Durée
30h Th, 3j T. t.
Nombre de crédits
| Master en biologie des organismes et écologie, à finalité | 4 crédits |
Enseignant
Coordinateur(s)
Langue(s) de l'unité d'enseignement
Langue française
Organisation et évaluation
Enseignement au deuxième quadrimestre
Horaire
Unités d'enseignement prérequises et corequises
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement
Le cours de biogéographie a pour objectif de donner un aperçu général aux étudiants des grandes notions de biogéographie historique et de biogéographie écologique.
Au travers de nombreux exemples pris aussi bien dans le domaine zoologique que botanique, nous expliquerons les origines des grandes distributions des faunes et flores à travers le monde. Nous insisterons particulièrement sur les concepts de l'espèce mais aussi de la spéciation associée aux phénomènes de dispersion ou de vicariance. Un accent particulier sera également mis sur l'évolution en milieu insulaire.
Biogéographie historique
Biogéographie écologique
1. Biogéographie de la biosphère: organisation des grands biomes terrestres à différentes échelles géographiques emboîtées
1.1 Patterns de biodiversité à l'échelle de la biosphère
1.2 Facteurs expliquant les patterns de biodiversité au sein des biomes terrestres
1.2.1 Facteurs écologiques
1.2.2 Inter-actions à l'échelle des communautés
2. Comment les grands biomes terrestres se sont-ils mis en place? Les îles océaniques et le paradigme du laboratoire naturel
2.1. De McArthur & Wilson au Modèle Dynamique Généralisé
2.2. Evolution insulaire, spéciation et émergence d'un nouveau paradigme en biogéographie insulaire
3. L'influence de l'homme
4. Origine et évolution des patterns de diversité des grands biomes terrestres: l'exemple du biome méditerranéen
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement
Les objectifs d'apprentissage sont qu'au terme de ce cours, les étudiants aient compris les grandes notions de biogéographie et qu'ils puissent avoir compris que la distribution des espèces animales et végétales est liée à des nombreux processus à la fois biotiques et abiotiques. Au travers de nombreux exemples, l'enjeu du cours est ainsi de donner aux étudiants une vue critique de l'intérêt d'une telle discipline, notamment dans le domaine de la biologie de la conservation et de l'étude des relations complexes entre organismes.
Savoirs et compétences prérequis
- génétique des popultions
- statistiques descriptives, inférentielles et multivariées
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement
Le cours est divisé en deux grandes parties :
- un cours théorique donné par les deux titulaires du cours, basés sur des présentations power point et de nombreux exemples. Le cours se veut dynamique et interactif et les étudiants sont incités à participer de manière active au cours.
- - Des travaux pratiques, concentrés lors d'un stage de terrain situé dans le Parc National des Cévennes en France. Lors de ce stage, une série d'analyse est développée dans le domaine de la biogéographie écologique et la dynamique des populations des mammifères et oiseaux. Ces analyses sont basées sur des reconnaissances et des inventaires de la flore et de la faune de la région à différentes échelles d'espace. L'objectif de ce stage est de montrer aux étudiants la complexité des structures d'espèces, en fonction de différents facteurs biotiques et abiotiques. Plus particulièrement, une théorie (la théorie de Hubbell) est testée, à partir de différents transects développés dans plusieurs zones contrastées du parc National des Cévennes.
Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance)
présentiel
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours
Le cours se base sur:
- des documents powerpoint
- une série d'ouvrages de référence et d'articles dans des revues scientifiques
Modalités d'évaluation et critères
examen écrit
Stage(s)
Stage de Biogéographie dans les Cévennes (France)¿¿
L'objectif du stage est double :¿¿ ¿¿
1 Initiation aux techniques d'observation et de piégeage de la faune ; analyse spatio-temporelle de la fréquence et de la répartition des espèces (partim J. Michaux)¿¿
2 Test de la théorie neutraliste en écologie (partim A. Vanderpoorten) par une approche expérimentale de la répartition et de la fréquence des espèces à différentes échelles spatiales emboîtées.¿¿ ¿¿
Contexte théorique¿¿ ¿¿L'ouvrage « The unified neutral theory of biodiversity and biogeography » (UNTBB) paru en 2001 développe et soutient l'idée que la répartition des espèces appartenant un même niveau trophique est uniquement due à la dérive écologique (facteurs démographiques d'extinction et d'immigration) et pas à des différences intrinsèques entre espèces (ségrégation de niche). Ce raisonnement, qui s'apparente à la théorie insulaire de McArthur & Wilson (1963,1967), a pour corollaire que la fréquence des espèces est identique quelle que soit l'échelle géographique observée. C'est cette dernière hypothèse qui est testée lors du stage proposé. Si elle est rejetée, les deux conditions principales de l'application de la théorie de Hubbel, à savoir la non ségrégation de niche et l'identité de la capacité dispersive entre espèces, sont testées.¿¿ ¿¿Les différentes hypothèses du travail sont les suivantes :¿¿1. Théorie neutre de Hubbell :¿¿H1. Les fréquences de répartition des espèces sont identiques quelle que soit l'échelle spatiale définie.¿¿2. Ségrégation de niches écologiques :¿¿H2. La fréquence des espèces ne varie en fonction de la variation environnementale.¿¿3. Limite dispersive des espèces :¿¿H3. Dans un milieu défini, la répartition spatiale des individus d'une même espèce n'est pas structurée, c'est à -dire que sa fréquence est homogène dans ce milieu. ¿¿ ¿¿
Méthodologie¿¿ ¿¿Pour vérifier la théorie de Hubbell, un échantillonnage de plantes à fleurs est réalisé dans différents sites. Au sein de ces sites, différents transects sont réalisés au sein de clusters. Pour chaque transect, la présence/absence des espèces est évaluée sur dix cellules de un mètre carré.¿¿ ¿¿¿ L'hypothèse de Hubbel est testée en déterminant par analyse de la variance si la fréquence des espèces est identique au niveau local (intra-site) et régional (inter-sites).¿¿Pour tester l'hypothèse de la ségrégation de niche, une Analyse en composantes principales (ACP) est réalisée avec comme variables chacune des espèces rencontrées dans l'ensemble des sites. Les "individus" sont ici les transects effectués. Les différents habitats (pelouse calcaire, pelouse mésophile, chênaie pubescente et hêtraie calcicole) sont associés aux des différents axes de l'ACP via un test de corrélation.¿¿Pour tester l'hypothèse d'une limite dispersive à courte et moyenne distance, on compare les fréquences moyennes des espèces par analyse de la variance à différentes échelles spatiales emboîtées.¿¿ ¿¿
Résultats attendus¿¿ ¿¿Les étudiants remettent un rapport structuré reprenant les hypothèses à tester, la méthodologie mise en œuvre pour chaque test d'hypothèses, des résultats et une interprétation de ces derniers. ¿¿ ¿¿
Buts du stage en termes d'acquis conceptuels et théoriques¿¿ ¿¿Au terme du stage, les étudiants auront:¿¿- Intégré conceptuellement une théorie classique en écologie¿¿- Adopté une démarche hypothético-déductive en proposant une série d'hypothèses, en mettant en œuvre une méthodologie permettant de tester explicitement ces hypothèses et en interprétant les résultats obtenus par rapport aux attendus théoriques¿¿- Récolté des données expérimentales et acquis les techniques d'observation et de piégeage de la faune et de la flore. ¿¿- Mis en œuvre des tests statistiques sur base des données récoltées afin de tester les hypothèses.
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Remarques organisationnelles
Aucune
Contacts
Johan Michaux (J.MIchaux@ulg.ac.be)
Alain Vanderpoorten (A.Vanderpoorten@ulg.ac.be)