Évolution des populations dans l’environnement

3èmeSVTReproduction et dynamique des populationsÉvolution des populations dans l’environnement~8 min de lecture

Évolution des populations dans l'environnement

Le nombre d'individus d'une population monte ou descend selon les naissances, les morts, les arrivées et les départs, et ces entrées et sorties dépendent de la nourriture, des prédateurs, du climat, des maladies et de l'action de l'homme.

Objectifs

  • Définir une population, son effectif et sa densité.
  • Expliquer comment l'effectif varie : natalité, mortalité, immigration, émigration.
  • Lire une courbe de croissance d'une population et en décrire les phases.
  • Citer les facteurs du milieu qui font varier une population, dont les relations proie-prédateur et l'action de l'homme.

1. Qu'est-ce qu'une population ?

Une population est l'ensemble des individus d'une même espèce qui vivent dans un même milieu au même moment et qui peuvent se reproduire entre eux. Exemples : les pintades d'une savane, les tilapias d'un lac, les manguiers d'un verger, les habitants d'une ville.

  • L'effectif \(N\) est le nombre d'individus de la population.
  • La densité est le nombre d'individus par unité de surface (ou de volume pour l'eau) : \[ \text{densité} = \frac{\text{effectif}}{\text{surface}} \]

Exemple résolu 1 : densité de pintades

Dans une réserve de 4 hectares, on compte 120 pintades. Calcule la densité de cette population. Cherche d'abord.

Voir la solution \[ \text{densité} = \frac{120\ \text{pintades}}{4\ \text{ha}} = 30\ \text{pintades par hectare} \]

Lequel de ces groupes est une population ?

  1. Tous les animaux d'une forêt
  2. Tous les tilapias d'un même lac
  3. Les poissons et les grenouilles d'une mare
Une population ne contient qu'une seule espèce, dans un même milieu : les tilapias d'un lac. Les autres groupes mélangent plusieurs espèces.

2. Comment l'effectif d'une population varie

Quatre phénomènes font varier l'effectif d'une population :

  • les naissances (natalité) : elles font augmenter l'effectif ;
  • les décès (mortalité) : ils le font diminuer ;
  • l'immigration : des individus arrivent d'un autre milieu, l'effectif augmente ;
  • l'émigration : des individus quittent le milieu, l'effectif diminue.
flowchart LR
N[Naissances] --> P((Population))
I[Immigration] --> P
P --> D[Décès]
P --> E[Émigration]

Sur une période donnée, le nouvel effectif se calcule ainsi :

\[ N_{\text{final}} = N_{\text{initial}} + \text{naissances} - \text{décès} + \text{immigrés} - \text{émigrés} \]

Exemple résolu 2 : les singes de la forêt

Une forêt abrite 500 singes au début de l'année. Pendant l'année, on compte 120 naissances, 80 décès, 30 singes arrivés d'une forêt voisine et 20 singes partis. Quel est l'effectif en fin d'année ?

Entrées : \(120 + 30 = 150\) singes.
Sorties : \(80 + 20 = 100\) singes.
\(N_{\text{final}} = 500 + 150 - 100 = 550\) singes : la population a augmenté de 50 individus.

Dans une population, il y a autant de naissances que de décès, et personne n'arrive ni ne part. L'effectif…

  1. reste stable
  2. augmente
  3. diminue
Les entrées compensent exactement les sorties : l'effectif ne change pas.

3. La courbe de croissance d'une population

Quand quelques individus s'installent dans un milieu favorable, l'évolution de l'effectif suit souvent une courbe en forme de S, avec trois phases :

  1. phase de démarrage : peu d'individus, donc peu de naissances, la croissance est lente ;
  2. phase de croissance rapide (exponentielle) : nourriture et espace abondants, les naissances dépassent largement les décès ;
  3. phase de stabilisation (palier) : la nourriture et l'espace deviennent limités, la mortalité augmente, l'effectif se stabilise autour d'une valeur maximale que le milieu peut supporter, la capacité du milieu.

Une quatrième phase, le déclin, peut survenir si le milieu se dégrade (sécheresse, maladie, pollution).

Fais varier les curseurs : \(K\) est la capacité du milieu (effectif maximal), \(r\) indique la vitesse de reproduction. La population part de 20 individus ; l'axe horizontal représente le temps (en années).

