Influence des interactions biotiques sur la répartition géographique des espèces

Cazelles, Kévin (2017). « Influence des interactions biotiques sur la répartition géographique des espèces » Thèse. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en biologie.

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Résumé

La biogéographie est l'étude des mécanismes et des processus influençant la répartition géographique des êtres vivants. Bien que ces mécanismes soient relativement bien identifiés, les biogéographes recherchent toujours une théorie cohérente pour les articuler. Parmi les problèmes les plus fréquemment soulevés en biogéographie, figure celui de l'intégration des interactions écologiques dans les modèles de distribution d'espèces. Bien que la littérature scientifique apporte un ensemble de preuves soulignant le rôle prépondérant des interactions dans la structuration des communautés locales, on trouve relativement peu d'études révélant les empreintes laissées par les interactions dans les données de distribution d'espèces. Proposer une explication simple et claire à ce problème demeure un défi important que la biogéographie doit mener. Le problème majeur que pose l'absence de réponse claire sur le rôle des interactions aux larges échelles spatiales est que la plupart des scénarios de changements de biodiversité partent de l'hypothèse que les interactions sont négligeables. Si cette hypothèse est remise en question, alors il devient nécessaire de réviser ces scénarios et soutenir le développement de méthodologies incluant les relations entre les espèces. Dans le travail de thèse que je présente, je me confronte au problème de l'intégration des interactions dans la répartition des espèces et de leurs effets sur ces distributions. Je commence cette thèse par un travail théorique sur le sujet car les théories classiques en biogéographie relèguent souvent au second plan les interactions écologiques. Au premier chapitre, je traite de l'intégration des interactions écologiques dans un modèle théorique de distribution d'espèces issu d'une des théories les plus importantes en biogéographie : la théorie de la biogéographie des îles. Ce travail montre comment les effets conjoints des facteurs biotiques et abiotiques changent les attendus de la théorie classique. En m'appuyant sur ce premier chapitre, je montre au second chapitre comment les interactions peuvent se répercuter dans les données de cooccurrence d'espèces. Ces données indiquent la présence ou l'absence de plusieurs espèces sur un même ensemble de sites dispersés sur de larges étendues spatiales. À l'aide d'un modèle probabiliste, j'obtiens des résultats théoriques liant les données de cooccurrence et l'information contenue dans les réseaux écologiques. Je démontre clairement que les interactions affectent les données de cooccurrence. Je montre également que plus le nombre d'interactions séparant deux espèces est grand, plus il est délicat de déceler des traces de cette relation indirecte dans les données. De même, si une espèce entretient de nombreuses interactions, il sera difficile de trouver une quelconque trace des interactions dans les données de cooccurrence pour cette espèce. Au troisième chapitre, je présente l'analyse de cinq jeux de données de cooccurrence pour lesquels la description des interactions était disponible. Avec ces données, j'ai été capable de confirmer mes hypothèses formulées au second chapitre en montrant que les espèces qui interagissent cooccurrent différemment de celles n'interagissant pas. Mes résultats indiquent aussi que l'abondance d'interactions est un frein à leur détection dans les données de cooccurrence. Cependant, en intégrant la similarité des facteurs abiotiques pour les différents sites, je montre que les signaux de cooccurrence s'affaiblissent pour parfois disparaître. Mes résultats suggèrent donc qu'en utilisant des facteurs abiotiques pour inférer les probabilités de cooccurrence, une partie du lien entre les espèces est capturée, mais cette part est entachée d'une grande incertitude. Ceci vient questionner la qualité des prédictions données par les modèles classiques de distribution d'espèces actuellement utilisés. Les résultats de ma recherche apportent des éléments théoriques nouveaux sur le rôle des interactions écologiques dans le tracé des aires de répartition des espèces en plus de proposer une méthode originale pour étudier les données de cooccurrence d'espèces : les regarder à la lumière des réseaux écologiques. Avant de conclure ma thèse, je propose au chapitre 4 une démarche prometteuse pour aller encore plus loin dans l'intégration des interactions en biogéographie : les introduire par le biais des contraintes énergétiques, ce qui offre une base solide pour une théorie métabolique de la biogéographie. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Biogéographie, interactions biotiques, réseaux écologiques, contraintes abiotiques, cooccurrence, théorie de la biogéographie des îles, théorie métabolique de l'écologie.

Type: Thèse ou essai doctoral accepté ()
Informations complémentaires: La thèse a été numérisée telle que transmise par l'auteur.
Directeur de thèse: Gravel, Dominique
Mots-clés ou Sujets: Biogéographie / Interactions biologiques / Biodiversité / Écologie / Théorie de la biogéographie des îles (TIB)
Unité d'appartenance: Faculté des sciences > Département des sciences biologiques
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 05 sept. 2017 10:32
Dernière modification: 05 sept. 2017 10:32
Adresse URL : http://www.archipel.uqam.ca/id/eprint/9870

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