INTERACTIONS, écologie

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La science écologique a reçu un tel accueil auprès du public qu'on la confond souvent avec la mouvance politique, le même mot écologie désignant en français la science et l'idéologie. Cette science, dont Darwin par ses recherches sur les vers de terre (1881) est l'un des pionniers, est à la fois vieille de plus d'un siècle et pleine d'avenir par ses implications sociales, l'homme étant en train de bouleverser les équilibres de la planète. Or le concept d'interactions se trouve au cœur de l'écologie.

Un élément clé de l'écologie

Cette science de l'habitat (sens étymologique du mot écologie) étudie les conditions d'existence des êtres vivants, homme compris, et leurs interactions entre eux (facteurs biotiques) comme avec le milieu physique (facteurs abiotiques). La superficie de notre planète (biosphère) héberge des êtres vivants constitués en communautés de plantes et d'animaux (biocénoses) qui se développent sur différents substrats (biotopes). L'association d'une communauté vivante et de son environnement physico-chimique représente une unité fonctionnelle (écosystème) dans laquelle les transferts de matières et d'énergie sont perpétuels entre les individus d'une même espèce (interactions intraspécifiques) et entre les espèces (interactions interspécifiques).

Par-delà la vision idyllique d'une harmonie naturelle ou au contraire celle, tout aussi idéologique, d'une lutte de tous contre tous, la réalité des interactions biologiques s'avère beaucoup plus complexe et subtile. L'action de la lumière, du sol, de l'eau ou de la température sur une plante est facile à appréhender car elle est déterminante dans la production de matières nutritives par suite de l'activité photosynthétique. La notion de facteur limitant qui en découle est aussi aisée à cerner car elle est liée aux besoins de cette plante qui, s'ils ne sont pas satisfaits, peuvent stopper son développement. La notion d'interaction interspécifique est déjà plus difficile à comprendre. Bien qu'on conçoive aisément les relations prédateur-proie, celles-ci posent pourtant déjà des problèmes énergétiques – les espèces-proies, souvent herbivores, exploitant la production primaire – et donc d'équilibre entre la taille des populations de « mangeurs » et de « mangés », ces derniers étant nécessairement plus nombreux (concept de pyramide écologique). Mais si les écologues parlent plutôt de réseaux trophiques que de chaîne alimentaire, c'est pour rappeler que les interactions peuvent ne pas être linéaires, un mangeur pouvant à son tour être mangé ou se nourrir à la fois de végétaux et d'animaux.

Une variété d'interactions

Il n'y a pas que des relations de prédation entre les espèces. Ce concept de compétition – le premier à être découvert parce que le plus visible (le principe d'exclusion compétitive se trouve en germe dans L'Origine des espèces de Darwin) – doit être intégré dans une vision plus large. En effet, la compétition n'est plus considérée comme la seule force agissante en biologie, étant de plus en plus associée à la coopération. Les interactions interspécifiques ne constituent plus seulement une lutte de tous contre tous ; elles sont beaucoup plus variées et impliquent plus de réciprocité qu'on le croyait.

– Dans la relation de commensalisme, l'hôte ne tire (en principe) aucun bénéfice de l'organisme auquel il offre le gîte et le couvert. Ainsi les épiphytes – comme les lianes, les lichens et les orchidées – s'appuient simplement sur d'autres végétaux.

– Dans la relation de mutualisme, les deux partenaires tirent un bénéfice réciproque de leur association, chacun pouvant encore mener une vie indépendante, comme les insectes pollinisateurs ou les poissons et oiseaux nettoyeurs. Par exemple, pour faire transporter leurs sacs polliniques, bien des orchidées d'Amérique tropicale disposent de leur espèce propre d'hyménoptère pollinisateur, une abeille solitaire. Elles parviennent à leurrer le mâle en imitant les colorations, la forme, le contact et l'odeur de la femelle avec laquelle il croit s'accoupler.

– Dans la symbiose, l'association entre les espèces est obligatoire et les bénéfices sont réciproques. Les lichens sont, par exemple, des associations symbiotiques d'une algue et d'un champignon. La première apporte la chlorophylle, donc assure l'alimentation ; le second permet la conquête du milieu terrestre, en particulier la colonisation de la roche nue, grâce à sa capacité à désagréger les réseaux cristallins.

– Dans le parasitisme, une des deux espèces seulement tire un avantage sans apporter de contrepartie. Ce système sans réciprocité, comparable au système prédateur-proie, est cependant dynamique. De même que le loup a dû développer son aptitude à la course ou à la chasse en meute pour attraper les ongulés, hôtes et parasites se sont lancés dans une « course aux armements ». Les parasites doivent, pour survivre, rencontrer leurs hôtes, se nourrir et se reproduire à leurs dépens, ceci alors que ces derniers essaient d'échapper à cet agent pathogène par des mécanismes de défense de plus en plus sophistiqués. Cet éclairage évolutif renouvelle même les sciences de la santé qui, paradoxalement, peuvent être considérées comme des branches de la parasitologie ou de l'écologie, l'hygiène consistant à éviter la contamination par les microbes pathogènes et la thérapeutique étant le moyen trouvé par l'homme pour augmenter ses défenses naturelles. Certains cycles de parasites sont si extraordinairement complexes qu'ils paraissent improbables mais, leur survie suffit à démontrer le succès de leurs stratégies alambiquées.

Un rôle majeur en biologie

Ces quelques exemples sont-ils des curiosités de la nature dont la complexité n'a d'égale que la rareté ? Des dizaines d'autres, plus curieux les uns que les autres, auraient pu être décrits comme le couple indissociable insecte pollinisateur-figuier ou les protozoaires symbiotiques qui permettent aux termites de digérer la cellulose et la lignine ou, tout simplement, les ciliés de la panse des ruminants. Doit-on rappeler le cas des coraux qui hébergent des algues unicellulaires et représentent une biomasse considérable dans les océans ? Moins évidentes, les mycorhizes sont des champignons symbiotiques qui enveloppent les racines et permettent à la plupart des arbres de mieux assimiler les éléments minéraux et la matière organique. Or leur absence lors des reboisements empêche la croissance des arbres. On peut dire que, dans une certaine mesure, la genèse des sols, celle de l'atmosphère et même celle des climats sont le résultat de l'action des êtres vivants sur leur environnement abiotique.

Il n'y a pas d'espèces « utiles » ou « nuisibles » dans la nature mais seulement dans l'esprit de l'homme (anthropocentrisme). De même, on aboutit, non à une vision morale et subjective, optimiste (coopération-entraide) ou pessimiste (compétition-lutte pour la vie) des interactions en général, mais à une infinité de stratégies souvent raffinées qui se sont mises en place au cours de l'évolution. Leur effet peut être positif, négatif ou neutre selon les espèces concernées et il résulte non d'un plan préétabli mais d'opportunités évolutives. Dans un « couple » d'espèces (et même si l'une d'elles est dépourvue de cerveau, comme l'orchidée qui manipule l'abeille), chacune tente, par essai et erreur, de trouver les moyens de survivre et de se reproduire (sélection naturelle). Cette évolution parallèle des deux espèces (coévolution) peut se réaliser aux dépens d'autrui ou à bénéfices réciproques mais, lorsque l'équilibre est établi, l'interaction est qualifiée de durable. Chaque jour, les chercheurs découvrent de nouvelles interactions et prennent conscience de leur sophistication comme de leur rôle majeur dans le monde vivant.

—  Pierre JOUVENTIN

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Pour citer l’article

Pierre JOUVENTIN, « INTERACTIONS, écologie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 02 février 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/interactions-ecologie/