La maîtrise de La maîtrise de l'environnement l'environnement

Michel LE BERRE&

Raymond RAMOUSSE

CONSERVATION & DEVELOPPEMENT DURABLECONSERVATION & SUSTAINABLE DEVELOPMENT

1. Maîtriser l’environnement1. Maîtriser l’environnement

Adaptation AccomodationAssimilation

AcclimatationNaturalisation

Capacité pour un individu ou une espèce à vivre, se développer et se reproduire dans un environnement déterminé.

Capacité à répondre à des changements des valeurs des facteurs environnementaux.

1.1 L'adaptation1.1 L'adaptation

DéfinitionProcessus extrêmement lent (milliers de générations), généralement irréversible

Exemple Oie sauvage capable de voler au-dessus des sommets du Mont Everest = adaptation à la haute altitude par sélection naturelle

1.2 L'acclimatation1.2 L'acclimatation

Définition : Changement physiologique, biochimique ou anatomique de chaque individu, résultat d’une exposition chronique de l’animal à des conditions nouvelles de l’environnement.Phénomène réversible Exemple :

Migration saisonnière de certains animaux en altitude - acclimatation progressive à la diminution de la pression d’O2

1.3 La naturalisation1.3 La naturalisation

Définition Acclimatation à des changements produits expérimentalement en laboratoire.Phénomène réversible

Exemple Exposition d’un animal dans un caissonhypobare, stimulant les conditions de haute altitude -naturalisation de l’animal en quelques jours

1.4 Mise en évidence de la valeur 1.4 Mise en évidence de la valeur adaptativeadaptative

d’un processus physiologiqued’un processus physiologique

Comparaison lama – chameau pour l’affinité du sang à l’oxygène

• lama : affinité importante du sang pour l’oxygène résulte-t-elle d’une adaptation à un air raréfié en haute altitude ?

• chameau : sang à forte affinité pour l’oxygène, malgré unevie menée à basse altitude⇒ Les caractéristiques du sang de ces animaux ne résultent pas d’une adaptation à l’altitude, mais se rattachent à leur appartenance à la famille des Camélidés

1.5 Classification de 1.5 Classification de l’environnementl’environnement

Deux approches fondamentales de classification de l’environnement

- Soit par ses éléments, en fonction de leur identité (lumière, chaleur,oxygène, pH, salinité,…)- Soit par la manière dont ces identités sont susceptibles d ’influencerles organismes : 5 catégories

Les facteurs léthauxLes facteurs de contrôleLes facteurs limitantsLes facteurs masquantsLes facteurs déterminants

1.6 Facteurs léthaux 1.6 Facteurs léthaux

Facteurs dont les effets induisent la perte d’intégrité de l’organisme

• niveau sub-léthal : niveau au-delà duquel l’organisme ne peut vivre de manière infinie

• temps effectif : période de temps requise pour faire passer un facteur de l’état sub-léthal au niveau léthal

1.7 1.7 Facteurs de contrôle

1ers facteurs contrôlant le taux métabolique

• influencent l’état d’activation moléculaire des composants d’une chaîne métabolique

• permettent une activité maximale en absence de facteurs limitants (ex : la température)

1.8 1.8 Facteurs limitants

2nds facteurs contrôlant le taux métabolique

• agissent par une réduction de l’apport de matériel dans la chaîne

1.9 1.9 Facteurs masquants

• facteurs modifiant l’action d’un autre facteur sur l’organisme, par une action sur les coûts énergétiques

• ex : modification de la consommation d’oxygène nécessaire à un exercice donné chez un poisson euryhalin selon la salinité.

1.10 1.10 Facteurs déterminants

• facteurs déclenchant des réponses physiologiques suite à un gradient de variation du facteur dans le temps ou l’espace

• agissent par fixation progressive d’énergie sur des cellules appropriées, jusqu’à l’initiation d’un signal orientant le métabolisme dans une direction appropriée (ex : la lumière, l’action de la photopériode sur l’hypophyse).

2. Notion de système organisme 2. Notion de système organisme milieumilieu

Théorie des Systèmes

Intégration de l’organisme dans un milieu

Etablissement de relations entre l’organisme et le milieu

D’ou l’idée d’une approche desSystèmes organismes milieux et de leur régulation

Repose sur la notion d’homéostasie

2.1 La boucle homéostatique2.1 La boucle homéostatique

> >

Arc Réflexe

Récepteur Effecteur

CelluleSensorielle

CelluleMotrice

Evolution de la Relation organisme / milieu

Arc réflexe

Cercle fonctionnel

Boucle homéostasique

2.2 Homéostasie2.2 Homéostasie

Claude Bernard (1813-1878) : Créateur de la méthode expérimentale en physiologie.

• mise en évidence de l’importance du maintien de la stabilité du milieu intérieur pour le fonctionnement des animaux• cellules animales : environnement stable au niveau T°, pH, O2, glucose, ions,…

“ la capacité des animaux à survivre dans des environnementsstressants et variables représente directement leur capacité à

maintenir un environnement interne stable ”

Walter Cannon (1871-1945, prix Nobel) : introduction du terme « homéostasie » (1929)

Homéostasie : conditions de relative stabilité interne maintenue par des systèmes

de contrôles physiologiques

2.3 Les système organisme milieu2.3 Les système organisme milieu

Structure d’un Système OrganismeMilieu

2.3 Les système organisme milieu2.3 Les système organisme milieu

Généralisation par emboîtement

3. Morphologie, Physiologie, 3. Morphologie, Physiologie, ComportementComportement

Morphologie = forme et caractéristique des organesPhysiologie = mécanismes et fonctionnement de l’organismeComportement = réactions motrices coordonnées

Intérêt des différents niveaux d’adaptation

Efficacité énergétiqueRapidité de mise œuvrePossibilité d’évolution

2. La maîtrise de l'environnement 2.1 Notions d'adaptation et d'accomodation

2.2 Notion de système organisme milieu2.3 Morphologie, Physiologie, Comportement, sensorialité

2. La maîtrise de l'environnement