Les niveaux de la biodiversité

La diversité génétique | La diversité spécifique | La diversité écosystémique

La biodiversité est généralement pensée selon trois paliers : la génétique, les espèces, les écosystèmes. Ces niveaux sont reliés entre eux, mais suffisamment distincts pour que chacun puisse être étudié en soi. Certains experts estiment que la biodiversité compte plus de trois niveaux et d'autres, qu'elle en compte moins. Quoi qu'il en soit, tous s'accordent pour considérer que cette articulation en trois paliers est commode et bien utile pour les besoins des recherches. Qu'elles soient théoriques ou expérimentales, la plupart des études s'intéressent au niveau spécifique (celui des espèces), car c'est le palier le plus abordable tant au niveau conceptuel que pratique. Les sections qui suivent portent sur tous les niveaux de la diversité. On constatera cependant que les exemples ressortissent le plus souvent aux espèces.

La diversité génétique

Définition
La diversité génétique est la variété qui existe au niveau des gènes. Ceux-ci constituent le « matériau de construction », les « briques » qui déterminent les caractéristiques et les aptitudes présentes et futures d'un organisme, ainsi que son schème de développement. La diversité génétique peut se définir sur le plan des allèles (les variantes d'un même gène, qui dictent par exemple la couleur des yeux, bruns ou bleus), celui des gènes entiers (qui fixent les traits caractéristiques, par exemple la capacité ou l'incapacité à métaboliser telle ou telle substance), ou celui d'unités plus vastes que les gènes (par exemple, la structure chromosomique).

La diversité génétique peut se mesurer à différents niveaux : population, espèce, communauté écologique, biome, etc. Le niveau étudié est fonction des variables examinées et des objectifs de l'étude. Toutefois, quel que soit le palier considéré, la diversité génétique se révèle toujours extraordinairement foisonnante.

Pertinence et importance
Le degré de diversité génétique est crucial en ceci qu'il définit la « matière première » de l'évolution et de l'adaptation. Plus une population ou une espèce est diversifiée sur le plan des gènes, plus elle a de chances que certains de ses membres arrivent à s'adapter aux modifications survenant dans l'environnement. Moins la diversité est grande, plus la population ou l'espèce considérée tend à devenir uniforme. À terme, cette uniformisation pose problème car, à mesure que les membres du groupe deviennent de plus en plus semblables les uns aux autres, il devient de moins en moins probable que l'un au moins d'entre eux conserve la capacité de s'ajuster à des conditions de vie différentes. Par exemple, l'agriculture moderne repose en grande partie sur la monoculture, c'est-à-dire la culture à grande échelle d'une même plante, de spécimens tous identiques sur le plan de la génétique. Cette méthode présente certains avantages au niveau de la culture proprement dite et de la récolte. Par contre, si une maladie ou un parasite s'attaque au champ, tous les spécimens sont frappés de la même manière. Les monocultures sont également moins souples et s'adaptent moins facilement aux transformations qui touchent leur environnement.

Facteurs déterminants
Au sein d'une même espèce, la diversité génétique augmente en général avec la variabilité des conditions de vie. Si l'environnement change souvent, chaque gène représente un avantage précis à un certain moment ou en un certain lieu. Dans ce cas, la population garde une grande variété de gènes et la diversité génétique se maintient à un niveau élevé. Si l'environnement ne change jamais, par contre, les quelques gènes qui représentent un atout dans ces conditions se propagent au détriment des autres, induisant un appauvrissement de la diversité génétique.

Dans les communautés écologiques (biocénoses), la diversité génétique peut croître avec la diversité des espèces. L'ampleur de cet accroissement dépend du nombre des espèces, mais aussi du degré de proximité entre elles. Des espèces très proches (par exemple, deux espèces d'érables) présentent un matériel et des structures génétiques similaires. Par conséquent, leur disparité n'ajoute pas grand-chose à la diversité génétique de l'ensemble. En tout cas, ces espèces proches contribuent moins à la diversité génétique de la communauté que des espèces plus éloignées (par exemple, un érable et un pin).

