Définition des invasions biologiques (d'espèces)

Lissette Cardenas Hinojosa | Juin. 2022
Doctorat en biologie et écologie appliquée

Tout d'abord, il est nécessaire de préciser quelques notions essentielles pour comprendre le processus d'invasion. On appellera les espèces qui habitent un territoire donné des espèces indigènes, en revanche, lorsqu'elles s'éloignent de leur aire de répartition de distribution originelle à d'autres habitats, nous les appellerons des espèces non indigènes (avec des synonymes: 'exotiques', 'exotiques' ou 'introduites'). Les invasions biologiques se produisent fréquemment, cependant, seul un petit pourcentage d'entre elles réussissent. Lorsqu'une espèce non indigène parvient à établir des populations reproductrices pour plusieurs cycles de vie dans les zones envahies, étendent leur aire de répartition et restent longtemps dans ces sites, ils deviennent des espèces envahissant.

Les invasions biologiques et les interactions entre les espèces exotiques et indigènes ont suscité un grand intérêt pour les écologistes, développant diverses hypothèse pour expliquer ce phénomène et ses effets sur les écosystèmes.

facteurs et hypothèse Darwin et Elton

Le naturaliste bien connu Charles Darwin a été l'un des pionniers dans l'enregistrement des interactions écologiques entre les espèces au cours du processus d'invasion et c'est lui qui a proposé le soi-disant Hypothèse de naturalisation de Darwin, où il établit une relation entre l'intensité compétitive et la relation phylogénétique des espèces indigènes et exotiques.

Des années plus tard, Charles Elton, qui est reconnu comme le fondateur de l'étude de l'écologie de l'invasion, a proposé la Hypothèse de résistance biotique, qui considère la la diversité des espèces comme facteur déterminant lors du processus d'invasion, établissant que les communautés plus diversifiés sont moins susceptibles d'être envahis, puisqu'ils consomment tous les moyens disponible dans l'environnement, limitant l'entrée d'espèces exotiques.

Un autre facteur déterminant des invasions biologiques est l'absence d'ennemis naturels tels que prédateurs, herbivores et pathogènes, dans les sites envahis (hypothèse de libération d'ennemis). De cette manière, les espèces exotiques réaffectent les ressources (énergie) qu'ils utilisent en défense pour favoriser les processus physiologiques pertinents tels que la croissance et la reproduction, favorisant une augmentation de l'adaptation biologique de ces espèces (hypothèse de aptitude une compétitivité accrue), qui seront plus efficaces pour élargir leur gamme de distribution.

Plusieurs études ont montré le développement des avantages adaptatifs des espèces exotiques dans les zones envahies. Par exemple, tant chez les plantes que chez les algues envahissantes, des augmentations des concentrations de métabolites secondaires tels que les alcaloïdes et les composés ont été enregistrées. allélopathiques, versus leurs congénères indigènes (hypothèse d'armes nouvelles), réalisant que le potentiel biochimique pourrait être d'une grande pertinence lors de l'invasion nouveaux territoires.

Comment se déroule le processus d'invasion ?

Des invasions biologiques ont été décrites pour différents groupes taxonomiques tels que bactéries, les plantes, les animaux et les champignons, tant des environnements terrestres que marins. Le processus d'invasion est composé de quatre phases; dispersion, établissement, naturalisation et expansion. Tout commence par le transport ou le déplacement (dispersion) de l'espèce depuis son habitat d'origine jusqu'à l'arrivée dans de nouveaux territoires. Déjà dans de nouvelles zones, des espèces non indigènes doivent pouvoir s'établir dans ces territoires jusque-là inconnus. Pour cela, ils doivent résister aux conditions environnementales dominantes et accéder aux ressources nécessaires (nourriture, espace) pour vivre. De plus, un seul individu est incapable d'envahir une zone, il lui faut donc trouver un partenaire pour se reproduire et poursuivre le processus d'invasion.

Une fois établies, un grand défi commence pour les espèces non indigènes, l'étape de la naturalisation, qui dépend principalement d'une série d'attributs distinctifs de ceux-ci, qui leur permettent de surmonter les nouvelles conditions abiotiques et biotique. Il est reconnu qu'une espèce est naturalisée lorsqu'elle est capable d'engendrer des populations reproductrices au cours de plusieurs cycles de vie dans de nouveaux territoires, ce qui leur permet finalement d'étendre leur aire de répartition dans les zones envahies et de rester pendant de longues périodes, devenant des espèces envahissant.

