Biodiversité et écosystèmes (2023-2024) - Emmanuelle Porcher

Emmanuelle Porcher

Collège de France

Biodiversité et écosystèmes

Année 2023-2024

05 - Quels changements en cours des pollinisateurs ?

Résumé

La biodiversité change rapidement, mais ces changements sont surtout connus pour quelques groupes très étudiés, comme les oiseaux ou les mammifères. Les insectes en général ont reçu beaucoup moins d'attention, à l'exception peut-être des abeilles domestiques ou des papillons. Les données disponibles pour retracer les variations d'abondance des pollinisateurs au cours du passé récent sont donc très disparates, et leur analyse produit parfois des résultats non concordants. Récemment, ces variations d'abondance des insectes ont fait l'objet de controverses scientifiques, avec plusieurs études montrant un déclin, voire un effondrement des populations d'insectes, tandis que d'autres ne détectaient pas de changements significatifs, et parfois même des augmentations. Le cours présentera ces différentes études, les mécanismes responsables des changements observés et analysera les raisons de la controverse. Les suivis standardisés des insectes, grâce notamment aux sciences participatives, peuvent contribuer à mieux objectiver ces changements.

Emmanuelle Porcher

Collège de France

Biodiversité et écosystèmes

Année 2023-2024

Séminaire - Anne Dozières : Les sciences participatives pour suivre la biodiversité : outils de recherche scientifique et de mobilisation de la société

Anne Dozières

directrice de Vigie-Nature, MNHN

Résumé

Les sciences participatives peuvent être définies comme des formes de production de connaissances scientifiques auxquelles participent – avec des chercheurs/chercheuses – des citoyen(ne)s. Dans ce séminaire, je reviendrai sur l'histoire ancienne de l'implication d'amateurs dans la science pour l'étude de la biodiversité, ainsi que sur la montée en puissance qu'ont connue ces programmes ces dernières décennies. En outre, à travers certains des résultats du programme Vigie-Nature, j'expliquerai la pertinence des sciences participatives pour l'évaluation des différentes réponses de la biodiversité aux changements globaux. Je présenterai notamment comment elles permettent d'évaluer l'impact de la destruction des habitats, du dérèglement climatique, des mesures d'atténuation ou encore des pratiques individuelles de gestion. Enfin, je montrerai comment la participation à ces programmes contribue à modifier les représentations de la nature des volontaires impliqués, mais aussi à faire évoluer les savoirs, les perceptions des sciences ou encore les comportements.

Anne Dozières

Docteure en écologie, je coordonne, depuis 2013, des projets de sciences participatives consacrés au suivi de la biodiversité au sein du Centre d'écologie et des sciences de la conservation (CESCO) au Muséum national d'histoire naturelle. Depuis 2016, je suis directrice du programme Vigie-Nature qui pilote une vingtaine d'observatoires participatifs qui étudient, en s'appuyant sur divers publics citoyens, l'impact des activités humaines sur de nombreux taxons. Je m'intéresse particulièrement aux liens entre la science et la société, ainsi qu'à la manière dont les collaborations entre chercheurs/chercheuses et citoyen(ne)s produisent de nouvelles formes de connaissance et contribuent à la conservation de la biodiversité.

Emmanuelle Porcher

Collège de France

Biodiversité et écosystèmes

Année 2023-2024

04 - Quelles données pour décrire et comprendre les changements de biodiversité ?

Résumé

La biodiversité change rapidement et plusieurs sources de données sont disponibles pour essayer d'objectiver ces changements. Le cours présentera ces différents types de données, les façons de les analyser et leurs limites pour détecter des changements rapides dans le vivant. Il se focalisera en particulier sur les sciences participatives, des partenariats entre chercheurs et citoyens autour d'un projet de recherche commun, qui existent depuis longtemps déjà. Le renouveau récent des sciences participatives autour de la biodiversité présente un double avantage. D'une part, elles permettent de documenter de façon fiable les changements de biodiversité. Ceci est particulièrement important pour l'étude des événements d'interactions entre les plantes et leurs pollinisateurs, qui, quoique cruciaux pour les deux types de partenaires, sont relativement rares, et donc difficiles à observer. Les programmes de sciences participatives mobilisant un grand nombre de participant(e)s sont un moyen unique d'observer le vivant à grande échelle pour détecter ces interactions furtives. D'autre part, les sciences participatives ont également le potentiel de transformer leurs participant(e)s, en les reconnectant avec la nature.

