BIOGÉOGRAPHIE

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Les contraintes dans la distribution des êtres vivants

Le passé (paléogéographie)

Pour comprendre la forme des aires géographiques des espèces végétales et animales, il ne suffit pas d'examiner la répartition des eaux et des continents, ni de situer les frontières des climats, il faut aussi se rapporter à l'histoire géologique de la planète. La stratification géologique conserve l'histoire de l'apparition et de la disparition des grands groupes de plantes et d'animaux, et nous donne parfois un aperçu de la dominance de l'un ou de l'autre dans le paysage. Dans le monde presque exclusivement minéral du Précambrien, notre planète nous apparaît extrêmement sous-exploitée par des êtres vivants de très petites dimensions et dont la masse totale était très faible. Au cours du Paléozoïque, la grande innovation de la vascularisation chez les végétaux, celle des vertèbres et de la respiration aérienne chez les animaux conduisirent à l'émancipation du milieu aquatique et à la conquête des habitats terrestres. Le relais qui devait donner à nos mers et nos continents leur physionomie actuelle se fit à la fin du Secondaire avec le déclin des grands reptiles et l'expansion des mammifères et des angiospermes. De sorte que le paysage crétacé est déjà « moderne ». C'est donc surtout dans l'histoire du Tertiaire que se trouve l'explication de la position actuelle des espèces. La dislocation produite par la dérive des continents laisse libre cours à l'évolution désormais indépendante des marsupiaux australiens et sud-américains, des arbres eurasiatiques et américains.

Types de distribution des végétaux

Dessin : Types de distribution des végétaux

Deux types de distribution des végétaux. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Les surrections orographiques créent de nouvelles barrières entre l'est et l'ouest des Amériques, entre le centre et le sud de l'Eurasie ; elles contribuent à l'assèchement de l'intérieur des continents où se développent une faune et une flore nouvelles, fortement marquées par leur adaptation à l'économie de l'eau en milieu aride. Beaucoup plus récemment, les avances et reculs des glaciers aux hautes latitudes, la pulsation des pluies et des sécheresses aux basses latitudes ont causé des migrations massives de la végétation et des populations animales ; des fossiles récents nous révèlent la présence de gazelles et d'hippopotames dans le Sahara, de séquoias et de liquidambars dans le sud de la France, de mastodontes dans le Michigan, de chameaux au Mexique. Ces populations ont désormais complètement disparu ou bien se sont réfugiées dans une aire fort restreinte ; non sans qu'on ne puisse reconstituer leurs migrations. Cependant, les organismes qui ont résisté aux changements géologiques et climatiques fournissent, eux aussi, une image encore plus claire des courants transhémisphériques du passé (fig. 1). De plus, ils nous permettent de mesurer plus exactement leur dépendance vis-à-vis des éléments météorologiques (fig. 2) et édaphiques (fig. 3). Malgré les réserves qu'il convient de faire, c'est en extrapolant les exigences des formes actuelles (chênes, sapins, élans, gazelles) que nous pouvons reconstituer les paléoclimats.

Types de distribution des végétaux

Dessin : Types de distribution des végétaux

Deux types de distribution des végétaux. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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bouleau jaune : aire de distribution

Dessin : bouleau jaune : aire de distribution

Aire de distribution du bouleau jaune (Betula alleghaniensis) cernée de très près par diverses données météorologiques. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Milieu marécageux : coupe topographique

Dessin : Milieu marécageux : coupe topographique

Coupe topographique d'un milieu marécageuxLe substrat (composition, réaction et dynamisme du sol), son hydratation, son oxygénation, etc. conditionnent la juxtaposition de 4 écosystèmes ; chacun présentera encore des variations locales (écotopes) permettant l'installation d'associations... 

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Finalement, la biogéographie reconnaît et classifie un certain nombre d'éléments floristiques et faunistiques selon la zone géographique où s'est déroulée leur phylogénie. Ainsi, le sapin et l'ours noir sont boréaux ; les chênes verts, méditerranéens ; les eucalyptus et les monotrèmes, australiens ; les oiseaux de paradis, néo-guinéens ; les pingouins, arctiques-antarctiques.

Le présent (écologie)

La grande variété des types dans la distribution géographique des espèces vivantes nous révèle d'autre part les interactions diverses des péripéties géoclimatiques et des forces qui agissent dans les milieux actuels.

Les unités biogéographiques ne peuvent réellement se manifester et être mesurées par les écologues qu'au niveau même où s'effectue un échange entre la plante, ou l'animal, et le milieu dans lequel sont puisées les ressources nécessaires à leur subsistance et leur perpétuation. D'autre part, l'origine et le renouvellement des ressources elles-mêmes caractérisent les habitats, cependant que la nature des écosystèmes détermine la mosaïque vivante des paysages.

Fonctionnement des biocénoses

On appellera microbiosphère l'espace métabolique à l'intérieur duquel une plante ou un animal absorbe, transforme et rejette ce que lui offre le milieu. Les ressources gazeuses, liquides et solides que contiennent l'air et le sol sont caractéristiques des divers habitats par leur qualité, leur quantité, leur rapport et leur périodicité : lumière, chaleur, énergie, eau, oxygène, dioxyde de carbone, et autres substances inorganiques et organiques sont produits inégalement par les divers habitats, inégalement contenus dans l'air et dans le sol, inégalement renouvelables aussi par l'action du climat sur la roche mère, par le déplacement des masses d'air et par le déplacement des êtres vivants eux-mêmes.

On appellera écosystème un espace limité où le cyclage des ressources, à travers un ou plusieurs niveaux trophiques, est effectué par des agents plus ou moins fixés et nombreux, utilisant simultanément et successivement des processus mutuellement compatibles qui engendrent des produits utilisables à courte ou longue échéance. La nature et le nombre des agents et l'efficacité des processus dont ils disposent régleront leur productivité à chaque niveau et détermineront la distribution de la charge trophique. Les ressources naturelles, minérales ou organiques d'un site constituent un potentiel nutritif que les êtres vivants utilisent selon des modes d'exploitation divers et interdépendants.

L'écosystème est souvent présenté sous la forme d'une pyramide où les agents sont stratifiés à la fois selon leur nombre et selon leur position dans le cycle des transformations. Les plantes vertes sont les producteurs, capables d'utiliser directement l'énergie solaire (processus de la photosynthèse) : après avoir absorbé directement des gaz et liquides dans l'air et le sol, elles élaborent des substances éventuellement très complexes ; certaines peuvent être mises en réserve, quelquefois pour longtemps (graines, bois, bulbes et rhizomes). Les herbivores (insectes, oiseaux, mammifères) sont les premiers consommateurs : ils transforment la matière végétale en substances animales. Couronnent la pyramide, les carnivores de premier ordre (se nourrissant d'herbivores), de deuxième ou de troisième ordre.

Cellules et chaîne alimentaire

Dessin : Cellules et chaîne alimentaire

La capacité des cellules à produire ou non la matière organique essentielle au développement de l'organisme détermine la place de ce dernier dans la chaîne alimentaire.Les cellules végétales et certaines cellules bactériennes sont capables, par le processus de la photosynthèse,... 

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Tous ces agents rendent constamment au milieu, plus ou moins transformées, les substances qu'ils [...]

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Pierre DANSEREAU, Daniel GOUJET, « BIOGÉOGRAPHIE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 03 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/biogeographie/