1
Q
Quelle est la définition du mutualisme ?
A
La relation entre 2 espèces qui est profitable aux 2. Le mutualisme peut être obligatoire ou facultatif.
2
Q
Quelle est la définition de la symbiose ?
A
Association intime, physique ou souvent obligatoire entre 2 organismes d’espèces différentes.
3
Q
Quels sont les 4 types majeurs d’avantages gagnés dans le mutualisme ?
A
- Nutritif (ressource) - digestion - nutriment spécifique
- Source d’énergie (ressource) - photosynthèse - Chimiosynthèse
- Protection (service) - contre variation environnementale - contre les ennemis
- Transport (service) - transport des propagules - vers meilleures conditions environnementales
4
Q
Donne une exemple de mutualisme et plus précisément d’une relation ressource-ressource (échange de ressources).
A
Les mycorhizes (association entre un champignon et des racines de plantes).
- Les hyphes du champignon aident la plante à obtenir des sels minéraux en augmentant plusieurs fois la superficie de contact avec le sol
- le champignon bénéficie de la photosynthèse de la plante sous forme de matière organique riche en énergie.
5
Q
______ % des plantes forment des mycorhizes.
Entre ____ et ____ de la nourriture produite par la plante se déplace vers les champignons.
A
90 %
entre 10 et 30%.
6
Q
Que font certains orchidées dans le contexte des mycorhizes ?
A
Certains exploitent leurs champignons puis les font disparaitre.
7
Q
Quels sont les deux formes majeures de mycorhizes ? Qu’est-ce qui les différencie ?
A
Ectomycorhize : Champignon s’installe dans le manteau de la cellule végétale.
Endomycorhize : Champignon s’installe dans les vésicules de la cellule végétale.
8
Q
Comment appelle-t-on un orchidée dont leurs graines ne contiennent aucun réserve ? Certains restent ainsi, mais d’autres deviennent ______.
A
Orchidée mycohétérotrophe : une stratégie de dispersion et de multiplication.
Mixotrophes. : Utilise d’autres ressources ex. soleil.
9
Q
Explique la relation entre l’anémone de mer et le poisson clown.
A
Il s’agit d’un exemple de mutualisme. L’anémone, un prédateur, est un abri pour le poisson clown qui peut servir de leurre pour attirer des proies vers l’anémone.
10
Q
Explique la relation entre le ratel et l’indicateur.
A
Il s’agit d’un exemple de mutualisme, de comportement de coopération. L’oiseau conduit le ratel à un nid d’abeilles. Le ratel ouvre la ruche sauvage avec ses puissantes griffes pour y manger le miel, laissant à l’oiseau la cire et les larves.
11
Q
Quel est le type de relation dans la pollinisation des plantes par les insectes ou d’autres animaux ?
A
Mutualisme (ressource-service)
- la dispersion des graines (aide à la reproduction)
- protection, nourriture, abris, arme de compétition pour les insectes.
12
Q
Quels sont les 4 types de relation entre espèces ?
A
Compétition
Mutualisme / symbiose
Commensalisme
Amensalisme
13
Q
Donne des informations sur les orchidées. (3)
A
- la plus grande famille de plante à fleur
- elles sont épiphytes et terrestres.
- elles sont toutes parasitiques sur des champignons pour au moins une partie de leur vie.
14
Q
Comment appelle-t-on les plantes qui poussent sur d’autres plantes ?
A
Plante épiphyte.
15
Q
Pourquoi est-ce que les orchidées parasite les champignons ? (2)
A
- les orchidées terrestres compensent le manque de lumière en parasitant les champignons.
- Pour toutes les orchidées, c’est une stratégie reliée à leurs graines.
16
Q
Quelles sont les 8 stratégies des herbivores terrestres ? Expliquez ces stratégies.
A
- Pâtureur : mangent des plantes fourragères, sans en général les tuer.
- Brouteur : mangent des branches, bourgeons, écorces, gaules, pousses.
- Folivore : spécialiste des feuilles.
- Nectarivore : nectar
- Granivore : graines
- palynivore : pollen
- frugivore : fruits
- xylophage : consommation du bois. Nécessite des symbiotes pour décompositions du cellulose.
17
Q
Quelle est la définition d’un vrai prédateur ?
A
Il se nourrit et tuent plusieurs proies animales. Ils consomment le capital d’une population.
18
Q
Qu’est-ce qu’un hétérotrophe végétalien ?
A
Qui consomme et dépend essentiellement des plantes en partie ou entièrement.
19
Q
Quel est le problème entre la relation plante-champignon pour les orchidées ?
A
Le danger est qu’il y a une limite très fine entre le mutualisme et le parasitisme entre l’orchidée et les champignons. Ils peuvent même s’entre-tuer.
20
Q
Quel est l’Impacte moyen de l’herbivorie sur la communauté ? (3)
A
L’herbivorie est potentiellement dévastatrice pour l’aptitude des plantes.
- En moyenne, les herbivores consomment 15% des tissus produits annuellement dans les écosystèmes terrestres (et jusqu’à 100% lors des épidémies)
- les insectes consomment 14% du rendement agricole mondial; dans les pesticides et les pratiques de contrôle des herbivores, les pertes seraient supérieures à 50% pour toutes les cultures majeures.
21
Q
Qu’est-ce qu’un exclos ?
A
Il s’agit du contraire d’un enclos. On crée une zone d’exclusion qui est donc inaccessible pour ceux qui sont à l’extérieur de cet exclos.
22
Q
Quels sont les effets de l’herbivorie sur les plantes ? (3)
A
- L’herbivorie ne tue habituellement pas les plantes, (exceptions: éléphant qui fait tomber les arbres, insectes nuisibles, maladies).
- L’herbivorie peut réduire la croissance, la survie et la reproduction des plantes.