Emmanuelle Porcher

Collège de France

Biodiversité et écosystèmes

Année 2023-2024

Séminaire - Colin Fontaine : Les réseaux d'interactions entre plantes et pollinisateurs pour comprendre le fonctionnement de ces communautés et leurs réponses aux perturbations

Colin Fontaine

chargé de recherche CNRS

Résumé

Dans ce séminaire, je présenterai en quoi l'étude des communautés plantes-pollinisateurs bénéficient des approches de réseaux d'interactions. Ces approches qui intègrent à la fois l'ensemble des espèces composant les communautés et les interactions qui lient ces espèces entre elles, permettent notamment de décrire de l'organisation de ces communautés et en quoi elle diffère d'autres types de communautés. La prise en compte des interactions entre espèces et donc des effets que ces espèces ont les unes sur les autres permet de plus d'éclairer comment ces communautés fonctionnent, et comment diverses perturbations peuvent, ou non, se propager d'espèce en espèce, via ces interactions.

Colin Fontaine

Mes recherches visent à comprendre comment les relations d'interdépendance entre espèces structurent les communautés biologiques et affectent leur fonctionnement ainsi que leur réponse aux perturbations. J'ai commencé à aborder ces questions en étudiant les communautés plantes-pollinisateurs et c'est au cours de plusieurs collaborations enrichissantes que j'ai élargi mes travaux à d'autres types de communautés, liées par d'autres types d'interactions. Depuis mon arrivée au Muséum national d'histoire naturelle, mes recherches se nourrissent de problématiques venant des sciences de la conservation, avec l'envie de produire et de partager des connaissances en phase avec les préoccupations écologiques et environnementales de la société.

Emmanuelle Porcher

Collège de France

Biodiversité et écosystèmes

Année 2023-2024

03 - Réseaux d'interactions plantes-pollinisateurs et efficacité de la pollinisation

Résumé

Comme pour l'ensemble du vivant, les interactions plantes-pollinisateurs ne sont pas juste des échanges deux à deux, mais s'insèrent dans le tissu vivant de la planète, sous forme de réseaux d'interactions qui relient presque l'intégralité des espèces les unes aux autres, de proche en proche, de façon indirecte. Ces réseaux d'interactions ont des structures particulières, dites « emboîtées », qui assurent un haut de degré de connexion entre les espèces et la stabilité du réseau face à des perturbations de l'environnement. L'abondance des espèces de pollinisateurs, leur diversité, et la structure des réseaux d'interactions influencent les transferts de pollen entre plantes et donc leur capacité de reproduction. Cette relation entre communautés de pollinisateurs et efficacité de la pollinisation reste cependant mal connue, notamment parce que l'efficacité de la pollinisation est complexe à mesurer. Le cours donnera un panorama des approches les plus récentes pour mesurer la pollinisation.

Emmanuelle Porcher

Collège de France

Biodiversité et écosystèmes

Année 2023-2024

Séminaire - Mathilde Dufaÿ : Comment les pollinisateurs influencent l'évolution des fleurs : une approche expérimentale

Mathilde Dufaÿ

professeure des universités, université de Montpellier

Résumé

L'immense diversité des caractéristiques florales (forme, taille et couleur des fleurs, odeurs florales) est communément expliquée par l'histoire évolutive commune entre plantes et pollinisateurs. Les nombreuses espèces de pollinisateurs auraient en effet largement contribué à façonner l'évolution de ces traits via leur comportement et leur morphologie. Par exemple, une préférence innée chez des insectes pour une certaine gamme de couleurs ou pour certaines molécules odorantes devrait fortement favoriser les plantes produisant cette couleur ou cette odeur au niveau de leurs fleurs. Les pressions de sélection qui en découlent peuvent alors façonner l'évolution de ces traits floraux dans les lignées. Même si ce scénario est largement admis, on connaît encore mal la part de l'influence des pollinisateurs par rapport à d'autres phénomènes évolutifs.

Dans ce séminaire, je montrerai à travers certains de nos travaux quelles approches expérimentales permettent de comprendre dans le détail l'évolution des traits sous l'effet des pollinisateurs. Je présenterai notamment pourquoi, quand une espèce de plante est composée d'individus mâles et femelles, les fleurs ne sont pas semblables entre sexes. Je présenterai également des résultats sur une variation marquée de la composition de l'odeur entre plantes de régions différentes, alors que l'espèce de pollinisateur semble être la même partout.

