ou environnement

Réflexe — même milieu, différence qui reste → allèles ; mêmes allèles, milieux différents → environnement.

Exemple. Des boutures d’un même pied de menthe, l’une en serre chauffée, l’autre dehors, ne fleurissent pas à la même date. Cause ?

Boutures = mêmes allèles : environnement.

Attention — les individus d’une espèce ont les mêmes gènes : ce sont les allèles qui varient.

Cas 6 · Comparer des séquences

Réflexe — identité = identiques ÷ comparés × 100 ; allèles = séquences différentes.

Exemple. Deux séquences de 60 nucléotides diffèrent en 3 positions. Identité ?

57 ÷ 60 × 100 = 95 %.

Attention — calculer sur les identiques, pas sur les différences ; deux séquences identiques = un seul allèle.

Les pièges

Confondre biotope (non vivant) et écosystème (biotope + biocénose).
Conclure à deux espèces sur une simple différence d’aspect.
Comparer deux milieux échantillonnés avec des efforts différents.
Mettre m au numérateur, ou oublier d’inverser les bornes de l’intervalle.
Utiliser l’intervalle de confiance quand f < 0,2 ou n₂ < 25.
Attribuer toute différence de phénotype aux allèles, en oubliant l’environnement.

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À propos de cette page

Cette fiche méthode donne la démarche (situer l’échelle, mesurer, vérifier le protocole) et un exemple corrigé par cas, de la densité de primevères d’un sous-bois à l’encadrement d’une population de truites, avec six pièges comme utiliser l’intervalle de confiance quand f est inférieure à 0,2.

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