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Diversité des vers de terre dans les forêts tropicales : Les infos de la Guyane française

Une étude révèle les facteurs qui influencent la diversité des vers de terre dans les écosystèmes tropicaux.

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Table des matières

La diversité des espèces dans les communautés et comment cette diversité change selon les zones, c'est un sujet important pour beaucoup de scientifiques. Ça inclut des chercheurs qui bossent sur l'écologie, la géographie, l'évolution et la conservation de la nature. Pour comprendre comment les espèces se répartissent et comment elles interagissent avec leur environnement, les scientifiques décomposent souvent la diversité globale des espèces en deux parties : la Diversité Alpha et la diversité bêta.

La diversité alpha regarde la variété des espèces dans une zone spécifique, tandis que la diversité bêta examine à quel point les espèces diffèrent entre différentes zones. Comprendre ces deux aspects donne aux chercheurs une meilleure idée de comment fonctionne la biodiversité. Ce savoir est crucial pour créer des stratégies de conservation efficaces qui cherchent à protéger les espèces locales et à renforcer la résilience des écosystèmes dans l'ensemble.

Focus sur les organismes du sol

Alors que beaucoup d'études sur la biodiversité se sont principalement concentrées sur les plantes, les vertébrés et quelques insectes, les organismes du sol, surtout les vers de terre, constituent une partie significative de la biodiversité mondiale. Ils sont essentiels pour la santé des écosystèmes mais n'ont pas eu autant d'attention. Bien que les vers de terre aient été plus étudiés que d'autres espèces du sol, la plupart des recherches les ont regardés dans des milieux locaux, souvent dans des régions agricoles ou tempérées.

Des études récentes ont montré que le climat, notamment les précipitations et l'altitude, joue un rôle significatif dans la distribution des vers de terre à l'échelle mondiale. D'autres recherches suggèrent que les vers de terre réagissent aux types d'arbres dans leur environnement et à l'apport de matières végétales en décomposition, comme les feuilles et les racines. Fait intéressant, les études ont trouvé que le nombre d'espèces de vers de terre a tendance à atteindre un maximum dans les régions tempérées, tandis que la diversité dans les zones tropicales est maintenue grâce à une plus grande diversité bêta.

Dans les forêts tropicales de régions comme la Guyane française, les scientifiques ont découvert que les communautés de vers de terre ne sont pas aussi riches en espèces qu'attendu, ce qui pourrait être dû à des ressources limitées dans le sol. Cette richesse limitée a été liée à la rapidité avec laquelle les communautés de vers de terre peuvent occuper des espaces écologiques en se développant. En outre, la répartition des espèces semble dépendre de leur capacité à se répandre et des caractéristiques variées de leurs habitats.

Objectifs de l'étude

Dans notre étude, on a regardé un gros jeu de données collectées lors de plusieurs excursions dans les forêts tropicales de la Guyane française. Notre but était de déterminer comment les environnements locaux et les interactions entre espèces façonnent le nombre d'espèces trouvées dans les communautés et de comprendre les facteurs qui contribuent aux différences dans la Composition des espèces.

On avait deux idées principales à tester. D'abord, on pensait que le nombre d'espèces dans une communauté est limité à la fois par la concurrence entre les espèces et par les Conditions environnementales présentes dans la zone. Ensuite, on croyait que les différences d'espèces entre les communautés sont principalement influencées par les variations dans l'environnement local et la distance géographique entre les communautés.

Sites d'étude

On a collecté des données sur les communautés de vers de terre à dix endroits en Guyane française pendant huit ans. Le climat ici est humide et tropical, avec des températures moyennes autour de 26 °C et des précipitations annuelles entre 2 000 et 4 000 mm. La région est généralement basse, souvent en dessous de 200 m, et présente un réseau de rivières et quelques collines isolées qui peuvent atteindre jusqu'à 800 m.

On a échantillonné différents habitats, y compris des forêts de plateau, des forêts de pente, des forêts de plaine, et des associations végétales uniques. Chacun de nos sites d'échantillonnage incluait plusieurs parcelles d'un hectare, espacées l'une de l'autre pour représenter les différents habitats dans le paysage local.

Échantillonnage des vers de terre

Nos méthodes d'échantillonnage impliquaient plusieurs techniques pendant la saison des pluies. On a utilisé le tri manuel des blocs de sol, l'échantillonnage de surface et des recherches actives dans divers microhabitats pour collecter des vers de terre. On a rassemblé des spécimens de tous les stades de vie et on les a préservés pour une analyse ultérieure.

