Guinguette Marais Poitevin

Définition de la population

Une population est le nombre d’organismes de la même espèce qui vivent dans une zone géographique particulière au même moment, avec la capacité de se croiser.

Pour que le croisement se produise, les individus doivent pouvoir s’accoupler avec n’importe quel autre membre d’une population et produire une descendance fertile. Cependant, les populations contiennent des variations génétiques en leur sein, et tous les individus ne sont pas également capables de survivre et de se reproduire.

Les populations peuvent se produire à différentes échelles. Une population locale peut être confinée à une zone spatialement réduite, c’est-à-dire les poissons d’un étang. Cependant, cette localité peut fonctionner à l’échelle d’une région, d’un pays, d’une île ou d’un continent ; elle peut même constituer l’espèce entière. Si les individus des populations locales sont capables de se disperser entre d’autres populations locales, on parle de métapopulation.

La biologie des populations est l’étude des caractéristiques des populations et des facteurs qui affectent leur taille et leur distribution. Les caractéristiques qui sont étudiées comprennent les schémas migratoires, la densité de population, la démographie (les taux de natalité et de mortalité, le sex-ratio et la répartition par âge), la génétique des populations, les traits d’histoire de vie et la dynamique des groupes (les interactions au sein des populations et entre elles). L’écologie des populations est l’étude de la façon dont ces populations interagissent avec l’environnement.

La plupart des populations ne sont pas stables, leur taille fluctuant au fil du temps (la lettre « N » désigne souvent le nombre d’individus dans une population). Les fluctuations sont généralement en réponse à des changements dans les facteurs abiotiques et biotiques, qui agissent comme des facteurs limitants contre la croissance exponentielle indéfinie des populations. Par exemple, lorsque les ressources alimentaires sont abondantes et que les conditions environnementales sont favorables, les populations peuvent croître. A l’inverse, lorsque la prédation est forte, les populations peuvent s’appauvrir.

Les caractéristiques de la population peuvent influencer la façon dont elle est affectée par certains facteurs. Les effets que les facteurs dépendant de la densité peuvent avoir sur une population sont déterminés par sa taille ; par exemple, une population plus importante et plus dense sera décimée plus rapidement par la propagation d’une maladie qu’une population largement dispersée. Les traits d’histoire de vie, tels que le taux de maturation et la durée de vie, peuvent affecter le taux de croissance d’une population ; si les individus arrivent à maturité plus tard, la population croîtra plus lentement que s’ils arrivent à maturité relativement jeunes.

En raison de la variation génétique au sein des populations, celles qui sont plus grandes sont généralement plus résilientes aux changements stochastiques dans leur environnement ou leur démographie. En effet, il y a plus de chances qu’une mutation génétique au sein du patrimoine génétique soit mieux adaptée pour survivre dans la nouvelle situation. Si un événement extrême se produit, au cours duquel un grand nombre d’individus au sein de la population sont incapables de survivre, les individus restants possédant les gènes favorisés se reproduiront, augmentant ainsi la fréquence de ces gènes dans la population par dérive génétique. C’est ce qu’on appelle un goulot d’étranglement de la population.

Bien que les individus qui ont survécu au goulot d’étranglement soient adaptés aux nouvelles conditions, il n’y a pas toujours un bon taux de réussite à long terme pour la population. La diversité génétique au sein de la nouvelle population est faible, et n’augmente que très lentement au fur et à mesure que des mutations se produisent dans chaque génération successive. Cela signifie que la nouvelle population est très vulnérable aux changements ultérieurs de l’environnement ou de la disponibilité des ressources, et qu’elle subit les conséquences de la consanguinité, comme les maladies et les malformations de la progéniture. Si un goulot d’étranglement aboutit à un nombre d’individus trop faible (inférieur à la taille minimale viable de la population(MVP), il existe un risque considérable d’extinction après quelques générations.

Exemples de populations

Eléphants d’Afrique

Il existe deux espèces d’éléphants traditionnellement reconnues, les éléphants d’Afrique (Loxodonta Africana) et les éléphants d’Asie (Elephas maximus), bien que des recherches récentes aient divisé les éléphants d’Afrique en deux espèces : les éléphants de brousse africains (Loxodonta africana) et les éléphants de forêt africains (Loxodonta cyclotis).

Les populations d’éléphants d’Afrique auraient existé à l’échelle du continent, comptant jusqu’à 5 millions d’individus au début des années 1900. Cependant, en raison de la fragmentation de l’habitat et du braconnage pour leurs défenses, le nombre d’éléphants a subi de graves déclins. Il resterait aujourd’hui environ 400 000 éléphants d’Afrique.

La structure des groupes d’éléphants est formée d’unités familiales d’environ 10 individus, bien que lorsque des familles d’éléphants entrent en contact, elles peuvent se lier pour former des groupes plus importants – appelés « troupeaux » – pouvant atteindre 100 individus. Chacun de ces troupeaux constitue une population locale. Cependant, tout individu de chaque espèce pourrait se reproduire avec un autre membre de l’espèce, de sorte que la population complète de chaque espèce africaine comprend tous les individus du continent.

