Principes Fondamentaux

Définitions et Concepts de Base§

Écologie

• Science des interactions organismes ↔ environnement
• Multidisciplinaire : biologie, chimie, physique, mathématiques, sciences sociales
• Niveaux d’étude : individu, population, communauté, écosystème, biosphère

Environnement

• Abiotique : facteurs physico-chimiques (température, lumière, eau, nutriments, pH)
• Biotique : autres organismes vivants (prédation, compétition, mutualisme)

Habitat vs Niche Écologique

• Habitat : lieu physique où vit organisme (forêt, lac, récif)
• Niche écologique : rôle fonctionnel, “profession” (quoi mange, quand, comment)
  • Théorie Gause : deux espèces ne peuvent occuper exactement même niche (exclusion compétitive)

Facteurs Limitants

• Loi du minimum (Liebig) : croissance limitée par ressource la plus rare
• Loi de tolérance (Shelford) : organisme a optimum et limites pour chaque facteur
• Exemples : phosphore (lacs), eau (déserts), lumière (forêts), température

Interactions Écologiques§

Compétition (-/-)

• Intraspécifique (même espèce) ou interspécifique
• Ressources limitées : nourriture, espace, lumière, eau
• Résultat : exclusion, coexistence (partition niche), évolution

Prédation (+/-)

• Prédateur tue et consomme proie
• Co-évolution : défenses (camouflage, toxines) vs adaptations prédateur
• Régulation populations (cycles lynx-lièvre)

Herbivorie (+/-)

• Consommation plantes par animaux
• Défenses plantes : épines, toxines, tanins
• Mutualisme secondaire : dispersion graines

Parasitisme (+/-)

• Parasite vit aux dépens hôte (généralement sans tuer)
• Ectoparasites (tiques, puces) vs endoparasites (vers, protozoaires)
• Manipulation comportement hôte (toxoplasme)

Mutualisme (+/+)

• Bénéfice réciproque
• Exemples :
  • Pollinisation : plantes ↔ insectes/oiseaux
  • Mycorhizes : champignons ↔ racines arbres (nutriments ↔ sucres)
  • Coraux ↔ zooxanthelles (algues symbiotiques)
  • Lichens : champignons + algues/cyanobactéries
• Obligatoire vs facultatif

Commensalisme (+/0)

• Un bénéfice, l’autre neutre
• Poissons-pilotes ↔ requins
• Épiphytes sur arbres (orchidées)

Amensalisme (-/0)

• Un nuit, l’autre neutre
• Antibiotiques bactéries
• Allelopathie (noyer inhibe croissance autour)

Flux d’Énergie§

Thermodynamique et Écosystèmes

• 1ère loi : énergie se conserve
• 2e loi : entropie augmente, énergie se dégrade (chaleur)
• Écosystèmes = systèmes ouverts : énergie solaire → chaleur

Niveaux Trophiques

1. Producteurs primaires : autotrophes (photosynthèse, chimiosynthèse)
   • Plantes, algues, cyanobactéries
   • Fixent énergie solaire en matière organique
2. Consommateurs primaires : herbivores
3. Consommateurs secondaires : carnivores
4. Consommateurs tertiaires : super-prédateurs
5. Décomposeurs : bactéries, champignons
   • Recyclent matière organique morte
   • Libèrent nutriments

Efficacité Écologique

• Règle des 10% : seulement ~10% énergie transférée niveau suivant
• 90% perdue en respiration, chaleur, excrétion
• Pyramides : nombres, biomasse, énergie
• Explique pourquoi peu de super-prédateurs

Chaînes et Réseaux Trophiques

• Chaîne alimentaire : séquence linéaire (herbe → lapin → renard)
• Réseau trophique : ensemble interconnexions (réalité complexe)
• Omnivores complexifient réseau
• Espèces clés de voûte (keystone species) : effet disproportionné