Dynamique, Énergie et Interactions

Notre pays est divisé en États, districts, villes, etc. À l'intérieur de cela, nos villes sont également organisées en espaces résidentiels et commerciaux. À une échelle encore plus petite, les écoles que nous fréquentons sont également classées en fonction des lieux, des niveaux et même des classes. En écologie, les scientifiques organisent également les interactions entre les organismes et leur environnement en différents groupes afin de mieux les étudier.

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Les interactions entre les lapins, les renards, les lions, les plantes et l'eau, le sol, etc. dans l'environnement seraient considérées comme étant de quel niveau écologique ?

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Les interactions englobant l'ensemble de la planète seraient considérées comme étant de quel niveau écologique ?

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Quelles sont les interactions courantes entre les organismes ?

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Lorsque les deux espèces bénéficient négativement de l'échange, de quel type d'interaction peut-il s'agir ?

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Lorsqu'une espèce en bénéficie et que l'autre n'est pas affectée, de quel type d'interaction peut-il s'agir ?

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Table des mateères

    Nous verrons ci-après comment les niveaux écologiques sont organisés, quelques exemples, les différents types d'interactions et comment l'énergie circule à travers les différents niveaux.

    Niveaux d'organisation écologique

    L'écologie consiste à étudier la façon dont les organismes interagissent avec leur environnement. Nous cherchons à comprendre comment les organismes vivants sont répartis et le nombre d'êtres vivants dans chaque habitat.

    Le mot écologie vient du mot grec Oikos, qui signifie maison ou lieu de vie, qu'Ernst Haeckel a été le premier à inventer.

    Lesniveaux d'organisation de l'écologie aident les scientifiques à étudier de manière générale l'impact anthropique, les flux d'énergie, les changements dans la dynamique des populations, etc.

    Les niveaux biologiques que nous étudions sont, dans l'ordre, du plus petit au plus grand, les suivants :

    Organismes-> Population-> Communauté-> Ecosystème-> Biosphère.

    Les scientifiques qui font des recherches au niveau de l'organisme s'intéressent aux organismes ou aux individus vivants tels que les plantes, les animaux, etc. Ils examinent les adaptations biologiques qui permettent à des individus spécifiques de vivre dans des habitats particuliers.

    Lespopulations sont des groupes d'organismes qui font partie de la même espèce et qui vivent dans le même habitat et à la même époque. Lorsque les scientifiques étudient les populations, ils se concentrent sur les raisons pour lesquelles les populations fluctuent dans le temps.

    Une communauté comprend différentes espèces qui interagissent dans le même habitat et dans le même temps. À ce niveau, les scientifiques s'attachent souvent à étudier les interactions entre les espèces pour des ressources limitées. Ces interactions comprennent le parasitisme, le mutualisme, le commensalisme, la compétition, la relation prédateur-proie, etc.

    Lesécosystèmes sont constitués de facteurs vivants (biotiques) et non vivants (abiotiques). Les composants abiotiques peuvent inclure l'herbe, le sol, etc. Les scientifiques de ce niveau s'intéressent à la façon dont l'énergie et les nutriments circulent à travers les organismes dans l'environnement et en sortent.

    Enfin, labiosphère comprend tous les écosystèmes de cette planète. La biosphère est constituée de la majeure partie de notre terre, y compris notre atmosphère et nos océans.

    Exemples de niveaux d'organisation écologiques

    Après avoir passé en revue les différents niveaux écologiques, nous pouvons examiner quelques exemples pour mieux les comprendre.

    • Un organisme est une plante, un animal ou un être vivant individuel, ce qui signifie qu'un bon exemple serait un lion, un renard ou même une fleur.

    • Lespopulations sont composées de la même espèce, ce qui signifie qu'un bon exemple serait un groupe de lions, un groupe de renards ou même un groupe de plantes.

    • Lescommunautés sont composées de toutes les espèces d'un environnement, ce qui signifie que les lions, les renards, les lapins et les plantes interagissent.

    • Lesécosystèmes sont constitués d'éléments vivants et non vivants dans la même zone, ce qui signifie qu'un bon exemple serait un écosystème de prairie composé de plantes, d'animaux, du soleil, de l'air, etc.

    • La biosphère est constituée de tous les êtres vivants sur terre.

    Illustration des niveaux écologiques montrant les niveaux d'organisation StudySmarterFigure 1 : Niveaux d'organisation écologique. Étudier des originaux plus intelligents.

    Interaction des niveaux écologiques

    Tu as probablement remarqué dans les sections précédentes que tous les niveaux écologiques sont interconnectés. Cela signifie qu'il y aura des interactions entre les niveaux écologiques.

    Lorsque nous parlons d'interactions, nous faisons généralement référence aux communautés et aux écosystèmes, car ces deux niveaux impliquent l'interaction de plus d'une espèce d'organismes vivants.