Populations des étangs

Au sein d’un habitat, il peut y avoir de nombreuses populations différentes ; un exemple à petite échelle est un lac. Un lac peut constituer un habitat pour les oiseaux, les poissons, les insectes, les amphibiens et les mammifères tels que les loutres ou les rats. Bien que chaque espèce reçoive des ressources du lac, leurs populations sont susceptibles de dépendre de l’habitat de manière unique. Pour les poissons, la terre présente une barrière impénétrable pour la dispersion. Sans aucun moyen de partir, une population entière de truites peut exister uniquement dans le lac et nulle part ailleurs.

Les amphibiens tels que les crapauds peuvent frayer dans le lac et utiliser plusieurs lacs voisins dans une vallée pour se nourrir. Cependant, comme ils ne peuvent pas traverser les montagnes, leur population locale est limitée à l’intérieur de la vallée. Si les conditions environnementales au sein de la vallée diffèrent de celles des autres vallées environnantes et si les crapauds sont isolés des autres populations de la même espèce pendant une période suffisamment longue, le comportement ou la morphologie du crapaud peut changer suffisamment pour qu’il ne puisse pas s’accoupler avec des crapauds situés en dehors de la vallée. Cet isolement serait le moteur du processus de spéciation et donc de la formation de nouvelles espèces.

Les oiseaux migrateurs peuvent visiter le lac de façon saisonnière afin d’y hiverner ; pendant une partie de l’année, ces oiseaux forment une population locale. Lorsque les oiseaux reviennent de leur lieu d’hivernage, ils rencontrent d’autres populations de la même espèce afin de pouvoir se reproduire en plus grand nombre. Il est courant que des oiseaux d’âges ou de sexes différents migrent à des moments ou sur des distances différentes, de sorte que la taille des populations dépend de la démographie du groupe.

Saumon

De nombreuses espèces de Saumon sont anadromes, ce qui signifie qu’elles naissent en eau douce avant de migrer vers l’océan pour se nourrir et atteindre la maturité, et de revenir en eau douce pour se reproduire.

Le Saumon a tendance à revenir dans la même rivière où il est né, afin de frayer lui-même. En raison de ce fort désir de  » chez soi « , les saumons ne s’éloignent généralement pas beaucoup de leur site de frai natal, bien que la distance de dispersion dépende largement de chaque espèce.

Parce que la plupart des frayères sont séparées par des terres ou des eaux profondes, chaque groupe de saumons nés dans une certaine frayère constitue la population locale au sein de ce site ; bien que les conditions au sein des voies disponibles pour la dispersion vers d’autres sites ne soient pas impossibles à supporter pour les saumons, on les trouve rarement à se déplacer entre les sites.

Pendant leur temps passé en mer, les saumons entrent en contact avec des saumons d’autres populations locales, même très éloignées. Bien qu’il n’existe pas de barrières à l’accouplement entre les populations locales d’une même espèce, la tendance des saumons à retourner dans leur rivière natale réduit considérablement le flux génétique entre eux. Néanmoins, certains individus s’écartent de la route attendue, par choix ou par erreur, ce qui entraîne un certain flux génétique entre les populations.

En raison de leur cycle de vie, les saumons peuvent être catégorisés dans la structure des métapopulations.

• Communauté – Groupe constitué de diverses espèces, qui interagissent entre elles directement ou passivement, dans un lieu commun.
• Espèce – Un groupe d’individus physiquement similaires, qui sont capables de se reproduire avec pour résultat une descendance fertile.
• Pool génétique – L’ensemble des gènes présents au sein d’une population ou d’une espèce.
• Spéciation – La formation de nouvelles espèces distinctes.

Quiz

1. Lequel des scénarios suivants correspond le mieux à la définition d’une population ?
A. Cinq espèces de grenouilles vivant dans un marécage.
B. Tous les requins qui nagent au large de la côte ouest de l’Australie.
C. Tous les gorilles de montagne individuels vivant dans la forêt dense de quatre parcs nationaux en Afrique.
D. Les oiseaux, les chauves-souris et les singes, qui vivent dans la forêt tropicale de l’Équateur.

2. Un goulot d’étranglement de la population se produit lorsque :
A. Le nombre d’individus dans un groupe devient trop élevé.
B. Un événement provoque une perte importante d’individus dans une population.
C. Les espèces migrent loin de leur population d’origine.
D. Deux populations fusionnent pour former une nouvelle population.

3. Les petites populations sont plus vulnérables que les grandes parce que :
A. Elles sont plus susceptibles d’être prédatées.
B. Elles sont vulnérables aux changements parce qu’elles ont un plus petit pool génétique.
C. Ils ne peuvent pas se tenir au chaud les uns les autres.