- l’interaction plante herbivore est un long processus de coévolution qui a produit des adaptations fantastiques de chaque côté.
23
Q
Donne 3 informations sur le phytoplancton.
A
- leur petite taille permet une croissance rapide.
- entre 60 et 100% de cette croissance est consommée quotidiennement.
- ils alimentent une large gamme de zooplancton, de 3 μm à 3 cm
24
Q
Où retrouve-ton le phytoplancton et nomme un filtreur de ce dernier.
A
Où ? : Étangs, lacs et océans.
Qui ? : Daphnia (zooplancton)
25
En quoi consiste la stratégie de compensation chez la plante ?
- Il s'agit d'un moyen de défense pour les plantes.
- Elle réservent toujours une fraction de leurs ressources au cas où elles seraient attaquées.
26
Qu'est-ce que le méristème ? (3)
du grec merizein : se diviser.
Il s'agit du tissus végétal composé de cellules à division rapide.
Le siège de la croissance de la plante.
27
Quelles sont les trois réponses compensatoires de la plante en fonction de l'intensité de la phytophagie ?
1. pas de compensation. Une perte est une perte.
2. Compensation-réallocation de ressources. Diminution de compétition.
3. Surcompensation n'arrive que pour l'aptitude (taux de reproduction) = broutage stimule la reproduction de graines.
28
L'herbivorie induit des changements dans l'architecture de la plante comme ?(1) Donne deux situation. (2)
architecture de la plante: caractéristiques morphologiques comme la hauteur, le rapport racine/tige, le mode d’organisation des branches...
2 situations:
- Attaques aux méristèmes apicaux = croissance des bourgeons latéraux
- Attaques aux branches = Croissance réduite des branches consommées, croissance accélérée des autres branches.
29
Quels sont les méristèmes primaires ? (3)
- **Méristèmes apicaux** = à l'apex des racines et dans les bourgeons apicaux à l'extrémité des tiges et des rameaux.
- **Méristèmes axillaires** = dans les bourgeons axillaires à l'aisselle des feuilles.
- **Méristèmes interalaires** = dans les entre noeuds. (Les méristèmes intercalaires des graminées sont une défense contre le broutage.)
30
Qu'est-ce qu'un tissus puit et un tissus source ?
**Puit** : amène la ressource (graines, feuilles, racines)
**source** : stock la ressource (fleurs, fruits)
31
Donne les trois types de défenses physiques
- Certaines caractéristiques morphologiques fournissent des défenses contre les herbivores de grande taille. Ex: les épines des roses et des cactus, les poils urticants des orties
- Productions de substances internes qui sont exsudées à la surface : cires, résines, substances gluantes, latex
- Substances dures pour nuire aux dents et mandibules: silice, cellules pierres des poires, graines de sable dans les poireaux, noix de coco
32
On distingue les défenses chimiques i\_\_\_\_\_ et c\_\_\_\_\_\_. Qu'est-ce qui les différencient ?
**Induites** : par réaction au site d'attaque ou mobilisées vers ce site. (koudous)
**Constitutives** : produites en tout temps.
33
Donne un exemple de défense chimique induite.
les terpènes et résines phénoliques augmentent chez les jeunes pousses du tremble ou du peuplier après consommation par le lièvre.
34
Qu'est-ce que les défenses chimiques qualitatives et quantitatives?
**Qualitatives** : toxines présentes en faible quantité (\< 2% de la masse sèche), d’effet fort, qui nuisent aux réactions biochimiques du consommateur. Ex. caféine, nicotine, morphine, alcaloïdes (qui coûtent chère en azote) Bonnes contre herbivores non-spécialistes.
**Quantitatives** : présentes à 5 à 60% de la masse. Effectives contre herbivores spécialistes et généralistes; nuisent à la digestion. Ex. les tanins, les lignines. Grandes molécules chères à produire. (stoechiométrie, indigestibilité (vidéo koudou))
35
Quelle est la différence entre un herbivore généraliste et un herbivore spécialiste ?
**Généraliste** : mange de toutes les plantes.
**Spécialiste** : Se nourrit d'une seule plante.
36
Que font les espèces spécialistes en lien avec les défenses chimiques qualitatives des plantes ? (3)
- SÉQUESTRATION DE TOXINES : accumulation et entreposage des substances normalement nocives dans les tissus de son corps pour dissuader les prédateurs. La séquestration va nécessiter des adaptations pour isolation des toxines ou pour résistance physiologique à leurs effets. Ex. papillon monarque qui se spécialise sur l'asclépiade.
- APOSÉMATISME : Les organismes d’un goût désagréable (souvent à cause la séquestration de toxines) ont développé la coloration d’avertissement = ils sont aposématiques.
- MIMÉTISME
37
Il y a deux types de mimétisme. Lesquels ?
**Mimétisme mullérien** : partage d'un patron d'avertissement. Une espèce a un signal de mauvais goût =\> D'autres espèces de mauvais goût dans le même habitat adoptent le même signal.
**Mimétisme Batésien** : Stratégie pour éviter la prédation. Des espèces NON TOXIQUES vont imiter le signal d'espèces à mauvais goût afin de faire croire qu'ils ont aussi un mauvais goût = faux aposématisme.
38
En quoi consiste l'hypothèse de la disponibilité des ressources ?
C'est une question de maximiser son aptitude. Une feuille est rapidement remplacée par une plante à croissance élevée, donc son niveau de défense peut être faible. La perte d’une feuille est grave pour une plante à croissance faible. Elle devrait investir maximalement en défenses.
39
Quelles sont les moyens d'adaptations des herbivores face aux défenses des plantes ? (5)
- Séquestration des toxines (papillon monarque)
- Migration (koudou)
- le mutualisme (la fourmis coupe-feuille)
- mutualismes de digestion
- spécialisations
40
Qu'est-ce qu'un parasite ? (2)
- C'est un organisme qui se nourrit des fluides ou des tissus d'un autre organisme (hôte), en général sans le tuer.