    Les types d'interactions que les écologistes étudient le plus souvent sont les suivants :

    Types d'interactionsDéfinition et conséquences
    MutualismeLes deux espèces bénéficient positivement de l'interaction.
    CompétitionLes deux espèces tirent un bénéfice négatif de l'échange.
    CommensalismeUne espèce bénéficie de l'interaction et l'autre n'est pas affectée.
    PrédationLorsqu'une espèce, le prédateur, chasse une autre espèce que nous appelons la proie. Cela signifie que le prédateur en tire profit tandis que la proie est affectée.
    ParasitismeUne espèce en profite, le parasite, tandis que l'autre ou l'hôte est affecté négativement.

    Voici des exemples spécifiques des interactions mentionnées ci-dessus :

    • Lespucerons et les fourmis partagent une relation mutualiste. Les pucerons produisent du sucre qui sert de nutriments aux fourmis, tandis que les fourmis protègent les pucerons contre les prédateurs et les parasites.

    • Lespics et les écureuils se disputent les mêmes trous pour faire leur nid, dans les arbres en général, ce qui leur donne à tous deux moins de ressources sous forme d'habitat dans ce cas.

    • Lespoissons gobies vivent sur d'autres organismes et changent de couleur pour se fondre dans la masse afin d'éviter les prédateurs. Cette interaction relève du commensalisme, car les organismes qui hébergent le poisson gobie n'en sont pas affectés.

    • Leshiboux chassent les souris, ce qui fait de leur relation une relation prédatrice.

    • Lespoux sont des parasites qui occupent souvent le cuir chevelu des animaux, y compris des humains. Les poux sucent le sang et pondent des œufs sur le cuir chevelu, ce qui provoque des démangeaisons et peut également entraîner la propagation de maladies. La relation est donc parasitaire.

    Niveaux écologiques et flux d'énergie

    Le flux d'énergie à travers les niveaux écologiques se produit par l'intermédiaire d'un réseau alimentaire.

    Comme nous l'avons mentionné, les écosystèmes sont composés de tous les organismes et de l'environnement dans lequel ils interagissent.

    Un réseau alimentaire combine toutes les chaînes alimentaires d'un écosystème. En comparaison, les chaînes alimentaires montrent une ligne de relations prédateur-proie.

    Illustration des niveaux écologiques Montrer que la chaîne alimentaire est plus intelligenteFigure 2 : Chaîne alimentaire illustrée. Study Smarter Originals.

    Lesprédateurs sont des animaux qui consomment un autre organisme, tandis que les producteurs ou autotrophes fabriquent leur propre nourriture pour survivre.

    Lesplantes sont des producteurs qui tirent du soleil l'énergie dont ils ont besoin pour se nourrir. Cependant, tous les producteurs ne tirent pas leur énergie du soleil.

    Par exemple, les chimio-autotrophes tels que les bactéries sulfureuses tirent leur énergie de l'oxydation de composés inorganiques.

    Lesconsommateurs sont des hétérotrophes qui ne peuvent pas produire leur propre nourriture pour survivre ; ils doivent donc obtenir leur énergie en consommant des producteurs ou d'autres consommateurs.

    • Lesconsommateurs primaires se nourrissent de producteurs ou de plantes, ce qui fait d'eux des herbivores. Par exemple, dans une chaîne alimentaire, le lapin est le consommateur primaire qui mange la plante, ce qui en fait un herbivore.

    • Lesconsommateurs secondaires sont des consommateurs qui se nourrissent de consommateurs primaires, ce qui en fait des carnivores. Par exemple, un renard peut être notre consommateur secondaire puisqu'il se nourrit d'un lapin.

    • Les consommateurstertiaires sont des consommateurs qui se nourrissent de consommateurs secondaires, ce qui en fait des carnivores. Notre consommateur tertiaire peut être un lion qui se nourrit du renard.

    Lesdécomposeurs sont des hétérotrophes qui décomposent les organismes morts et les déchets organiques pour se nourrir.

    Cet élément n'est généralement pas dessiné dans les figures, car tous les organismes finiraient par pointer le bout de leur nez à leur mort.

    Les champignons et les bactéries sont des exemples de décomposeurs.

    Illustration des niveaux écologiques montrant le réseau alimentaire StudySmarterFigure 3 : Illustration du réseau alimentaire. Study Smarter Originals.

    Dans l'ensemble, les réseaux alimentaires sont plus complexes que les chaînes alimentaires car ils présentent de multiples transferts d'énergie au niveau de la communauté et de l'écosystème.

    Par exemple, bien que les plantes reçoivent toujours de l'énergie du soleil, davantage d'animaux sont impliqués, des souris aux lapins. Cela s'explique par le fait qu'il existe de multiples producteurs et consommateurs de différents niveaux trophiques dans un écosystème entier.