Analyse de l'ADN et des facteurs environnementaux

On a trié les vers de terre collectés selon leurs caractéristiques physiques et envoyé une partie de chaque groupe pour une analyse ADN afin d'identifier différentes espèces. Pour les facteurs environnementaux, on a prélevé des échantillons de sol de plusieurs parcelles pour analyser des propriétés comme la texture, le pH, la teneur en carbone, les niveaux d'azote et de phosphore. On a noté l'altitude de chaque parcelle et calculé divers paramètres pour comprendre leurs variations entre les endroits et les types d'habitats.

Richesse de la communauté

Au total, on a identifié 256 espèces différentes de vers de terre sur nos sites d'étude. En moyenne, chaque communauté contenait environ 7 espèces. Certaines communautés avaient moins de dix espèces, tandis qu'une seule avait plus de 15. On a trouvé une relation claire entre le nombre d'espèces dans une communauté et la diversité disponible dans l'habitat plus large.

On a aussi examiné la relation entre le nombre d'espèces et divers facteurs environnementaux. On a découvert que la texture du sol, particulièrement la quantité de sable, était le principal facteur influençant la diversité des espèces au niveau communautaire.

Analyse de la diversité bêta

En regardant comment différentes communautés se comparaient, on a constaté que la composition des espèces était plus similaire dans le même habitat par rapport à celles provenant d'habitats différents. Les différences dans la composition des espèces étaient influencées par la distance géographique et divers facteurs environnementaux.

Notre analyse a révélé que lorsque l'on compare des communautés dans le même habitat, la distance géographique était le facteur le plus significatif. En revanche, quand on a regardé des communautés dans des habitats différents, les Propriétés du sol, notamment les niveaux de phosphore et l'altitude, jouaient des rôles importants.

Conclusions

Cette étude met en lumière les facteurs qui influencent la diversité des vers de terre dans les forêts tropicales. On a trouvé que le nombre d'espèces dans une communauté est limité à la fois par les conditions environnementales locales et par la concurrence entre les espèces. Nos résultats montrent aussi que les différences dans la composition des espèces entre les communautés sont entraînées par la distance géographique et les variations environnementales locales.

En résumé, même si les communautés de vers de terre en Guyane française ont une faible richesse en espèces, les patterns de leur diversité sont influencés par plusieurs facteurs, y compris les conditions locales et les effets de la distance géographique. Comprendre ces dynamiques aide à mieux cerner la santé des écosystèmes et guide les efforts de conservation futurs.

Les recherches futures devraient se concentrer sur l'exploration des aspects fonctionnels et évolutionnaires de ces communautés pour obtenir des insights plus profonds sur les drivers écologiques de la biodiversité et comment ils peuvent être affectés par les changements globaux en cours.

Source originale

Titre: Biotic interactions and environmental filtering both determine earthworm alpha and beta diversity in tropical rainforests

Résumé: O_LIUnderstanding the relative importance of biotic interactions, multiple environmental drivers, and neutral processes in shaping community diversity and composition is a central question for both theoretical and applied ecology. C_LIO_LIWe analysed a dataset describing 125 earthworm communities sampled in 10 localities in French Guiana. DNA barcodes were used to delimit operational taxonomic units (OTUs) that we considered as species surrogates to avoid the taxonomic deficit and calculate community-scale species richness and pair-wise Sorensen beta-diversity. We used log-ratio and generalised linear models to highlight the effects of biotic interactions and environment as drivers of alpha diversity, and generalised dissimilarity models to figure out the relative contribution of space and environment to beta-diversity at different spatial extents. C_LIO_LICommunity-scale alpha diversity was mainly explained by habitat filtering (soil texture) and interspecific competition that limit the number of locally co-existing species. C_LIO_LIBeta diversity between pairs of communities was mainly explained by distance when comparing communities in similar habitats, by topography and available soil phosphorus when comparing communities in different habitats, and by distance, elevation and climate when comparing all possible pairs of communities. C_LIO_LIWhile community composition is determined locally by neutral processes and environmental filtering, biogeographic processes linked to dispersal limitation and adaptation to local environment are the most influential on a regional scale. This highlights the complex interplay of dispersal limitation, biotic interactions and environmental filtering during the process of community assembly. C_LI

Auteurs: Thibaud Decaens, A. Goulpeau, M. Hedde, P. Ganault, E. Lapied, M.-E. Maggia, E. Marcon

Dernière mise à jour: 2024-10-15 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.12.617983

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.12.617983.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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