Concept biologique de l'espèce

Voyonsquelques exemples d'application du concept d'espèce biologique

Même s'il est peu probable qu'ils se rencontrent, un chien du Canada et un chien du Japon peuvent se croiser et donner naissance à des chiots viables et fertiles. Ils sont considérés comme des membres de la même espèce.

En revanche, les chevaux et les ânes peuvent se croiser, mais leur progéniture - les mules (figure 1) - sera infertile et ne pourra pas produire de descendants. Par conséquent, les chevaux et les ânes sont considérés comme des espèces distinctes.

Figure 1. Les mules sont les descendants hybrides stériles des chevaux et des ânes.

Quel est le lien entre les obstacles à la reproduction et le concept d'espèce biologique ?

Leflux génétique est le mouvement de l'information génétique d'une population d'organismes à une autre. Lorsque des organismes ou des gamètes entrent dans une population, ils peuvent apporter des allèles nouveaux ou existants en quantités variables par rapport à ceux déjà présents dans la population.

Le flux génétique se produit entre les populations de la même espèce, mais pas entre les populations d'espèces différentes. Les membres d'une espèce peuvent se croiser, de sorte que l'espèce dans son ensemble partage un pool génétique commun. En revanche, les membres d'espèces différentes peuvent se croiser, mais ils produiront une progéniture stérile, incapable de transmettre ses gènes. La présence ou l'absence de flux génétique permet donc de distinguer une espèce d'une autre.

Lesbarrières reproductives limitent ou empêchent le flux de gènes entre différentes espèces. Les espèces biologiques sont définies par leur compatibilité reproductive ; on peut dire que différentes espèces biologiques se distinguent par leur isolement reproductif. Les mécanismes d'isolement reproductif sont classés en barrières prézygotiques ou postzygotiques :

1. Lesbarrières prézygotiques empêchent la formation du zygote. Ces mécanismes comprennent l'isolement temporel, l'isolement géographique, l'isolement comportemental et la barrière gamétique.
2. Les barrièrespostzygotiques empêchent le flux de gènes après la formation du zygote, ce qui entraîne l'inviabilité et la stérilité des hybrides.

Les barrièresreproductives aident à définir les limites de l'espèce en tant que communauté reproductive et en tant que pool génétique et maintiennent la cohésion de l'espèce en tant que système génétique. Les barrières reproductives expliquent pourquoi les membres d'une espèce partagent plus de similitudes qu'ils n'en ont avec les membres d'autres espèces.

Quels sont les avantages et les limites du concept d'espèce biologique ?

Le concept d'espèce biologique fournit la définition la plus largement acceptée des espèces.

Un avantage du concept d'espèce biologique est qu'il se concentre sur l'isolement reproductif, ce qui le rend simple et facile à appliquer dans certaines situations. Par exemple, la sturnellede l'Ouest (Sturnella neglecta) et la sturnelle de l'Est (S. magna) se ressemblent beaucoup. Pourtant, il s'agit de deux espèces distinctes car, malgré le chevauchement de leurs aires de reproduction, les deux espèces ne se reproduisent pas entre elles (figures 2-3).

Figures 2-3. La sturnelle occidentale (à gauche) et la sturnelle orientale (à droite) se ressemblent mais sont considérées comme deux espèces distinctes selon le concept d'espèce biologique.

Cependant, dans d'autres situations, le concept d'espèce biologique est difficile à appliquer. Les principales limites du concept d'espèce biologique se résument comme suit :

1. Il est inapplicable aux fossiles car leur isolement reproductif ne peut être évalué.
2. Le concept d'espècebiologique définit les espèces en termes de reproduction sexuelle, il ne s'applique donc pas aux organismes asexués comme les procaryotes ou aux organismes qui s'autofécondent comme les ténias parasites.
3. Le concept d'espèce biologique est remis en question par la capacité des organismes sexués qui s'hybrident librement dans la nature mais qui sont capables de maintenir leur cohésion en tant qu'espèces distinctes.

En raison de ses limites, le concept d'espèce biologique est considéré comme une définition de travail. D'autres concepts d'espèces sont utiles dans d'autres situations.

Quelles sont les autres définitions des espèces ?