    Dans un exemple de chaîne alimentaire, les lapins, les vers et les souris se trouvent au même niveau trophique en tant que consommateurs primaires. En comparaison, le hibou et le renard peuvent être considérés comme des consommateurs secondaires de leurs chaînes respectives. En revanche, le lion peut être considéré comme un consommateur secondaire dans la chaîne des souris ou comme un consommateur tertiaire dans la chaîne des poulets. Cela nous montre que le flux d'énergie dans les écosystèmes peut différer en fonction des interactions et des échanges entre les organismes et l'environnement auquel nous avons affaire.

    Lesniveaux trophiques décrivent la place d'un organisme dans un réseau alimentaire.

    Après avoir compris ce que sont les chaînes alimentaires et les réseaux alimentaires, nous pouvons maintenant comprendre comment l'énergie circule à travers les différents niveaux trophiques.

    Niveaux écologiques Pyramide énergétique Illustration StudySmarterFigure 4 : Illustration des niveaux trophiques. Study Smarter Originals.

    Le transfert d'énergie entre les différents niveaux trophiques peut être représenté par une pyramide. Environ 10 % de l'énergie est transférée de chaque niveau trophique, le reste étant perdu sous forme de chaleur. Les producteurs ou le niveau trophique 1 ont donc le plus d'énergie.

    Par exemple, si les producteurs ont produit 10 000 kilocalories (Kcal) d'énergie, seuls 10 % de cette énergie, soit 1 000 Kcal, sont stockés au niveau trophique 2. Ensuite, 10 % des 1 000 Kcal sont transférés au niveau trophique 3 et ainsi de suite pour le niveau trophique 4.

    Ladynamique, les transferts d'énergie et les interactions entre les organismes sont essentiels car c'est ainsi que nous maintenons la vie. Les consommateurs, tels que les prédateurs, se nourrissent en mangeant d' autres organismes ; sans ces interactions, ils disparaîtraient. Sans prédateurs, la population de proies serait incontrôlée et proliférerait, provoquant le chaos aux niveaux trophiques inférieurs.

    Par exemple, si les lions cessaient d'exister, les populations de souris et de poulets croîtraient de façon incontrôlée, entraînant la décimation des populations de plantes et de vers.

    Nous, les humains, faisons également partie de cette planète, ce qui fait de nous un élément de l'écosystème. Nous finirons par être affectés si nous ne comprenons pas comment soutenir nos écosystèmes. Nous pouvons manquer de ressources, telles que la nourriture, l'eau, etc., si elles ne sont pas gérées de manière adéquate, ce qui rend essentielle l'étude des interactions écologiques.

    Niveaux écologiques - Principaux enseignements

    • L'écologie consiste à étudier la façon dont les organismes interagissent avec leur environnement. Nous cherchons à comprendre comment les organismes vivants sont répartis et le nombre d'êtres vivants dans chaque habitat.
    • Les niveaux d'organisation en écologie aident les scientifiques à étudier de manière générale l'impact anthropique, les flux d'énergie, les changements dans la dynamique des populations, etc.
    • Les niveaux biologiques que nous étudions sont, dans l'ordre, du plus petit au plus grand, les suivants : Organismes-> Population-> Communauté-> Ecosystème-> Biosphère.

    • Les réseaux alimentaires sont plus complexes que les chaînes alimentaires car ils présentent de multiples transferts d'énergie au niveau de la communauté et de l'écosystème.
    • Nous, les humains, faisons également partie de cette planète, ce qui fait de nous un élément de l'écosystème. Nous finirons par être affectés si nous ne comprenons pas comment soutenir nos écosystèmes. Nous pouvons manquer de ressources, telles que la nourriture, l'eau, etc., si elles ne sont pas gérées de manière adéquate, d'où la nécessité d'étudier les interactions écologiques.

    Références

    1. Mary Ann Clark, Matthew Douglas, Jung Choi, La portée de l'écologie, Biologie 2e, 2018
    2. Badgley, Les communautés écologiques : Networks of Interacting Species, 2008
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    Questions fréquemment posées en Dynamique, Énergie et Interactions
    Qu'est-ce que la dynamique en biologie?
    La dynamique en biologie étudie les changements et interactions au sein des systèmes vivants, tels que la croissance, le développement et le comportement des organismes.
    Comment l'énergie est-elle utilisée par les organismes?
    Les organismes utilisent l'énergie pour diverses fonctions, notamment la reproduction, la croissance, le maintien de l'homéostasie et les activités métaboliques.
    Quelles sont les interactions biotiques et abiotiques?
    Les interactions biotiques se produisent entre les organismes, tandis que les interactions abiotiques impliquent les éléments non vivants de l'environnement, comme l'eau, le sol et la lumière.
    Pourquoi les interactions sont-elles cruciales en biologie?
    Les interactions sont cruciales car elles déterminent la survie et l'évolution des espèces en influençant leur adaptation et leurs relations écologiques.

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