- Ils n'habitent qu'un ou quelques hôtes pour toute leur vie.
41
Qu'est-ce qui explique pourquoi il y a tant d'espèces de parasites ?
De nombreux parasites sont étroitement adaptés à des espèces hôtes.
42
Qu'est-ce qu'un parasitoïde ?
Ce sont des insectes dont les larves vivent dans un seul hôte et quand ils sortent, ils tuent l'hôte.
43
Les parasites qui vivent à la surface de leur hôte s'appellent des \_\_\_\_\_\_\_\_. Donne 4 exemples.
Ectoparasites.
Ex. Puces, poux, tiques, pucerons de l'asclépiade.
44
En quoi consiste l'handicap de l'immunocompétence ? (3)
- Les parasites jouent un rôle dans la maintenance du choix des femelles pour les mâles présentant les caractères sexuels secondaires les plus développés.
- Les ectoparasites sont très dommageables pour votre image publique : Les adaptations contre les parasites sont favorisées par la sélection sexuelle
- Les dommages aux plumes réduisent l’aptitude évolutionnaire. (Plus de temps à se lisser, L’isolation réduite, Succès d’accouplement réduit)
45
Qu'est-ce qu'un caractère sexuel secondaire ?
Les caractères sexuels secondaires sont les traits qui distinguent les individus des deux sexes d'une même espèce mais, à la différence des caractères sexuels primaires que sont les organes sexuels, ils ne participent pas directement au système reproducteur.
46
Qu'est-ce qu'un endoparasite ?
Les parasites qui vivent dans le corps de l'hôte. (vers plats ou ronds comme les nématodes)
47
Quels sont les avantages (2) et les désavantages (2) de vivre à l'intérieur de son hôte ?
**Avantages** :
- meilleur accès aux nutriments
- protection contre ennemis
**Désavantages** :
- difficile de se disperser
- difficile de trouver des partenaires.
48
Comment se transmettent les parasites ? (2)
**Transmission directe** : transmission par contacte direct ou par l'air. Transmission en restant inactif dans l'eau ou la nourriture.
T**ransmission par vecteur** : La transmission est assurée par une autre espèce, porteuse d’un stade transmissible intermédiaire ex : le plasmodium, l’agent du paludisme, est transmis par les moustiques.
49
Donne un exemple de transmission directe.
La sacculine qui parasite les crabes en s'accrochant à leur abdomen.
50
Il y a deux types d'hôte. Quels sont-ils ?
**Hôte intermédiaire** : Abrite un stade développemental qui "porte" et déplace le parasite. Cela fait de l'hôte un vecteur.
**Hôte définitif** : abrite les adultes; le stade reproductif et le seul stade de production d'oeufs.
51
Quelles sont les deux stratégies du parasite pour augmenter sa survie ?
1. Hypothèse de la réallocation : le parasite induit l’allocation de plus de ressources vers ses fins. Ex : Castration parasitique
2. Hypothèse de la manipulation : le parasite multi- hôte va modifier le comportement des hôtes pour augmenter sa transmission.
52
Donne un exemple de l'hypothèse de la réallocation. (4 étapes)
Les sacculines se fixent sur et dégradent les tissues de reproductifs de leur hôte et changent le profil des hormones pour:
**1.** Augmenter l’allocation de l’hôte vers le parasite (allocation vers croissance et soutenance des parasites)
**2**. Augmenter sa longévité (réallocation vers le maintien)
**3.** Diminuer les comportements dangereux associés à la reproduction (rester cachés en eaux profondes au lieu de monter près de la plage)
**4.** Changer les comportements pour favoriser le parasite (faire imaginer au crabe qu’elle porte des œufs qu’elle devrait protéger, ventiler et disperser )
53
Donne deux exemples de manipulation de son hôte par un parasite
1. La fourmi infectée monte les tiges des graminées le matin et le soir, quand le bétail broute, et attend pour être mangé. Quand la chaleur monte, et le bétail se retire dans l’ombre, les fourmis reprennent leur comportement normal, jusqu’au crépuscule...
2. Le ver en crin de cheval modifie le comportement de son hôte (grillon) afin qu'il se jette dans l'eau. Une fois dans l'eau, le ver sort, ce qui tue l'hôte, et peut donc se reproduire.
54
Comment le parasite s'y prend-t-il pour la manipulation de son hôte selon le mode de transmission ?
transmission par vecteur : accelération des échanges trophiques/alimentation (prédation, charognard).
Transmission directe: change complètement ses habitudes de vie.
55
Comment appelle-t-on le fait qu'un parasite manipule le comportement de son hôte afin de diminuer les dangers potentiels ?
Modification du comportement de risque : favorise l'achèvement du cycle de vie accélèrent la prédation et l’activité trophique.
EX. Reproduction
56
Comment les parasites peuvent-ils changer des communautés ?
Les parasitent peuvent faire diminuer la taille des populations et modifier l'issus des interactions entre les espèces, donc ils changent les communautés.
57
À quoi sert la dentition de ces prédateurs ? Pâtureur Brouteur Carnivore
Pâtureur : (plus de molaires) couper, broyer
Brouteur : (autant de molaires que de prémolaires) arracher, écraser, remâcher.
Carnivore : (CANINES et prémolaires) saisir, couper
58
Quel type de prédateur investit-il le plus dans les organes digestifs ? Où l'homme investit-il le plus son énergie ?
Les herbivores. intestin grêle bcp plus long. estomacs de plusieurs chambres.
Homme: dans son cerveaux. (20% de notre budget d'énergie)
59
Qu'est-ce qu'une guilde ?