Le concept d'espèce morphologique

Selon le concept d'espèce morphologique, les espèces se distinguent par leur forme et leurs caractéristiques structurelles.

Concept d'espèce biologique et concept d'espèce morphologique

Comparé au concept d'espèce biologique, le concept d'espèce morphologique est plus facile à appliquer sur le terrain car il ne se base que sur l'apparence. De plus, contrairement au concept d'espèce biologique, le concept d'espèce morphologique s'applique à la fois aux organismes asexués et sexués, ainsi qu'aux preuves fossiles.

Par exemple, les trilobites sont un groupe d'arthropodes éteints comptant plus de 20 000 espèces. Leur existence remonte à environ 542 millions d'années. Le céphalon (région de la tête) ou le cranidium (partie centrale du céphalon) des fossiles de trilobites (figure 4) sont utilisés pour distinguer les espèces . Le concept d'espèce biologique ne peut pas être utilisé pour les distinguer car le comportement reproducteur ne peut pas être déduit des preuves fossiles.

Figure 4. Les espèces de trilobites sont souvent identifiées à l'aide de leur céphalon ou cranidium.

L'inconvénient de cette approche est que les preuves morphologiques peuvent être interprétées de manière subjective ; les chercheurs peuvent ne pas être d'accord sur les caractéristiques structurelles qui permettent de différencier les espèces.

Le concept d'espèce écologique

Selonla définition du concept d'espèce écologique, les espèces se distinguent en fonction de leur niche écologique. Une niche écologique est un rôle qu'une espèce joue dans un habitat en fonction de ses interactions avec les ressources disponibles dans son environnement.

Par exemple, les grizzlis ( Ursus arctos) vivent souvent dans les bois, les prairies et les forêts, tandis que les ours polaires (U. maritimus) vivent souvent dans les mers arctiques (figures 5-6) . Lorsqu'ils se croisent, ils peuvent produire une progéniture fertile. Cependant, cela se produit rarement à l'état sauvage car ils s'accouplent dans des habitats différents. Selon le concept d'espèce écologique, il s'agit de deux espèces distinctes, même s'il existe un flux génétique potentiel entre elles car elles occupent deux niches écologiques différentes.

Figures 5-6. Les ours polaires et les grizzlis peuvent avoir une descendance fertile mais sont considérés comme deux espèces distinctes.

Concept d'espèce biologique ou écologique

Le concept d'espèce écologique présente l'avantage de s'appliquer aussi bien aux espèces sexuées qu'aux espèces asexuées. Il prend également en compte la façon dont l'environnement peut influencer le développement morphologique des organismes.

L'inconvénient de cette approche est qu'il existe des organismes dont les interactions avec les ressources de leur environnement se chevauchent. Il y a aussi des organismes qui passent à d'autres ressources en raison de facteurs externes. Par exemple, les habitudes alimentaires peuvent changer lorsque la nourriture se raréfie.

Le concept d'espèce phylogénétique

Selon la définition du concept d'espèce phylogénétique, les espèces sont un groupe dont les membres partagent un ancêtre commun et possèdent des traits caractéristiques similaires. Dans un arbre phylogénétique, les espèces sont représentées par les branches d'une lignée. Une lignée qui se ramifie représente l'émergence d'une nouvelle espèce distincte. Cette approche se concentre sur l'histoire de l'évolution des organismes et s'appuie souvent sur des preuves génétiques.

Figure 7. Cet arbre phylogénétique montre l'histoire évolutive de différentes espèces de l'ordre des Rodentia.

Concept d'espèce biologique contre concept d'espèce phylogénétique

Le concept d'espèce phylogénétique présente l'avantage de s'appliquer aux organismes asexués et aux organismes dont les comportements reproductifs sont inconnus. Il est également moins restrictif en termes de changements morphologiques au cours de l'histoire d'une espèce, tant qu'il y a continuité de la fertilité sexuelle. Elle s'applique aussi bien aux organismes éteints qu'aux organismes existants.

L'inconvénient de cette approche est que les phylogénies sont des hypothèses susceptibles d'être révisées. La découverte de nouvelles preuves pourrait conduire à une reclassification des espèces, ce qui en fait une base instable pour l'identification des espèces.