Les augmentations de la diversité spécifique peuvent en fait influer sur la diversité génétique dans un sens ou dans l'autre, selon le niveau considéré. Plus les espèces sont nombreuses, plus la diversité génétique de l'ensemble est importante. Par contre, celle de chacune de ces espèces peut diminuer. En effet, si les espèces sont très nombreuses et qu'elles doivent rivaliser les unes contre les autres pour survivre, elles devront toutes se spécialiser d'une manière assez poussée, par exemple en ne mangeant plus qu'un certain type de nourriture. Cette spécialisation fera donc baisser la diversité génétique de chacune des espèces.

La diversité spécifique

Les recherches sur la biodiversité portent le plus souvent sur les espèces, non que la diversité spécifique soit plus importante que les deux autres types; simplement, elle est plus facile à étudier. Par exemple, il est assez aisé d'identifier visuellement les espèces sur le terrain. Par contre, la diversité génétique (voir ci-dessus) ne peut s'étudier qu'en laboratoire. Elle demande beaucoup de temps et exige la mise en œuvre de ressources considérables pour l'identification. Quant à la diversité écosystémique (voir ci-dessous), elle s'étudie au moyen de mesures nombreuses et complexes qui doivent être relevées sur des périodes assez longues. Les espèces offrent également une meilleure prise à la conceptualisation et elles ont déjà fait l'objet d'une bonne partie des recherches menées dans les domaines de l'évolution et de l'écologie, les deux sources de la science de la biodiversité.

Les espèces sont des unités de la diversité qui sont distinctes, clairement définies et bien connues. Chacune d'elles peut être considérée comme jouant un « rôle » dans l'écosystème, de sorte que l'apparition ou la disparition d'une espèce exerce en général certains impacts sur le système dans son ensemble. Souvent, les stratégies de conservation sont mises en place quand on constate qu'une espèce est menacée d'une manière ou d'une autre. Or, l'évolution du nombre des espèces dans un écosystème est assez facile à suivre. Elle s'interprète aisément et donne une bonne indication de l'état de santé de l'écosystème considéré.

Pour en savoir plus sur la diversité spécifique, visitez le site du musée Redpath sur la biodiversité du Québec. [lien]

La diversité écosystémique

La théorie des écosystèmes s'intéresse à la répartition des espèces, aux schèmes de développement des communautés, ainsi qu'au rôle et à la fonction des principales espèces. Elle étudie à la fois les fonctions des espèces et leurs interactions entre elles. Le terme « écosystème » désigne ici tous les niveaux supérieurs à celui de l'espèce : les associations, les communautés, les écosystèmes au sens strict, etc. Plusieurs termes spécialisés désignent ce niveau, lequel peut d'ailleurs se subdiviser en plusieurs sous-niveaux, comme la communauté et l'écosystème. Le présent survol porte sur tous ces niveaux. Des trois paliers de la diversité que nous examinons ici, celui-ci, du fait de la complexité des interactions, est sans conteste le moins bien connu. Il est en effet extrêmement ardu de relever toutes les espèces d'un écosystème puis de saisir non seulement les impacts que chacune d'elles exerce sur les autres et sur son environnement, mais aussi ceux que ces autres espèces et cet environnement exercent sur elle.

L'une des grandes difficultés auxquelles se heurtent les chercheurs qui étudient les communautés, c'est que les frontières entre elles ne sont pas étanches et clairement tranchées. Un lac est délimité par ses rives et se distingue nettement de la forêt caducifoliée (à feuilles caduques) qui l'entoure. Par contre, c'est graduellement que cette forêt se transforme en prairie ou en forêt de conifères. Caractéristique des communautés « ouvertes » (par opposition aux communautés « fermées », qui se distinguent par des changements brusques entre elles), cette absence de délimitations franches rend difficiles la définition et la délimitation mêmes des écosystèmes et donc, leur étude.

Pour certains chercheurs, la communauté se résume à la somme de ses espèces et de ses processus. Pour eux, donc, les propriétés découvertes dans ces communautés ne sont pas typiques de ce niveau. Toutefois, de nombreux autres experts s'inscrivent en faux contre cette conception et considèrent au contraire que les caractéristiques des communautés leur sont propres pour la plupart et ne peuvent pas être extrapolées à partir d'une simple étude des espèces en présence. Parmi ces caractéristiques, citons notamment les différents paliers de la chaîne alimentaire et l'agencement des espèces à chacun d'eux, les guildes (les espèces qui, dans une communauté donnée, ont les mêmes fonctions), et les autres modes d'interaction.