La communauté d'espèce qui exploitent une ressource commune, souvent de la même façon : brouteurs, planktivores, graminés, folivores, carnivores mammifères.
60
Explique l'allométrie de la prédation.
Plus la masse du prédateur est élevée et plus il aura de préférences pour les proies à masse plus élevée. (masse prédateur monte = masse proie préférée monte).
Les proies sont donc également séparées car petit prédateur bouffent petites proies et grands prédateurs bouffent petites proies.
61
Explique l'allométrie de la susceptibilité à la prédation.
Plus la proie est grosse (lourde), plus sa chance d'être prédatée sera basse et moins il y aura de prédateurs différents qui s'y attaqueront.
ex. L'éléphant à beaucoup moins de chance d'être prédaté qu'un zèbre.
62
Qu'est qu'une allométrie ?
Elle décrit comment les caractéristiques d’un individu changent avec sa taille. Plus récemment, la signification de l’allométrie s’est élargie pour faire référence aux relations biologiques en général : traits morphologiques (taille du cerveau / taille du corps), traits physiologiques (taux métabolique / taille du corps), traits écologiques (taille des ailes / performance de vol). Les relations allométriques peuvent être décrites pour presque toutes les mesures biologiques qui co-évoluent.
Le thème principal en allométrie décrit comment des traits et des processus qui évoluent l’un par rapport à l’autre. L’étude de l’allométrie concerne les mécanismes fonctionnels qui génèrent ces relations, leur impact écologique et leur réaction à l’influence de l’évolution.
63
Quelles sont les stratégies d'évitement des prédateurs ? (7)
1. coloration cryptique (camouflage, mimétisme)
2. Mimétisme batésien (espèce non toxique qui imite le signal dangereux d'espèces réellement au goût mauvais)
3. Coloration aposématique (séquestration de toxines et signal coloré afin d'en avertir les prédateurs).
4. satiation de prédateurs par eclosion simultanée (cigales qui éclot toute en même temps)
5. Défenses comportementales : troupeaux.
6. plusieurs insectes ont évolué leurs propres défenses chimiques. (coléoptère bombardier avec son liquide brulant)
7. La dispersion et la migration saisonnière.
64
Pourquoi est-ce que les grands herbivores mammifères augmentent la taille de leurs hardes durant l'hiver ?
C'est un mécanisme de défense, car ils sont plus vulnérables aux grands carnivores pendant l'hiver.
65
Pourquoi migrer ?
Pour avoir accès aux aliments et eau de meilleure qualité.
66
Comment est-ce que les relations prédateurs-proies peuvent-elles être analysées ?
Grâce à des modèles simples.
C = efficacité du prédateur
Pt = abondance du prédateur
Nt = nombre d'individus au temps t
Nt+1 = nombre d'individus au temps t+1
t = nombre de génération
K = capacité de charge de l'environnement
67
Qu'est qu'on remarque en ce qui concerne les cycles proie-prédateur dans la nature ?
Le décalage entre la consommation des proies et la production et maturation des prédateurs mène à un cycle.
Tout se suit et ils se synchronisent (ex. lièvres et lynx ou loups et caribou)
68
En quoi consiste la réponse numérique d'un prédateur ? (2)
- Ça sert à l'efficacité pour le contrôle des proies.
- Les prédateurs peuvent répondre à l’abondance des proies en augmentant leur effectif soit par immigration (aggrégation), soit par croissance des populations. (Lorsque le potentiel reproducteur du prédateur est très inférieur à celui de la proie mais que son espérance de vie est plus longue, c’est l’immigration qui contribue le plus à la réponse numérique.)
69
Qu'est-ce que la prédation naturelle ?
Les prédateurs se concentrent sur les proies malades, jeunes, vieilles, petites et parasitées. Cela rend la population plus forte. Le plus qu’une population est en santé et difficile à attraper, le plus les prédateurs vont choisir les individus faibles
– boucle de rétroaction positive, une conséquence de la guerre aux armements.
70
Donne trois caractéristiques pour l'humain en tant que prédateur ?
- prend une partie importante de la population des proies
- Préfère les grands organismes; parmi eux, préfère les grands individus de l’âge de reproduction
- Influence sélective sur le phénotype des proies excède celle d’autres prédateurs par 300% (Diminution moyenne de 20% en taille, 25% en autres aspects phénotypiques)
71
Comment appelle-t-on une caractéristique qui est observable ?
Phénotype.
72
Qu'est-ce qu'une communauté écologique ?
Les communautés sont des groupes d’espèces qui se trouvent ensemble dans le même lieu et temps (et qui interagissent).
73
Les sous-ensembles d'une communauté peuvent être définis de plusieurs façons, comment ? (3)
Affinités taxonomiques : une étude pourrait se limiter à toutes les espèces d'oiseaux dans une communauté. (ex. communauté des parulines)
Guildes : groupes d'espèces qui utilisent les mêmes ressources (parfois de la même manière ... faire attention). Parfois la ressource est l’habitat. (Ex. la guilde des nectarivores qui rassemble colibris, abeille et chauve-souris)
Groupe fonctionnel : les espèces qui fonctionnent de façon similaire, mais n'utilisent pas nécessairement les mêmes ressources. (ex. méthode d'exploitation commune comme chez le moustique et le puceron qui sont des suceurs perceurs.)
74
Décris ces concepts clés de la diversité : Richesse Équitabilité diversité
**Richesse des espèces** : le nombre d'espèces dans une communauté. Elle reçoit le symbole S.
**Équitabilité des espèces** : les abondances relatives entre elles.
**La diversité des espèces** : allie la richesse des espèces et l'équitabilité des espèces.
75
Comment calculer la diversité des espèces ?
Avec l'indice de Shannon
pi = proportion des individus qui sont de l'espèce i.
S = nombre d'espèces dans la communauté.
