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Pourquoi les lions ne sont-ils pas plus nombreux?

Découverte de ce qui semble être une nouvelle loi de la nature : plus un milieu est surpeuplé, moins la progéniture est abondante

Pourquoi les lions ne sont-ils pas plus nombreux? Ian Hatton, PhD en biologie de ÎŰÎ۲ÝÝ®ĘÓƵ, s’est aussi posĂ© cette question quand il a commencĂ© Ă  Ă©tudier le pourcentage prĂ©dateurs-proies dans des douzaines de parcs de l’est et du sud de l’Afrique, la rĂ©ponse,Ěý dans ce cas, n’avait rien Ă  voir avec des chasseurs humains isolĂ©s.

±ĘłÜ˛ú±ôľ±Ă©: 3 September 2015

Pourquoi les lions ne sont-ils pas plus nombreux? Ian Hatton, PhD enĚý biologie de ÎŰÎ۲ÝÝ®ĘÓƵ, s’est aussi posĂ© cette question quand il a commencĂ© Ă  Ă©tudier le pourcentage prĂ©dateurs-proies dans des douzaines de parcs de l’est et du sud de l’Afrique, la rĂ©ponse,Ěý dans ce cas, n’avait rien Ă  voir avec des chasseurs humains isolĂ©s. Ces parcs offrent aux lions une profusion de proies savoureuses. On pourrait supposer que les populations de lions de chaque parc augmentent en fonction de l’abondance des proies Ă  leur disposition. Au contraire, M. Hatton et l’équipe dirigĂ©e par ÎŰÎ۲ÝÝ®ĘÓƵ ont dĂ©couvert que de manière systĂ©matique, dans les milieux surpeuplĂ©s, les proies se reproduisent moins que dans les milieux oĂą elles sont infĂ©rieures en nombre. En outre, ils ont observĂ© le mĂŞme modèle dans un grand Ă©ventail d’écosystèmes diffĂ©rents.Ěý

Ce constat Ă©tonnant suggère que les Ă©cosystèmes sont rĂ©gis par une structure et une fonction organisationnelles que l’on n’avait pas encore reconnues jusqu’ici. MĂŞme si les biologistes savent depuis longtemps que des lois mathĂ©matiques ordinaires rĂ©gissent les fonctions de l’organisme, par exemple le mĂ©tabolisme et la croissance, aucune Ă©tude n’a jamais prouvĂ© que des lois semblables prĂ©valent Ă  un tout autre niveau : celui des Ă©cosystèmes du monde. Certains scientifiques laissent dĂ©jĂ  entendre que nous pourrions bien avoir dĂ©couvert une nouvelle loi de la nature.Ěý

Un pur hasard que cette découverte.

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Congés scolaires

« J’ai frĂ©quentĂ© l’école secondaire au Zimbabwe et passĂ© mes vacances dans les parcs nationaux du pays, de dire M. Hatton, auteur principal de l’étude qui vient d’être publiĂ©e dans Science. Au dĂ©but de mon doctorat en biologie Ă  ÎŰÎ۲ÝÝ®ĘÓƵ, je voulais y retourner et comparer des colonies entières d’animaux africains dans des Ă©cosystèmes protĂ©gĂ©s, pour observer le lien de nombreux carnivores avec leurs proies herbivores Ă  l’échelle d’un territoire. J’ai donc recueilli toutes les donnĂ©es de recensement des populations animales que j’ai pu trouver concernant les parcs de l’est et du sud de l’Afrique. »

Quand M. Hatton et ses collègues ont commencé à examiner les chiffres et à faire de rapides calculs, dénombrant toutes les populations de carnivores (lions, hyènes, léopards, etc.) et d’herbivores (buffles, zèbres, impalas, etc.) de ces parcs, ils ont découvert un modèle très inattendu et régulier. Dans chaque parc étudié, il semblait exister une corrélation nette entre prédateurs et proies. Mais ce n’était pas le modèle simple qu’ils s’attendaient à trouver.

Des calculs Ă©tonnants

« Jusqu’à maintenant, on présupposait qu’en présence d’un très grand nombre de proies, il y avait nécessairement autant de prédateurs, affirme M. Hatton. Toutefois, en examinant les chiffres, nous avons plutôt découvert que dans les écosystèmes luxuriants, des deltas des fleuves et rivières ou des forêts tropicales, le ratio entre prédateurs et proies est nettement inférieur. Cela tient au fait qu’avec le surpeuplement, les espèces de proies engendrent une moins grande progéniture par individu. En effet, le taux de reproduction des proies est limité de manière à freiner l’abondance de prédateurs. »

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Après avoir observé ce modèle dans un milieu, les chercheurs ont commencé à analyser les données sur les pyramides alimentaires, et la relation entre prédateurs et proies dans des écosystèmes aussi variés que ceux de l’océan Indien, de l’Arctique canadien et de la savane africaine. Au cours des années suivantes, ils ont analysé les données recueillies sur les plantes et les animaux dans plus de 1 000 études des 50 dernières années portant sur un grand éventail d’écosystèmes herbagers, lacustres, forestiers et océaniques du monde.

Dans tous ces différents milieux, ils ont découvert qu’il existe une constance surprenante dans la relation prédateurs-proies. Ce constat a confirmé qu’au lieu que le nombre de prédateurs augmente pour correspondre au nombre de proies disponibles, le taux de reproduction des proies est inférieur, ce qui à son tour limite l’abondance de prédateurs. « Ce constat n’a cessé de nous étonner, affirme M. Kevin McCann, du Département de biologie intégrée de l’Université Guelph, l’un des coauteurs de l’étude. C’est un modèle tout simplement étonnant. »

Une nouvelle loi de la nature?

Ce que les chercheurs ont également trouvé fascinant, c’est que les modèles de croissance observés dans des écosystèmes entiers, où de grands nombres de proies semblent se reproduire naturellement en nombre inférieur, ressemblent de près aux modèles de croissance des individus. « Les physiologues savent depuis longtemps que le taux de croissance décroît avec la taille de l’animal, affirme le coauteur, M. Jonathan Davies. Chez l’éléphant, la croissance des cellules est 100 fois plus lente que chez la souris. »

« La découverte qu’il existe des lois d’échelle au niveau de l’écosystème est particulièrement captivante, ajoute le coauteur Michel Loreau, du Centre national de recherche scientifique en France. L’aspect le plus fascinant, c’est qu’elles reviennent à tous les niveaux de l’organisation, de l’individu à l’écosystème et pourtant, une loi d’échelle au niveau de l’écosystème ne peut pas s’expliquer par ses contreparties au niveau individuel. Il semble que des processus fondamentaux refont surface à tous les niveaux de l’organisation, mais nous ne comprenons pas lesquels, ni pourquoi. »

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