Biogéographie et répartition des espèces

Les espèces ne sont pas réparties uniformément sur la Terre ; la biogéographie étudie où vivent les organismes, pourquoi leurs aires de répartition se situent là où elles sont, et quels processus historiques et écologiques génèrent les grands schémas géographiques de la diversité.

Definition

La biogéographie et la répartition des espèces est l'étude des schémas spatiaux des organismes et de la diversité biologique à travers la Terre, ainsi que des processus écologiques, historiques et évolutifs qui déterminent la présence des espèces.

Scope

Ce sujet couvre la distribution géographique des espèces et de la diversité : les déterminants des limites d'aire de répartition, la biogéographie insulaire et les relations espèces-surface, les gradients de diversité latitudinaux et altitudinaux, l'influence de l'histoire, de la dispersion et du climat sur les distributions, et l'utilisation de modèles de distribution d'espèces pour prédire où les organismes peuvent se trouver. Il relie l'écologie, l'évolution et l'histoire de la Terre à des échelles régionales à mondiales.

Core questions

• Qu'est-ce qui détermine les limites géographiques de l'aire de répartition d'une espèce ?
• Pourquoi les zones plus grandes et moins isolées abritent-elles davantage d'espèces ?
• Pourquoi la diversité tend-elle à augmenter vers les tropiques ?
• Comment la distribution d'une espèce peut-elle être prédite à partir des conditions environnementales ?

Key theories

Théorie de l'équilibre de la biogéographie insulaire

Le nombre d'espèces sur une île s'établit à un équilibre dynamique entre l'immigration, qui diminue avec l'isolement, et l'extinction, qui diminue avec la surface, produisant des relations espèces-surface et espèces-isolement prévisibles.

Distribution basée sur la niche écologique et le gradient latitudinal

Les distributions d'espèces reflètent la correspondance entre les conditions environnementales et la niche écologique d'une espèce, et l'augmentation générale de la diversité vers les tropiques est expliquée par des hypothèses invoquant l'énergie, la stabilité climatique, la surface et le temps évolutif.

Mechanisms

L'aire de répartition d'une espèce reflète l'intersection de ses tolérances physiologiques, de la disponibilité d'habitats et de ressources appropriés, des interactions biotiques, ainsi que des processus de dispersion et historiques qui lui ont permis d'atteindre et de persister dans une zone. Les modèles de distribution d'espèces formalisent cela en reliant les occurrences enregistrées à des prédicteurs environnementaux pour estimer l'adéquation spatiale. À de grandes échelles, la relation espèces-surface et l'équilibre insulaire se manifestent parce que les zones plus grandes et mieux connectées reçoivent davantage de colons et perdent moins d'espèces, tandis que les gradients latitudinaux résultent des effets combinés d'une énergie plus élevée, de l'histoire climatique et du temps évolutif accumulé sous les tropiques.

Clinical relevance

L'analyse biogéographique sous-tend l'identification des points chauds de biodiversité, la prédiction des déplacements d'aires de répartition sous l'effet du changement climatique, l'évaluation du risque d'invasion et la priorisation de la conservation. Il s'agit d'un contexte éducatif, et non d'une prescription de gestion.

History

Wallace a fondé la zoogéographie au XIXe siècle en cartographiant les régions faunistiques, s'appuyant sur les travaux antérieurs de Humboldt sur la géographie botanique. La théorie de l'équilibre de MacArthur et Wilson de 1967 a donné une base quantitative à la biogéographie insulaire, et la macroécologie ainsi que la modélisation computationnelle de la distribution des espèces ont élargi le domaine au cours des années 1990 et 2000.

Debates

Expliquer le gradient latitudinal de diversité

L'augmentation de la richesse spécifique vers l'équateur est l'un des schémas les plus généraux de l'écologie, mais sa cause reste débattue, avec des hypothèses concurrentes concernant l'énergie, la surface, la stabilité climatique et le temps évolutif, qui sont difficiles à démêler.

Key figures

• Alfred Russel Wallace
• Robert MacArthur
• Edward O. Wilson
• Robert Whittaker

Seminal works

• lomolino2017
• macarthur1967
• gaston2000

Frequently asked questions

Qu'est-ce que la biogéographie ?

La biogéographie est l'étude de la distribution des espèces et des écosystèmes à travers l'espace géographique et le temps géologique, ainsi que des processus qui produisent ces schémas.

Qu'est-ce qu'un modèle de distribution d'espèces ?

Un modèle de distribution d'espèces est un outil statistique ou d'apprentissage automatique qui relie les occurrences connues d'une espèce à des variables environnementales afin d'estimer où l'espèce pourrait également se trouver.