H = indice de Shannon.
Une fois H calculé, on l'interprète en termes d'un nombre équivalent d'espèces équitables.
**exp(H) = *eH***
e = constant d'Euler. (e environ = 2.72)
(Les limites de exp(H) sont de 1 à S.
exp(H) =1 représente une communauté fortement dominée par une seule espèce, et le maximum d’équitabilité est présente quand exp(H) = S. )
76
À quoi servent les courbes de rang-abondance ? (3)
Elles tracent les courbes de l'abondance proportionnelle de chaque espèce (pi ) par rapport aux autres dans l'ordre de classement par abondance.
possibilité de leur utilisation pour illustrer tous les facteurs qui influencent la diversité spécifique. (richesse, équitabilité, succession)
Un nom alternatif pour ces diagrammes est "*Diagramme de dominance-diversité*".
77
Qu'est-ce qu'une espèce fondamentale et qui sont-elles ?
**Quoi ?** Une espèce responsable de la structure d’une communauté par la stabilisation de conditions et la regulation et stabilisation des processus écosystémiques fondamentaux
**Qui ?**
* espèces dominantes
* Espèces clés
* prédateur clé de voûte
* Architetes de l'écosystème
* allogéniques
* autogéniques
78
Qu'est-ce que les espèces clés (ou clé de voûte) ? (3)
Elles ont un effet fort dans la communauté.
Leur effet est _grand par rapport à leur biomasse_ ou leur abondance.
On les détecte souvent par les grands changements que leur disparition apporte.
79
Donne un exemple d'espèce clé de voûte.
Prédateur clé de voûte : L'étoile de mer.
Elle se nourrit de multiples autres espèces.
Lorsque l'on s'est débarassé des étoiles de mer, par exemple, la quantité de moules à augmenté d'une manière extrême.
80
Dans les espèces clés, on retrouve les prédateurs clés mais aussi les \_\_\_\_\_\_\_\_\_\_.
Que font-ils ?
Donne deux exemples de ce type d'espèce clé.
Les **Architectes de l'écosystème**.
* Ils modifient directement ou indirectement la disponibilité de ressources pour d'autres espèces, par la modification physique de l'environnement biotique ou abiotique.
* Tous les écosystèmes sur Terre contiennent des architecte
Exemples:
1. oiseaux qui créent des nids dans ou à l'exérieur des arbres ce qui crée un environnement propices à plein d'autres organismes.
2. Les castors sont des espèces clés et sont architectes d'écosystèmes et constructeurs de niche. Ils changent l'environnement à leur avantage (barrage), souvent à long terme ce qui facilite la vie d'autres espèces comme les canards branchus.
81
En quoi consiste la facilitation ?
La facilitation de la vie entre espèces est l’autre coté de la médaille de la compétition. On commence à peine à voir l’importance de cette interaction. (ex. castors et canards branchus)
La facilitation pourrait permettre une expansion de la niche, car elle permet la colonisation d'habitats autrement inhospitaliers.
82
En quoi consiste la loi *log-normale* ? (2)
En résumé, l'abondance des espèces qui forment une communauté suit généralement cette loi.
Elle dit que peu d'espèces sont communes et abondantes, peu d'espèces sont rarissimes, et que la plupart des espèces sont moyenne en abondance.
83
Les espèces fondamentales font partie des forces qui structurent les communautés, mais il y a d'autres facteurs qui influencent la richesse et la complexité des communautés (8), lesquels ?
* **Superficie**
* La diversité augmente avec la superficie
* **Latitude**
* La diversité augmente quand la latitude se rapproche de 0º (se rapproche de l'équateur).
* **Climat : « énergie »**
* la diversité augmente quand il y a plus d'énergie solaire. (jusqu'à un certain plafonnement)
* hypothèse de l'énergie.
* **Hétérogénéité physique (volume)**
* plus la diversité végétale est grande, plus la communauté en générale sera riche, car elle est à la base de la chaine trophique. (ex. forêt tropicale)
* **Effet pervers des engrais : paradoxe d'enrichissement**
* ****Plus les sols sont fertiles et plus la diversité diminue.
* **Isolation et superficie des îles (et des parcs)**
* ****Combinaison des effets de la taille et de la distance des îles. Il faut une équilibre entre ces deux critères.
* **« Perturbation intermédiaire »**
* ****Il faut un équilibre dans les perturbations (hypothèse de la perturbation intermédiaire).
* **L'hypothèse Janzen-Connell**
* ****Afin de survivre, il faut garder une certaine distance entre les individus du même espèce.
84
Qu'est-ce que l'hypothèse de l'énergie ?
Elle stipule que l'énergie associée au rayonnement solaire et à la température ambiante est positivement reliée à la richesse spécifique car
1. Il s'agit d'une **cascade trophique ascendante**. Une longue exposition au soleil (insolation) et la température sont la source de la production de **a)** plantes, et donc **b)** herbivores, et donc **c)** carnivores. (HYPOTHÈSE DE LA PRODUCTIVITÉ)
2. C'est aussi une question de la difficulté de la thermotolérance et de la résistance à l'hiver . (HYPOTHÈSE DE LA PHYSIOLOGIE)
85
Pourquoi la forte relation entre la richesse des espèces et « l’énergie » de l’environnement, en forme de chaleur, se plafonne à un niveau intermédiaire de cette chaleur ?
Car à un certain point, la chaleur n'apporte rien de plus à la communauté.
À un certain seuil, la richesse va dépendre davantage de la disponibilité de l'eau (dans le sud).
86
Explique en quoi consiste le paradoxe de l'environnement.
On retrouve plus de diversité dans les sols moins fertiles, ce qui peut sembler paradoxale.
Les plantes se servent de mycorhizes lors du manque de nutriments dans le sol (quand sol non fertiles). Lorsque le sol est fertile, ils n'ont plus besoin des champignons, donc la richesse de ceux-ci diminue.
