La biodiversité et son évolution
Cours · SVT (seconde), chapitre 4 · seconde générale, sciences de la vie et de la Terre · le début du chapitre, la suite sur Adloun
4.1 Qu'est-ce que la biodiversité ?
Le mot « biodiversité » est apparu dans les années 1980 pour désigner la diversité du monde vivant. Cette diversité ne se limite pas au nombre d'espèces que l'on peut observer : elle s'exprime à trois échelles emboîtées, des paysages jusqu'aux molécules d'ADN.
La biodiversité est la diversité du monde vivant, observable à trois échelles : la diversité des écosystèmes, la diversité des espèces au sein des écosystèmes, et la diversité génétique au sein de chaque espèce.
4.1.1 La diversité des écosystèmes
Un écosystème est un ensemble formé par un milieu (le biotope) et les organismes vivants qui l'habitent (la biocénose), en interaction les uns avec les autres. Forêt tempérée, récif corallien, tourbière, prairie alpine, mangrove : chaque type de milieu abrite des communautés d'espèces différentes, organisées en réseaux trophiques (chaînes alimentaires) propres à ce milieu.
4.1.2 La diversité des espèces
À l'intérieur d'un même écosystème coexistent de nombreuses espèces différentes : une forêt tempérée abrite par exemple des chênes, des fougères, des mésanges, des sangliers, des champignons, des bactéries du sol, etc. La diversité spécifique se mesure par le nombre d'espèces présentes (richesse spécifique) et par leur abondance relative.
Une espèce regroupe traditionnellement les individus qui se ressemblent et qui peuvent se reproduire entre eux en donnant une descendance elle-même féconde (critère d'interfécondité). Ce critère a toutefois ses limites : il ne s'applique pas aux organismes à reproduction asexuée (comme les bactéries), ni aux espèces connues seulement à l'état de fossiles, et certaines populations voisines restent partiellement interfécondes. La notion d'espèce reste donc un outil de classement commode, mais aux frontières parfois floues.
4.1.3 La diversité génétique
Au sein d'une même espèce, tous les individus ne sont pas identiques : ils diffèrent par leur patrimoine génétique. Un même gène peut exister sous plusieurs versions, appelées allèles. Cette diversité allélique explique par exemple les différentes couleurs de robe chez les félins domestiques, ou les différents groupes sanguins chez l'être humain.
Un allèle est une version particulière d'un gène, occupant le même emplacement (locus) sur le chromosome. La diversité des allèles présents dans une population constitue sa diversité génétique.
Propriété : Une biodiversité multi-échelle
Les trois échelles de la biodiversité sont liées : la diversité génétique d'une espèce influence sa capacité à s'adapter, la diversité des espèces conditionne le fonctionnement de l'écosystème, et la diversité des écosystèmes façonne les conditions dans lesquelles évoluent les espèces.
4.2 Une biodiversité qui change au cours du temps
La biodiversité actuelle n'est pas figée : elle constitue un instantané, une étape parmi d'autres dans une longue histoire évolutive qui a débuté avec l'apparition de la vie, il y a environ 3,8 milliards d'années.
4.2.1 Apparition et disparition d'espèces
L'étude des fossiles montre que la biodiversité résulte d'un double processus permanent :
- l'apparition de nouvelles espèces, par un processus appelé spéciation ;
- la disparition d'espèces, appelée extinction, un phénomène naturel et continu.
En moyenne, une espèce persiste quelques millions d'années avant de disparaître ou de se transformer. La biodiversité observée à un instant donné est donc le résultat d'un équilibre mouvant entre ces deux processus.
4.2.2 Les crises biologiques
À certaines périodes de l'histoire de la Terre, le rythme des extinctions s'est brutalement accéléré : ce sont les crises biologiques (ou crises d'extinction massive). Les fossiles permettent d'en identifier plusieurs, dont la plus connue marque la limite entre le Crétacé et le Paléogène, il y a 66 millions d'années : elle a entraîné la disparition des dinosaures non aviens (à l'exception des lignées ayant donné les oiseaux actuels), ainsi que celle d'une grande partie des espèces marines.
Il y a 66 millions d'années, un astéroïde de plusieurs kilomètres de diamètre a percuté la Terre (site de Chicxulub, actuel Mexique), provoquant des bouleversements climatiques majeurs. On estime qu'environ des espèces alors présentes ont disparu en un temps très court à l'échelle géologique. Cette crise a ensuite libéré des niches écologiques occupées par de nouveaux groupes, dont les mammifères.