La biodiversité et son évolution
Résumé de cours
La biodiversité et son évolution Enseignement scientifique · Tle · Les Génies des Sciences · geniesdessciences.com
Ce résumé condense l’exigible du chapitre. L’idée directrice : on ne peut pas tout compter — la biodiversité s’estime par échantillonnage et se comprend grâce à des modèles mathématiques dont les écarts avec la réalité révèlent les forces évolutives.
Mesurer la biodiversité
- Une part importante de la biodiversité reste à découvrir. On l’estime par des techniques d’échantillonnage : richesse spécifique (nombre d’espèces) et abondance (nombre d’individus d’une population, d’une espèce ou d’un taxon).
Capture-marquage-recapture (méthode de Lincoln-Petersen)
On capture et marque n₁ individus, on relâche, puis on recapture n₂ individus dont m sont marqués. Hypothèse clé : la proportion de marqués est la même dans l’échantillon et dans la population totale — c’est un calcul de quatrième proportionnelle.
Intervalle de confiance à 95 %
f est la fréquence observée sur un échantillon de taille n. Le niveau de confiance est toujours strictement inférieur à 100 % (fluctuation d’échantillonnage) et l’estimation est d’autant plus précise que n est grand.
Le modèle de Hardy-Weinberg
- La composition génétique d’une population change de génération en génération. Le modèle de Hardy-Weinberg utilise les probabilités pour décrire la transmission aléatoire des allèles.
L’équilibre de Hardy-Weinberg (deux allèles A et a)
p et q sont les fréquences des allèles A et a. Dans une population de grand effectif, sans migration, mutation, sélection ni dérive, les fréquences des génotypes (AA, Aa, aa) sont stables dès la seconde génération.
- L’intérêt du modèle est dans ses écarts : quand les fréquences observées s’éloignent des prédictions, c’est qu’une force évolutive agit — mutation, sélection naturelle, dérive génétique, migration.
Activités humaines et « Une seule santé »
- Les activités humaines modifient la biodiversité et ses composantes, dont l’abondance des populations.
- La fragmentation d’une population en petits groupes isolés appauvrit sa diversité génétique — et un faible effectif accélère la dérive génétique (évolution rapide et aléatoire des fréquences alléliques).
- « Une seule santé » : la santé humaine, la santé animale et la santé des écosystèmes sont indissociables (exemple des zoonoses). Connaître et gérer durablement un écosystème permet d’y préserver la biodiversité.
Les pièges classiques
Le résultat d’un capture-marquage-recapture est une estimation, pas un comptage exact — il varie d’un échantillon à l’autre. Hardy-Weinberg est un modèle théorique : ses conditions ne sont jamais toutes réunies dans la nature, et c’est justement l’écart qui est instructif. Enfin, la dérive génétique est aléatoire, contrairement à la sélection naturelle qui dépend de l’avantage reproductif.