87
La richesse des communauté dépend de plusieurs choses, dont la biogéographie des îles. Explique pourquoi. (4)
* La richesse sur les îles est le résultat de 2 processus opposés : immigration/colonisation et extirpation.
* Les deux processus sont influencés par la grandeur des îles car :
* cible plus large
* K est plus grand, diversité d'habitat, populations viables.
* la colonisation est sous l'influence de l'éloignement de l'île. (plus loin = moins diverse)
* l'extirpation est plus propable sur les petites îles
* moins d'habitats = moins de ressources = moins d'individus
88
Explique l'hypothèse de la perturbation intermédiaire.
Il faut une équilibre au niveau des perturbations.
en absence de perturbation, l’espèce la plus forte en compétition aura la tendance à éliminer les autres.
Cependant, si la perturbation est trop forte ou trop régulière, peu d’espèces vont pouvoir la résister.
89
Qu'est-ce qui amène la stabilité des communautés. (3)
* Interactions fortes et directes entre les organismes déstabilisent la communauté (sélection naturelle adoucie ces interactions)
* la compétition forte et le mutualisme fort peuvent déstabiliser.(sauf que le mutualisme sert souvent à adoucir la compétition)
* la prédation est souvent un facteur qui stabilise les communautés. (par diminution de la compétition)
90
Qu'est-ce que la résilience ?
La tendance pour une communauté de revenir à son état orginal suit à une perturbation.
91
Qu'est-ce qu'une résistance ?
La capacité d'une communauté à résister à des perturbations.
92
La diversité fait donc augmenter la _______ et le \_\_\_\_\_\_\_\_.
la **résilience** et le **rendement**.
93
Quelle est la définition d'un écosystème ?
Un écosystème est un ensemble dynamique d'organismes vivants (plantes, animaux et micro-organismes) qui interagissent entre eux et avec le milieu (sol, climat, eau, lumière) dans lequel ils vivent.
94
Qu'est-ce que le réseau trophique ? (2)
Qu'est-ce qu'un niveau trophique ? (1)
Un réseau trophique est un ensemble de chaînes alimentaires reliées entre elles au sein d'un écosystème et par lesquelles l'énergie et la biomasse circulent.
Le réseau trophique peut être décrit de plusieurs façons: Un réseau de connexions, un réseau quantitatif, un réseau d’impacts.
**niveau trophique** : Le niveau trophique est le rang qu'occupe un être vivant dans un réseau trophique. Il se mesure en quelque sorte par la distance qui sépare cet être du niveau basique qui est celui de la production primaire autotrophe.
95
Explique comment sont faites les pyrammides écologiques. (4)
La pyramide des énergies assimilées est une représentation plus logique que celle de la biomasse.
Chaque rectangle est proportionnel à la quantité d’énergie assimilée ou de biomasse produite par unité de surface et de temps, ce qui s’appelle sa productivité.
La pyramide des énergies se présente toujours la pointe vers le haut en raison des pertes d’énergie qui ont lieu d’un niveau trophique à l’autre.
La pyramide de biomasse des écosystème aquatiques est inversée.
96
Quelle est la différence entre la pyramide des énergies assimilées et la pyramide de biomasse ?
Énergie (productivité) : Quantité d'énergie disponible de chaque niveau trophique et disponible pour le niveau suivant.
biomasse : masse des organismes présents aux divers niveaux trophiques et disponibles pour le niveau suivant.
97
Quels sont les deux types de productions primaires ?
Quelle est l'équation qui y est reliée ?
**Production primaire brute** (PPB) : Énergie totale assimilée par la photosynthèse.
**Production primaire nette** (PPN) : Énergie accumulée dans la biomasse végétale
Équation : **PPN = PPB - respiration**
98
Explique ce qu'est le rendement écologique.
C'est le pourcentage de l'énergie transférée d'un niveau trophique à l'autre.
La productivité de chaque niveau trophique n'est généralement égale qu'à 5-20 % de celle du niveau précédent.
99
Quelles sont les trois composantes du rendement écologique ?
* Le **rendement d'exploitation** : ingestion de proies /production de proies.
* le **rendement d'assimilation** : énergie et matériel assimilée / consommée.
* le **rendement de production nette** : l'efficacité d'incorporer dans la croissance, la mise en réserve et la reproduction /énergie assimilée.
Le rendement écologique est l'efficacité nette qui est le produit des 3 ci-haut.
= production des consommateurs / production proies
100
Quelle est la différence entre le rendement d'assimilation chez les animaux herbivores et les animaux carnivores ?
Herbivores :
Les herbivores assimilent 80% de l’énergie des graines, et 60 à 70% de celles des jeunes plantules.
La plupart des herbivores (éléphants, bovins, sauterelles) assimilent 30 à 40% de l’énergie contenue dans leur alimentation.
Carnivores :
L’alimentation d’origine animale est plus facilement assimilée que l’alimentation végétale. Le rendement d’assimilation monte au long de la chaîne alimentaire.
Le rendement d’assimilation des insectivores se situe aux alentours de 70 à 80% alors que celui de la plupart des carnivores atteigne 90%.
101
Combien retrouvent-ont habituellement de niveaux trophiques dans un réseau trophique ? (3)
Le nombre de niveaux dans un réseau trophique est relativement faible.
Une étude de 113 réseaux a trouvé que 5 maillons est le maximum. (il y a des exceptions qui vont jusqu'à 6-7 maillons)
La longueur augmente légèrement avec la richesse en espèces, mais elle est plutôt sous contrôle de la thermodynamique
102
On retrouve deux chaines trophiques qui sont distinctes au début mais qui finissent par se mélanger. Elles sont parallèles. Quelles sont ces chaines trophiques ?