Mathilde Dufaÿ

Mathilde Dufay

Docteure en biologie des populations et évolution de l'université de Montpellier. Tout d'abord maître de conférences à l'université de Lille, puis professeure des universités à l'université de Lille (2015) et enfin à l'université de Montpellier depuis 2017. J'enseigne la biologie de l'évolution en licence et master et effectue mes recherches au CEFE (UMR université de Montpellier-CNRS) sur l'évolution des systèmes de reproduction chez les plantes (écologie et évolution des interactions de pollinisation, évolution de l'unisexualité, évolution des traits floraux).

Emmanuelle Porcher

Collège de France

Biodiversité et écosystèmes

Année 2023-2024

02 - Coévolution entre les plantes à fleurs et leurs pollinisateurs

Résumé

Dans l'histoire du vivant, les premières interactions entre plantes et pollinisateurs sont quasi concomitantes de l'apparition des plantes à fleurs, voire la précèdent. Par des mécanismes de sélection naturelle, elles ont abouti à l'évolution de caractères favorisant l'interaction, chez les plantes comme chez les pollinisateurs : production de ressources alimentaires pour les pollinisateurs, telles que nectar et pollen, associées à des couleurs et odeurs rendant les fleurs détectables et attractives, capacités d'apprentissage permettant aux pollinisateurs de trouver et exploiter les ressources, adéquation des morphologies florales et des pièces buccales des pollinisateurs…Ces interactions ont également abouti à la diversification des plantes et de certains groupes de pollinisateurs, et à des cas de spécialisation très forte, où une espèce de plante dépend d'une seule de pollinisateur pour sa reproduction, et vice versa. Ce bel exemple d'un mutualisme, c'est-à-dire une interaction à bénéfices réciproques, n'exclut cependant pas les tricheries, chez les plantes comme chez les pollinisateurs.

Emmanuelle Porcher

Collège de France

Biodiversité et écosystèmes

Année 2023-2024

01 - La reproduction des plantes à fleurs (Angiospermes)

Résumé

Apparues sur la planète il y a plus de 100 millions d'années, les plantes à fleurs ont connu un succès évolutif remarquable : elles représentent actuellement la majorité de la masse vivante sur la planète, sont à la base de la plupart des chaînes alimentaires terrestres, y compris celles dont les humains font partie, et participent à la régulation du climat. Leur cycle de vie et leur reproduction sont originaux et diversifiés. Du fait de leur mode de vie ancré dans le sol, elles sont dépendantes de vecteurs pour leur reproduction sexuée, vecteurs qui permettent la rencontre des partenaires. Ces vecteurs peuvent être physiques (vent et parfois eau), mais le plus souvent ce sont des animaux dits pollinisateurs : insectes, oiseaux, mais aussi mammifères, reptiles, mollusques, crustacés… Cependant, les plantes sont aussi capables de reproduction autonome : reproduction végétative ou reproduction sexuée avec soi-même (autofécondation). Le cours présentera les conditions favorisant l'évolution de ces différentes stratégies de reproduction, pour montrer que les croisements entre individus, et donc les interactions plantes-pollinisateurs, sont favorisées sur le long terme.

Emmanuelle Porcher

Collège de France

Biodiversité et écosystèmes

Année 2023-2024

Leçon inaugurale : Les interactions plantes-pollinisateurs, une vitrine de la crise de la biodiversité

Résumé

La biodiversité est connue comme la diversité des différents niveaux d'organisation du vivant (diversité génétique, diversité des espèces, diversité des écosystèmes), mais elle se caractérise également par la diversité des interactions entre les êtres vivants : compétition, coopération, prédation, mutualisme... Ces interactions, parfois très étroites, et produits d'une longue coévolution, maillent toute la surface de la Terre et font de la biodiversité le « tissu vivant de la planète », qui régule son fonctionnement. La crise de la biodiversité actuelle, souvent décrite par des disparitions d'espèces ou des changements d'abondance des populations, implique aussi des modifications plus difficiles à observer, mais avec des conséquences au moins aussi importantes : la disparition des interactions.Le tissu de la planète se distend, et les interactions entre les plantes à fleurs et les pollinisateurs, qui dépendent réciproquement les unes des autres pour leur reproduction et leur alimentation, en sont une bonne illustration. Une solution pour inverser cette tendance repose peut-être sur le rétablissement d'une autre forme d'interactions : celles entre les humains et le reste du vivant, qui s'éteignent aussi progressivement, notamment du fait de nos modes de vie de plus en plus urbains.