Pourquoi l'effectif finit-il par se stabiliser lors de la troisième phase ?

  1. Parce que les individus arrêtent tous de se reproduire
  2. Parce que la population atteint zéro
  3. Parce que la nourriture et l'espace deviennent insuffisants
Le milieu ne peut nourrir et abriter qu'un nombre limité d'individus (sa capacité) : la mortalité augmente jusqu'à équilibrer les naissances.

4. Les facteurs du milieu qui font varier les populations

L'effectif d'une population dépend de nombreux facteurs :

  • les facteurs climatiques : pluies, sécheresse, température ;
  • la nourriture disponible ;
  • les prédateurs et les parasites ;
  • les maladies ;
  • la compétition entre individus pour l'eau, la nourriture ou l'espace ;
  • l'action de l'homme.

Les relations proie-prédateur

Dans une savane, les lions (prédateurs) mangent des gazelles (proies). Leurs effectifs sont liés et varient en cycles :

flowchart LR
A[Beaucoup de proies] --> B[Les prédateurs se multiplient]
B --> C[Les proies diminuent]
C --> D[Les prédateurs manquent de nourriture et diminuent]
D --> A
Évolution dans le temps des effectifs des proies et des prédateurs : deux courbes en vagues, celle des prédateurs en retard sur celle des proies temps effectif proies prédateurs

Les proies augmentent quand il y a peu de prédateurs, puis diminuent quand les prédateurs deviennent nombreux.

Les prédateurs suivent avec un retard : leur effectif monte après celui des proies et baisse quand les proies se font rares.

L'action de l'homme

L'homme peut faire diminuer des populations : chasse et pêche excessives (braconnage), déforestation et feux de brousse, pollution des eaux, urbanisation qui détruit les milieux. Certaines espèces deviennent alors menacées de disparition.

Il peut aussi les protéger : parcs nationaux et réserves, interdiction de la chasse d'espèces menacées, repos biologique en période de reproduction des poissons, reboisement, lutte biologique (utiliser un prédateur naturel contre un ravageur plutôt que des pesticides).

Exemple résolu 3 : le lac et les filets

Sur un lac, des pêcheurs utilisent des filets à mailles très fines qui attrapent aussi les petits poissons. Prévois l'évolution de la population de poissons et propose une mesure. Cherche d'abord.

Voir la solution

Les jeunes poissons sont capturés avant d'avoir pu se reproduire : les naissances diminuent, la mortalité augmente, la population de poissons baisse d'année en année. Mesures possibles : imposer des mailles plus larges pour laisser grandir les jeunes et instaurer un repos biologique pendant la période de reproduction.

Dans un champ, on élimine tous les serpents. Que risque-t-il de se passer pour les rats ?

  1. Leur nombre diminue
  2. Leur nombre augmente fortement
  3. Rien ne change
Les serpents sont des prédateurs des rats. Sans eux, la mortalité des rats baisse et leur population augmente, au détriment des récoltes.

Erreurs fréquentes

  • Appeler « population » un groupe de plusieurs espèces : c'est un peuplement, pas une population.
  • Oublier l'immigration et l'émigration dans le calcul de l'effectif.
  • Confondre effectif (nombre d'individus) et densité (nombre d'individus par unité de surface).
  • Penser qu'une population peut croître sans limite : le milieu a toujours une capacité maximale.

Récapitulatif

Une population regroupe les individus d'une même espèce dans un même milieu. Son effectif varie avec les naissances, les décès, l'immigration et l'émigration. Dans un milieu favorable, sa croissance suit une courbe en S qui se stabilise à la capacité du milieu. Le climat, la nourriture, les prédateurs, les maladies et l'homme font varier les populations ; l'homme peut aussi les protéger.

Population
Ensemble des individus d'une même espèce vivant dans un même milieu au même moment.
Densité
Effectif divisé par la surface (ou le volume) occupée.
Variation de l'effectif
Naissances et immigration la font monter ; décès et émigration la font baisser.
Courbe en S
Démarrage lent, croissance rapide, puis stabilisation à la capacité du milieu.
Proie et prédateur
Leurs effectifs varient en cycles ; celui des prédateurs suit celui des proies avec un retard.
Action de l'homme
Braconnage, déforestation, pollution font baisser les populations ; réserves, repos biologique et reboisement les protègent.

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