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Biodiversity drivers on islands and continents

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Des araignées révèlent les moteurs de la biodiversité dans différentes régions

Une initiative financée par l’UE a utilisé des araignées comme organismes modèles pour étudier les processus biogéographiques et évolutifs qui génèrent la biodiversité.

Recherche fondamentale

Comprendre les structures spatiales de la biodiversité et leurs processus sous-jacents est fondamental pour la biologie de la conservation. Cela permet d’expliquer pourquoi certaines régions abritent un plus grand nombre d’espèces et quels sont les principaux moteurs de la biodiversité dans les différentes zones biogéographiques et les écosystèmes. Les stratégies de conservation efficaces doivent donc être axées non seulement sur la préservation d’espèces ou de zones individuelles, mais aussi sur le maintien de processus fonctionnels et évolutifs à différentes échelles spatiales. Le projet BIODIV ISLAND-CONT, financé par l’UE, a relevé ce défi en étudiant les processus biogéographiques et évolutifs qui génèrent la biodiversité. En utilisant des araignées comme organismes modèles et en se servant de plusieurs ensembles de données insulaires et continentales (archipels de Macaronésie et péninsule ibérique), les chercheurs ont effectué des comparaisons pour évaluer ce qui favorise la diversité entre les systèmes modèles et dans quelles régions des processus distincts ont façonné la composition actuelle des espèces.

Une approche pluridisciplinaire

Pendant leurs recherches, les scientifiques ont eu recours à la taxonomie, la phylogénétique, l’écologie fonctionnelle et l’écologie de la communauté. «Nous avons amplifié et séquencé les gènes mitochondriaux et nucléaires pour la reconstruction phylogénétique, mené des analyses phylogénétiques et d’estimation de l’âge des lignées et créé une base de données des caractéristiques fonctionnelles des araignées. Nous avons également calculé différents indices de diversité (diversité taxonomique, fonctionnelle et phylogénétique) et effectué des analyses statistiques», explique Nuria Macias, titulaire d’une bourse de recherche Marie Curie. Selon le coordinateur du projet, Pedro Cardoso, le plus grand défi de l’initiative a été de traiter la grande quantité de données concernées. «Nous avons dû reconstruire l’histoire phylogénétique et recueillir des données morphologiques pour environ 600 espèces», explique-t-il. «À notre connaissance, c’est la seule étude qui compare des modèles de biodiversité insulaire avec des systèmes continentaux, en combinant les aspects écologiques et évolutifs pour déchiffrer les modèles d’assemblage des communautés et de fonctionnalité des écosystèmes.» Les modèles de structure de communautés phylogénétiques et fonctionnelles découverts par les chercheurs dans les deux écosystèmes sont contrastés en raison des caractéristiques écologiques et évolutives différentes entre les îles et les continents. «Des mécanismes opposés agissent sur l’assemblage des espèces dans les différentes communautés: l’exclusion compétitive limite la coexistence d’espèces étroitement apparentées sur certaines îles, et le filtrage environnemental permet à des espèces ayant des caractéristiques similaires d’habiter un environnement particulier», observe Mme Macias.

Protection de la biodiversité

Comme prévu, le nombre d’espèces et la diversité fonctionnelle et phylogénétique étaient plus élevés sur le continent que sur les îles. Toutefois, lorsque les scientifiques corrigent les données en fonction de la richesse des espèces, la diversité fonctionnelle est similaire dans les deux écosystèmes, ce qui indique que le rôle écologique de nombreuses espèces continentales qui ne sont pas capables de coloniser les archipels est remplacé par des lignées occupant de vastes niches vacantes sur les îles. Grâce à BIODIV ISLAND-CONT, les chercheurs ont désormais une meilleure compréhension des raisons pour lesquelles les îles sont moins riches en espèces que le continent. «Chez les araignées comme dans d’autres groupes, de nombreuses espèces apparentées présentent des différences au niveau de la morphologie et de la façon dont elles interagissent avec l’environnement pour éviter la compétition et explorer de nouvelles possibilités, mais le nombre de fonctions assurées par les espèces est comparable», souligne M. Cardoso. Le projet BIODIV ISLAND-CONT est utile à l’ensemble de la communauté scientifique de par les hypothèses macroévolutionnaires générales testées. Il contribue également aux futures stratégies de gestion de la conservation mises à la disposition des parties prenantes et des décideurs politiques, soutenant ainsi la préservation de la biodiversité mondiale et des services écosystémiques.

Mots‑clés

BIODIV ISLAND-CONT, espèces, biodiversité, phylogénétique, île, continent, araignées, écosystème, biogéographique, caractéristique

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