_Chaine trophique basée sur la phytophagie (verte)_ : La première commence par des animaux relativement grands se nourrissant de feuilles, de fruits, de graines.
_Chaine trophique basée sur une alimentation détritivore (brune)_ : La seconde débute par des animaux de plus petite taille et des micro-organismes consommant les détritus de la litière du sol.
103
Décris un peu la communauté du sol qui sont détritivores. (6)
- aussi complexe que les autres réseaux alimentaires.
- biomasse importante
- responsable de la minéralisation et le fonctionnement des écosystèmes terrestres.
- les systèmes trophiques à base de détritus sont efficaces.
- l'importance du détritus et les efficacités permettent un réseau trophique de 7 paliers.
- les grands détritivores sont nécessaires pour la décomposition rapide de la litière.
104
Quel est le rôle de l'allométrie écologique ?
Il s'agit de l’étude de l’importance de la forme et surtout de la taille des organismes dans leurs rôles, activités et importance dans les écosystèmes
105
La quantité d'énergie qui atteint chaque niveau trophique dépend de 2 choses, lesquelles ?
* **La production primaire** : La production nette à la base de la chaîne trophique d'organismes autotrophes. (la production végétale)
* **La production secondaire** : L'efficacité avec laquelle les animaux transforment l'énergie alimentaire en biomasse pour leur croissance et leur reproduction. (non autotrophes)
106
Les organismes plus grands ... (4)
* vivent plus longtemps
* vivent moins « vite »
* sont moins sujet à la prédation
* bouffent des plantes plus difficiles à digérer
107
Les besoins énergétiques d'un organisme est-il proportionnel à sa taille ?
Non, le métabolisme par kg diminue beaucoup dans les grands animaux.
ex. un gramme d'éléphant brûle 10 fois moins d'oxygène par minute qu'un g de souris.
108
Résume les conséquences de la homéothermie et de l'allométrie.
10 T de foin donné à 2 bœufs de 500 kg chaque
=\> 6 T de fumier
=\> 0.2 T de chair et os
10T de foin donné à 500 lapins de 2kg
=\> 6 T de fumier
=\> 0.2 T de chair et os
38% du foin perdu en respiration pour maintien du taux élevé du métabolisme
60% de ce qui est ingéré sera excrété (efficacité d’assimilation et de production sont ~ indépendants de la taille)
Rendement : 2%
La différence: les bœufs prendraient 14 mois, les lapins 3 mois pour le faire (effet de l’allométrie)
• 10T de foin donné à 500 iguanes de 2kg
=\> 6 T de fumier, 2 T de chair et os
=\> Seulement 20% perdu en respiration (efficacité de la
poïkilothermie, ectothermes)
=\> Rendement: 20%
109
Quelle est la différence entre un puit biogéochimique et une source ?
La taille d’un réservoir (« pool ») d’un élément est représentée par la quantité de cet élément dans ce compartiment.
Si le taux d’entrée est plus grand que le taux de départ de ce pool, alors le compartiment est appelé un puits.
Dans la situation inverse, le pool est appelé une source pour l’élément.
110
Qu'est-ce qu'un cycle biogéochimique ?
En écologie et plus généralement en sciences de la Terre, un cycle biogéochimique est le processus de transport et de transformation cyclique d'un élément ou composé chimique entre les grands réservoirs que sont la géosphère, l'atmosphère, l'hydrosphère, dans lesquels se retrouve la biosphère.
111
Quels sont les 4 cycles biogéochimiques majeurs ?
* Cycle hydrologique
* Cycle du carbone
* Cycle de l'azote
* Cycle du phosphore
112
Décris le cycle de l'eau.
113
À cause de l'homme, le retour du carbone vers sa source, le compartiment fossile, est trop lent pour être significatif.
Où va donc ce carbone excédent (puits) ?
Quelles sont les conséquences de ces changements ?
Dans les trois autres compartiments:
**l'atmosphère** (45%) PUIT
- Conséquence : effet de serre
Les **océans** (28%) PUIT
- Conséquence : acidification
La **biomasse terrestre** (27%) NEUTRE
- conséquences : Augmentation de la production et changement de composition (augmentation du rapport C:N = moins digeste)
114
Quelles sont les 4 étapes dans le cycle de l'azote ?
1. **Fixation de l'azote** : L’azote gazeux (N2) n’est pas disponible directement pour les plantes. Il est rendu disponible par des bactéries après une transformation en composé assimilable, l’ammoniaque (NH3) ou l’ion ammonium (NH4+).
2. **Nitrification** : La nitrification transforme l’ammoniaque (NH3) ou l’ion ammonium (NH4+) en nitrites, NO2- , ou nitrates, NO3-.
3. **Ammonification** : Dans le sol, cette transformation est la seule qui permet à l’azote organique des organismes morts d’être transformé en azote minéral, et puis recyclé. C’est l’étape de minéralisation. Cette transformation est assurée par de nombreuses bactéries et la plupart des plantes et des animaux.
4. **Dénitrification** : Réduction des nitrates, NO3-en azote gazeux N2. Cette transformation est assurée par des hétérotrophes bactériennes
115
Qu'est-ce que la mobilité de l'azote dans le sol apporte ?
L’azote inorganique est mobile dans le sol. Ceci contribue à la limitation des forêts (par lessivage) et donc la pollution des cours d’eau.
116
Quels sont les rôles des plantes et des sols dans le stockage du carbone ?
**Plantes** : La photosynthèse augmente avec l’augmentation du CO2 dans l’atmosphère, mais elle est limmitée par la disponibilité de l'eau et des nutriements. L'augmentation de CO2 peut donc aussi nuir à la photosynthèse par la limitation à ses nutriments.
**Sols** : Les écosystèmes de hautes latitudes stockent le C dans leurs sols.
117
Quelles sont les 3 formes du phosphore ?
