Découvrez les secrets de l’abondance des espèces

Au fil des années, les observations mondiales de la biodiversité ont révélé une tendance potentiellement cohérente indiquant combien d’espèces sont communes, extrêmement rares ou se situent quelque part entre les deux.

Les observations naturelles sur un siècle ont révélé une tendance cohérente dans… Classer Abondance : Bien que la plupart des espèces soient rares, elles ne le sont généralement pas, quelques-unes étant très communes. Les répartitions dites mondiales de l’abondance des espèces sont devenues complètement exposées pour certains groupes d’espèces bien surveillés, tels que les oiseaux.

Comme pour d’autres groupes d’espèces, comme les insectes, le voile reste en partie levé. Ce sont les conclusions d’une équipe internationale de chercheurs dirigée par le Centre allemand de recherche intégrative sur la biodiversité (iDiv), l’Université Martin Luther de Halle-Wittenberg (MLU) et l’Université de Floride (UF), publiées dans la revue Écologie de la nature et évolution. L’étude montre à quel point il est important de surveiller la biodiversité pour découvrir l’abondance des espèces sur Terre et comprendre comment elles évoluent.

« Qui peut expliquer pourquoi une espèce a une large aire de répartition et est si nombreuse, et pourquoi une autre espèce similaire a une aire de répartition étroite et est rare ? » Cette question a été posée par Charles Darwin dans son livre révolutionnaire Sur l’origine des espèces, publié il y a plus de 150 ans. Un défi connexe consiste à comprendre le nombre d’espèces communes (multiples) et le nombre d’espèces rares, ce que l’on appelle la distribution mondiale de l’abondance des espèces (gSAD).

Tigre (Tigre Bardus) C’est une espèce rare à moyenne. Crédit : Corey Callahan

Deux modèles principaux de gSAD ont été proposés au siècle dernier : R.A. Fisher, statisticien et biologiste, a proposé que la plupart des espèces sont très rares et que le nombre d’espèces diminue par rapport aux plus courantes (le modèle dit des séries logarithmiques). ). D’un autre côté, F. W. Preston, ingénieur et écologiste, a soutenu que seules quelques espèces sont en réalité très rares et que la plupart des espèces ont un niveau de fréquence moyen (le modèle dit lognormal). Cependant, jusqu’à présent, malgré des décennies de recherche, les scientifiques ne connaissaient pas de modèle décrivant le véritable gSAD de la planète.

La résolution de ce problème nécessite d’énormes quantités de données. Les auteurs de l’étude ont utilisé les données du Centre mondial d’information sur la biodiversité (GBIF) et téléchargé des données représentant plus d’un milliard d’observations d’espèces à l’état sauvage de 1900 à 2019.

« La base de données GBIF est une excellente ressource pour tous les types de recherche liée à la biodiversité, notamment parce qu’elle rassemble des données collectées auprès de scientifiques professionnels et citoyens du monde entier », explique le premier auteur, le Dr Corey Callahan. Il a commencé à étudier tout en travaillant chez iDiv et MLU et travaille maintenant à l’UF.

La distribution mondiale de l’abondance des espèces (gSAD) a été entièrement révélée pour les oiseaux et montre un schéma potentiellement mondial : il existe quelques espèces très rares comme le perroquet suspendu du Sri Lanka, de nombreuses espèces rares comme l’autour des palombes et quelques espèces communes. comme le moineau domestique. Ce modèle a été proposé pour la première fois par F. W. Preston en 1948. Source : Gabriel Rada (illustration), Corey Callahan (photos)

Callahan et ses collègues chercheurs ont divisé les données téléchargées en 39 groupes d’espèces, par exemple des oiseaux, des insectes ou des mammifères. Pour chacun, ils ont compilé la distribution mondiale de l’abondance des espèces (gSAD).

Les chercheurs ont découvert un modèle potentiellement global, qui apparaît une fois que la répartition de l’abondance des espèces est pleinement révélée : la plupart des espèces sont rares mais pas très rares, et seules quelques espèces sont très communes, comme on pourrait s’y attendre dans un modèle lognormal. Cependant, les chercheurs ont également constaté que le voile n’était entièrement levé que pour quelques groupes d’espèces tels que les cycadales et les oiseaux. Pour tous les autres groupes d’espèces, les données ne sont pas encore suffisantes.

« Si vous ne disposez pas de suffisamment de données, c’est comme si la plupart des espèces étaient trop rares », explique le chercheur principal, le professeur Henrique Pereira, chef du groupe de recherche d’iDiv et de MLU. « Mais en ajoutant de plus en plus d’observations, le tableau change. Vous commencez à voir qu’il y a, en fait, plus d’espèces rares que d’espèces très rares. Vous pouvez voir ce changement pour les cycadales et les oiseaux lorsque vous comparez les observations d’espèces depuis 1900, quand les données étaient disponibles Moins, avec les observations d’espèces les plus complètes dont nous disposons aujourd’hui. C’est remarquable : nous pouvons clairement voir le phénomène de révélation de la distribution complète de l’abondance des espèces, comme prédit par Preston il y a plusieurs décennies, mais seulement maintenant démontré à l’échelle de la planète entière.

« Même si nous effectuons des observations depuis des décennies, nous n’avons découvert que quelques groupes d’espèces », explique Callahan. « Nous avons encore un long chemin à parcourir. Mais le Centre mondial d’information sur la biodiversité et le partage de données représentent réellement pour moi l’avenir de la recherche et de la surveillance de la biodiversité. »

Les résultats de la nouvelle étude permettent aux scientifiques d’évaluer dans quelle mesure les gSAD sont détectés pour différents groupes d’espèces. Cela permet de répondre à une autre question de recherche de longue date : combien d’espèces existe-t-il ? Cette étude a révélé que si presque toutes les espèces ont été reconnues pour certains groupes tels que les oiseaux, ce n’est pas le cas pour d’autres taxons tels que les insectes et les oiseaux. Céphalopodes.

Les chercheurs pensent que leurs découvertes pourraient aider à répondre à la question de Darwin sur les raisons pour lesquelles certaines espèces sont rares et d’autres communes. La tendance globale qu’ils ont trouvée peut indiquer des mécanismes écologiques ou évolutifs généraux régissant la prévalence et la rareté des espèces.

À mesure que les recherches progressent, les humains continuent de modifier la surface de la planète et l’abondance des espèces, par exemple en rendant les espèces communes moins communes. Cela complique la tâche des chercheurs : ils doivent comprendre non seulement comment l’abondance des espèces évolue naturellement, mais aussi comment les impacts humains modifient simultanément ces modèles. Il reste peut-être encore un long chemin à parcourir avant de trouver une réponse définitive à la question de Darwin.

Référence : « Découvrir les distributions mondiales de l’abondance des espèces » par Corey T. Callahan, Luis Borda de Agua, Roel van Klink, Roberto Rosi et Henrique M. Pereira, 4 septembre 2023, Écologie de la nature et évolution.
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