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La compétition directe entre individus source de déstabilisation

by Frédéric Magné - published on , updated on

La compétition pour les ressources alimentaires est le lot quotidien des êtres vivants. Dans certaines situations, celle-ci peut même aller jusqu’à l’affrontement entre individus d’une même espèce. Les conséquences de cette forme de compétition dite « par interférence » sur les dynamiques de populations ont pu être modélisées par des chercheurs de l’Institut d’écologie et des sciences de l’environnement de Paris et l’Institut de biologie de l’Ecole normale supérieure. Leurs résultats, publiés en octobre dernier dans The American Naturalist, montrent qu’une forte interférence favorise l’émergence d’un système féodal où une classe dominante composée de quelques individus s’approprie presque toutes les ressources au détriment d’une classe de dominés.



Un collembole de l’espèce Folsomia candida ©Thomas Tully

 

La structure et l’évolution des populations de plantes et d’animaux dans l’espace et le temps est régit par de nombreux paramètres. La compétition pour l’accès aux ressources entre individus d’une même espèce est l’un des principaux facteurs de régulation de cette dynamique des populations. Si la compétition par exploitation directe des ressources a déjà été largement étudiée par les biologistes, c’est loin d’être le cas de la compétition par interférence. Cette dernière intervient dès lors que les individus interagissent directement entre eux pour accéder à la ressource, notamment en se battant. S’appuyant sur le comportement en laboratoire de l’espèce de collembole Folsomia candida, des animaux proches du groupe des insectes, des chercheurs de l’IEES et de l’IBENS ont mis au point un modèle mathématique permettant de décrire la compétition par interférence au sein de populations structurées, c’est-à-dire composées d’individus d’âges ou de tailles différentes. « Nous avions observé chez cette espèce des comportements que les modèles basés uniquement sur la compétition par exploitation, étaient incapables d’expliquer d’où notre idée de développer un nouveau cadre théorique tenant également compte de la compétition par interférence », précise Vincent Le Bourlot, principal auteur de l’étude.


Vue d’une population de collemboles Folsomia candida dans les conditions d’élevage au laboratoire.
Les individus juvéniles (de très petite taille) sont très supérieurs en nombre devant les adultes
(de grande taille). La structure en taille de la population est bi-modale. - © Vincent Le Bourlot

 

Selon le niveau de compétition par interférence imposé, ce nouveau modèle prédit une variété de dynamiques possibles. Lorsque l’interférence entre individus est faible, celui-ci se comporte comme les modèles classiques de compétition par exploitation. Pour un niveau légèrement supérieur d’interférence, la compétition agit comme une force stabilisatrice sur la dynamique de la population. Mais si le niveau d’interférence devient plus fort, des individus géants émergent dans la population et commencent à la dominer. Les petits individus se retrouvent alors totalement exclus de la ressource tandis que les gros, bien qu’en sous-effectifs, se la partagent en totalité. « Le fait que la population se retrouve déstabilisée lorsque le niveau d’interférence devient trop important est un phénomène auquel nous ne nous attendions pas, avoue Vincent Le Bourlot. Cela suggère que cette forme de compétition pourrait être un facteur de régulation des populations plus important que nous ne le pensions. » Les biologistes veulent maintenant tester leur modèle en y intégrant la variation de paramètres environnementaux tels que la température. Et tenter ainsi de savoir comment, dans un contexte de changement climatique global, les rapports de force entre compétitions par exploitation et par interférence risquent d’évoluer au sein d’espèces dont les populations sont structurées.


Détail de la même population de collemboles Folsomia candida en présence de nourriture.
Les collemboles se regroupent sur la pastille de nourriture, les individus de très grande taille
dominent la compétition pour l’accès à la ressource malgré leur sous nombre dans la population
totale. © Vincent Le Bourlot

 

 Référence

"Interference versus Exploitative Competition in the Regulation of Size-Structured Populations", Vincent Le Bourlot, Thomas Tully et David Claessen, The American Naturalist, 1er octobre 2014

 

Contact chercheur

Vincent Le Bourlot
Institut d’écologie et des sciences de l’environnement de Paris (IEES) - CNRS / UPMC / IRD / UPEC / INRA
Tél. : 01 44 32 27 21
Email : vlebourl@biologie.ens.fr

Contact communication

Isabelle André
Institut d’écologie et des sciences de l’environnement de Paris (IEES) - CNRS / UPMC / IRD / UPEC / INRA
Tél. : 01 44 32 23 16
Email : isabelle.andre@ens.fr