Lors des invasions biologiques, diverses interactions écologiques se produisent entre les espèces non indigènes et la communauté envahie. Par exemple, la facilitation est un mécanisme qui génère des augmentations de la survie et de la croissance des populations d'espèces envahissantes. D'autre part, la concurrence est l'un des principaux mécanismes impliqués dans le processus d'invasion et qui pourrait limiter, ainsi que favoriser l'établissement, la naturalisation et l'expansion d'espèces envahissantes dans de nouvelles aires de répartition géographique.

Qu'est-ce qui définit le succès de l'invasion de l'espèce ?

La capacité des espèces non indigènes à s'établir dans de nouveaux territoires dépend de facteurs abiotiques tels que la disponibilité des ressources et les conditions environnementales dominantes, ainsi que de facteurs biotiques tels que les faibles taux d'herbivorie dans le cas des espèces végétales et les faibles interactions compétitives entre les espèces non indigènes et les espèces indigènes de la communauté envahi Dans ce contexte, le succès de l'invasion d'espèces exotiques dépendra principalement de deux facteurs écologiques, la l'envahissement de l'espèce envahissante (invasivness en anglais) et l'invasibilité de la communauté réceptrice (invasibility en anglais). Anglais).

L'envahissement est défini comme un ensemble d'attributs distinctifs des espèces envahissantes qui permettent leur colonisation dans de nouveaux habitats, tels que la croissance rapide, les stratégies de reproduction asexuée, taux élevés de dispersion et de pression des propagules dans le cas des espèces végétales et grande plasticité phénotypique pour répondre aux variations environnementales des zones envahi. D'autre part, l'invasibilité correspond aux caractéristiques des communautés bénéficiaires, telles que la structure et l'histoire évolutive et le réseau d'interactions entre ceux-ci tels que la compétition, la facilitation, l'herbivorie et prédation De cette manière, les communautés peuvent être résistantes ou sensibles à l'invasion, qui peut également être régulée par des facteurs environnementaux tels que la disponibilité des ressources et les niveaux de perturbations d'origine naturelle ou anthropique, qui peuvent limiter ou favoriser le succès de l'invasion de l'espèce non natif.

Impacts des invasions biologiques sur les écosystèmes

Au cours des dernières décennies, l'introduction d'espèces non indigènes a considérablement augmenté au heureusement, un faible pourcentage de ces espèces parvient à s'étendre dans de nouvelles aires de répartition géographique. En milieu terrestre, les principales voies d'introduction sont l'utilisation d'espèces à des fins ornementales, la le trafic d'animaux, la libération d'animaux de compagnie, entre autres, tandis que, dans le milieu marin, le trafic maritime et la cultive d'espèces commercialement importantes sont les vecteurs de dispersion les plus courants.

Actuellement, les invasions biologiques sont l'une des principales causes de perte de biodiversité aux niveaux local et mondial, en raison de qui modifient les modèles de distribution, l'abondance et la richesse des espèces indigènes, affectant la composition des communautés conteneurs. D'autre part, il existe d'autres effets tels que l'altération des cycles des nutriments, qui modifient la conditions abiotiques des écosystèmes et qui, à long terme, génère des impacts négatifs sur l'espèce originaire de. De plus, la présence et l'expansion d'espèces envahissantes peuvent produire une homogénéisation biotique, modifiant de façon drastique la structure paysagère des zones envahies, affectant par exemple des activités telles que touristique.

Tout ce qui est décrit ci-dessus a un impact direct sur les services écosystémiques fournis par les écosystèmes terrestres et marins, nuisant considérablement aux établissements humains qui vivent à proximité des communautés envahies, causant même des dommages à la santé des la Ville. Cela devrait nous amener à réfléchir sur l'importance de maintenir les écosystèmes naturels et de ne pas mener d'actions irresponsables telles que la libération d'animaux de compagnie. D'autre part, il est urgent que les autorités des différents pays mènent des actions de lutte contre les espèces envahissantes, telles que la conception et la mise en œuvre la gestion et l'éradication de ces espèces, en appliquant des solutions fondées sur la nature ou en développant des outils biotechnologiques pour l'utilisation des espèces envahissant.