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Des organismes plus petits quand la température augmente

by Frédéric Magné - published on

Les organismes des climats chauds sont souvent plus petits que ceux des climats tempérés ou polaires. Ce lien négatif entre température ambiante et taille corporelle fascine les biologistes depuis plus d’un siècle. Des chercheurs du CNRS et de l’université Pierre et Marie Curie viennent de montrer, via une étude exhaustive sur les poissons de rivière, que la taille des animaux à sang froid dépend non seulement de la température, mais aussi de la compétition qui s’exerce au sein de leur écosystème.


Le chevesne (Leuciscus cephalus), une espèce de poisson très abondante dans les rivières françaises,atteint une taille adulte moins importante quand les températures sont plus élevées.© Nicolas Poulet

Découverte au 19e siècle, la « règle de Bergmann », postule que pour la plupart des mammifères et des oiseaux, la taille corporelle diminue à mesure que la température s’élève. Explication : plus on est petit, plus la surface corporelle augmente par rapport au volume, plus les déperditions de chaleur sont importantes… Un mécanisme qui permet de mieux résister au climat des pays chauds, donc. Depuis les années 1990, on sait que cette loi liant taille et température s’applique aussi aux animaux à sang froid (ou ectothermes), mais aucun mécanisme global n’avait été proposé pour expliquer cet état de fait. « La température des ectothermes dépendant du milieu ambiant, il n’est plus question ici d’évacuer de la chaleur pour garder une température interne constante », explique Eric Edeline, enseignant-chercheur à l’UPMC au Laboratoire Biogéochimie et écologie des milieux continentaux (BIOEMCO). Les chercheurs sont plutôt allés chercher du côté des théories métaboliques de l’écologie, formalisées au 19e siècle. A savoir : « lorsque la température s’élève, l’énergie accumulée (la différence entre ce que l’individu ingère et ce qu’il dépense pour se maintenir en vie) augmente plus vite chez les petits individus. Ce mécanisme les rend plus compétitifs pour l’exploitation des ressources par rapport aux grands, qui peuvent alors être exclus », précise Eric Edeline.

Pour valider cette hypothèse, les chercheurs ont mené une vaste étude statistique sur les poissons des rivières françaises. Ils ont exploité 4 millions de mesures, effectuées de 1980 à 2008 sur 52 espèces de poissons de rivière dans plus de 7000 sites différents. « Nous avons calculé pour chaque individu un indice théorique indiquant la compétition subie – puis nous avons ajouté les températures mensuelles relevées par Météo-France au modèle », explique Eric Edeline. Les résultats confirment l’hypothèse de départ : la température a bien un effet négatif sur la taille des poissons, mais cet effet s’exerce de façon indirecte, via la compétition pour la ressource. Conséquence à plus long-terme de cette découverte : le réchauffement climatique risque d’induire une réduction des tailles et une réorganisation des écosystèmes.

Référence : 

Ecological emergence of thermal clines in body size, Eric Edeline et al, Global Change Biology, 2013

Contact chercheur

Eric Edeline, Laboratoire Biogéochimie et écologie des milieux continentaux (BIOEMCO), CNRS, UPMC, ENS Paris, IRD, UPEC. 
Tél : 01 44 32 38 84 
Mél : edeline@biologie.ens.fr