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La relation entre abondances de proies et de prédateurs suit une loi universelle à l’échelle planétaire

par Frédéric Magné - publié le

L’écologie considère habituellement que la biomasse de prédateurs d’un écosystème varie proportionnellement à celle de leurs proies. Une étude publiée le 4 septembre dans Science par une équipe franco-canadienne vient pour la première fois contredire cette théorie. En s’appuyant sur une base de données de plus de 2000 communautés d’espèces, les scientifiques ont en effet constaté que la biomasse totale des proies augmentait bien plus vite que celle des prédateurs et selon des proportions similaires pour la totalité des écosystèmes analysés. De tels résultats suggèrent que les écosystèmes possèdent un degré d’organisation bien plus grand que celui qu’on leur prêtait jusqu’alors.

© Amaury Laporte


Dans les années 1930, les scientifiques Julian Huxley et Georges Teissier sont les premiers à mettre en évidence les phénomènes de croissance différentielle d’organes chez les êtres vivants. Ces relations dites allométriques, semblaient en revanche ne pas avoir court à l’échelon supérieur de l’écosystème. « La théorie la plus communément admise jusqu’ici considérait que la biomasse de prédateurs d’un système biologique donné augmentait proportionnellement à celle de la biomasse de proies disponibles », souligne Michel Loreau, directeur du Centre de Théorie et Modélisation de la Biodiversité de la Station d’Ecologie Expérimentale du CNRS à Moulis et co-signataire de l’article. En s’appuyant sur les données de la littérature scientifique portant sur les relations proies/prédateurs, le chercheur et son équipe ont voulu déterminer quelles lois mathématiques reliaient leurs abondances respectives. Au total, 2260 communautés de grands mammifères, d’invertébrés, de plantes et d’organismes planctoniques ont ainsi été analysées.

Les écologues ont alors découvert avec surprise qu’une même loi de puissance d’exposant proche de ¾ régissait la relation entre la biomasse totale des prédateurs d’un écosystème et celle de leurs proies. Cette règle, qui s’applique à toutes les communautés d’espèces prises en compte dans l’étude, prouve que l’abondance des prédateurs n’augmente pas proportionnellement à celles des proies mais de façon bien moins rapide. L’équipe a en outre constaté que la relation entre production et biomasse d’un même niveau trophique1 était soumise à une loi identique. « Nos résultats tendent à démontrer que l’organisation des écosystèmes est régie par des relations allométriques semblables à celles qui lient par exemple métabolisme et taille corporelle d’un organisme unique  », constate Michel Loreau. Des facteurs fondamentaux, que les scientifiques doivent maintenant déterminer, gouverneraient ainsi la structure et le fonctionnement de l’ensemble des systèmes biologiques, de l’organisme jusqu’à l’écosystème.

Note

1 En écologie, le niveau trophique caractérise la position d’un organisme vivant le long de la chaîne alimentaire.

 class= Référence

" The predator-prey power law : Biomass scaling across terrestrial and aquatic biomes ", Ian A. Hatton, Kevin S. McCann, John M. Fryxell, T. Jonathan Davies, Matteo Smerlak, Anthony R. E. Sinclair et Michel Loreau, Science, Septembre 2015

Contacts chercheurs

Michel Loreau, Station d’écologie expérimentale du CNRS à Moulis (SEEM)
Tel : 05 61 04 05 78
E-mail : michel.loreau@ecoex-moulis.cnrs.fr
Webpage : http://www.cbtm-moulis.com/m-171-michel-loreau.html

Contact communication

Olivier Guillaume, Station d’écologie expérimentale du CNRS à Moulis (SEEM)
Tél. : 05 61 04 03 67
E-mail : olivier.guillaume@ecoex-moulis.cnrs.fr