* organique : particules organiques phosphorées
* inorganique : orthophosphate – forme rapidement assimilée par organismes
* phosphate colloïdale – forme qui est difficilement assimilable par les organismes (autre que les champignons!)
118
Quels sont les points à retenir en ce qui concerne le cycle du Phosphore ? (4)
* Le P est immobile dans le sol à cause du pH et il est fixé aux particules de fer ou de calcium.
* L'activité humaine augmente l'érosion
* L'activité humain augmente la fertilisation (les sols sont 10 fois plus riches qu'ils ne l'étaient)
* Mènent directement à l'eutrophisation des cours d'eau
119
Explique en 4 points le spectre de l'énergie solaire et terrestre.
* La plupart de la radiation solaire passe à traver l'atmosphère pour être absorbée par la surface terrestre.
* Par contre, l'atmosphère est capable d'absorber une quantité importante de la radiation solaire.
* pour cette raison, l'atmosphère est réchauffée par le bas.
* La concentration des «gaz à effet de serre » va déterminer la température à la surface.
120
Quelle est la température moyenne actuelle de la terre ?
Quelle serait la température moyenne sur la terre sans l'effet de serre ?
actuelle : 16 ºC
sans effet de serre : -18 ºC
121
Pourquoi la circulation atmosphérique se divise-t-elle en 3 grandes cellules de convection ?
Quelles sont ces 3 grandes cellules de convection ?
Parce que la Terre tourne.
* Hadley
* Ferrel
* Polaire
122
Les vents alimentent _______ et retribuent \_\_\_\_\_\_\_\_.
Les vents alimentent **les courants océaniques** et redistribuent **la chaleur.**
123
Que détermine le climat ?
La forme de la végétation et le fonctionnement du biome.
124
Qu'est-ce qu'un biome ?
est un ensemble d'écosystèmes caractéristique d'une aire biogéographique et nommé à partir de la végétation et des espèces animales qui y prédominent.
125
Quels sont les principaux biomes terrestres ? (5)
Quels sont les principaux biomes aquatiques ? (4)
1. la toundra
2. les forêts (boréale, tempérée, caducifoliée, tropicale)
3. les prairies
4. les déserts
5. la savane
1. les eaux du ruissellement (ruisseaux, rivières, fleuves)
2. les lacs
3. les estuaires
4. plusieurs biomes marins
126
Quelles sont les caractéristiques du biome de la toundra ?
* C’est une étendue sans arbres, le sol est gelé quasiment en permanence (pergélisol).
* Il y a peu de préécipitations (souvent inférieures à 60 cm/an). C’est pas encore un désert, mais presque.
* Le sol est souvent acide (car très chargé en matière organique) et pauvre en nutriment.
* Il dégèle de 50 cm à 1 m pendant la très courte saison de végétation.
* La plupart des plantes sont des arbrisseaux nains qui poussent très près du sol (protection durant l’hiver) - plein de biomasse sous sol.
* Pendant l’été, les journées sont de 24 heures et la végétation peut se développer. Destination important de migrateurs – oies, oiseaux de rivage, caribous
127
Quelles sont les caractéristiques du biome de la forêt boréale ? (6)
* Température annuelles moyennes inférieures à 5°C et les hivers y sont rudes.
* Il y a peu de précipitations (environ 40 à 100 cm par an) mais l’évapotranspiration est faible, les sols sont donc mouillés pendant la saison de croissance de la végétation. Insectes de l’enfer.
* La végétation est composée de forêts denses de conifères de 10 à 20 m.
* Les sols dont souvent acides et peu fertiles. Podsolisation.
* La durée de la saison de végétation y atteint rarement 100 jours.
* La diversité spécifique est faible.
128
Quelles sont les caractéristiques du biome de la prairie ? (6)
* Il y a peu de précipitations (35 à 80 cm).
* Les étés sont secs et chauds et les hivers froids.
* La végétation est dominée par des herbacées qui peuvent atteindre 2 m dans les parties les plus humides du biome, et seulement 20 cm dans les parties les plus arides.
* Les feux ont une influence importante dans les prairies, en particulier lorsque la végétation est sèche à la fin de l’été. L’action de l’homme domine.
* La plupart des plantes ont des rhizomes, à partir desquelles les plantes repoussent, et leurs graines sont résistantes au feu.
* La plupart des prairies reçoivent assez d’eau pour que la forêt s’y développe mais le feu tue les jeunes arbres lorsqu’ils envahissent la prairie.
129
Quelles sont les caractéristiques du biome de la savane tropicale ? (5)
* grands mammifères migrateurs
* Pluies saisonnières
* importance des feux
* la migration permet des populations énormes
* peu de végétation
130
Quelles sont les caractéristiques du biome de la forêt tropicale ombrophile ?
* Région où il fait toujours chaud (peu de variabilité) et qui reçoivent 200 cm de pluies/an, avec un minimum de 10 cm chaque mois.
* Les sols sont souvent vieux et altérés. Ils sont rouges (fer et manganèse), ne contiennent pas d’humus et peu de nutriments.
* Malgré la pauvreté du sol, la végétation est dominée de nombreux grands arbres (30 à 40 m). Il y a aussi les strates arborescentes basses, arbustives et herbacée mais elles sont moins fournies (peu de lumière). Il y a aussi des lianes et des épiphytes (plantes qui poussent sur les branches d’une autre).
* La diversité spécifique est plus forte que nulle part ailleurs sur terre.
* Décomposition rapide de la litière végétale à cause de l’humidité et chaleur...
131
En quoi le taux de recyclage varie selon la latitude ? (2)
Forêt tempérée = entreposage important dans le sol
forêt tropicale = décomposition et assimilation très rapides. Stockage des nutriments dans les plantes.
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