Leffet Allee M2R BEE 2005-06 S. Ponsard & C. Jost

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  • Leffet Allee M2R BEE 2005-06 S. Ponsard & C. Jost
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  • Modles les plus simples de croissance dune population isole Thomas Robert Malthus (1766-1834) Croissance malthusienne = croissance exponentielle Pierre Franois Verhulst (1804-1849) Croissance logistique limite par la compt. Intraspcifique. dN = a.N dt dN = a.N.(K-N) dt K
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  • Temps N No K Croissance exponentielleCroissance logistique Daphnies Levures Coloptres Msanges Moutons
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  • Taux de croissance per capita Si lon dcrit la croissance de la population comme : alors f(N) est le taux de croissance per capita. crce malthusiennecrce logistique dN = N.f(N) dt N N dN/N.dt
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  • Dfinition de leffet Allee Per-capita birth rate Population density, N W.C.Allee [1938]: what minimal numbers are necessary if a species is to maintain itself in nature? Growth rate is not always positive for small density, and it may not be decreasing as in logistic model either. The population is said to have an Allee effect, if the growth rate per capita is initially an increasing Function of density, then decreases to zero at a higher density.
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  • Effet Allee fort ou faible Faible effet Allee f(0)>0 : croissance ralentie Fort effet Allee f(0)
  • 1. Effet Allee via une modification abiotique (favorable) du milieu par les conspcifiques Les plantules de Tsuga heterophylla, la pruche de Californie, acidifient le sol et retiennent leau dans ses couches suprieures, ce qui est favorable leur survie. Celle-ci est rduite lorsque la densit est faible. Acidification du sol -> mycorrhizes
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  • Marmottes : hiberner en groupe permet une rgulation plus efficace de la T dans le terrier. 1. Effet Allee via une modification abiotique (favorable) du milieu par les conspcifiques Thermorgulation
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  • Mcanismes pouvant expliquer lexistence d un effet Allee Modification de lenvironnement Protection mutuelle Chasse plus efficace Rencontre dun partenaire, facilitation sociale de la reproduction
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  • Marmottes : un individu fait le guet pour tout le groupe. 2. Effet Allee via la protection mutuelle contre les prdateurs entre conspcifiques Vigilance
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  • 2. Effet Allee via la protection mutuelle contre les prdateurs entre conspcifiques. Dfense contre les prdateurs Lorsque la densit de nids est faible, le temps que passe chaque mle dfendre le nid contre les prdateurs sallonge, au dtriment de celui quil passe oxygner le nid : le dveloppement de moisissures est plus frquent. Lepomis macrochirus
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  • Un poisson dans un banc est moins soumis la prdation quun individu isol. Les pines des oursins adultes protgent les larves. 2. Effet Allee via la protection mutuelle contre les prdateurs entre conspcifiques.
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  • Satiation Magicicada sp., un Cicadidae reproduction priodique Les adultes mergent tous les 13-17 ans. Leurs densits peuvent alors atteindre 4x10 6 ind / ha. Ex. 1 063 000 ind. mergs dun site de 16 ha, dont 50% en 4 nuits conscutives. Prdation par les oiseaux : 15%. 2. Effet Allee via la protection mutuelle contre les prdateurs entre conspcifiques.
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  • Former des groupes denses peut rduire la probabilit individuelle dtre mang car : Proies consommes = Proies consommes x Prdateurs Surface Prdateur Surface la rponse fonctionnelle du prdateur augmente avec la densit des proies mais elle est limite par le phnomne de satiation. la rponse numrique du prdateur nest pas instantane
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  • Mcanismes pouvant expliquer lexistence d un effet Allee Modification de lenvironnement Protection mutuelle Chasse plus efficace Rencontre dun partenaire, facilitation sociale de la reproduction
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  • 3. Effet Allee via une chasse plus efficace en groupe Crocuta crocuta Chassent en meute. Ds qu une charogne est repre elle est signale aux autres membres du groupe. Grands groupes sont plus efficaces pour prospecter lenvironnement.
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  • Mcanismes pouvant expliquer lexistence d un effet Allee Modification de lenvironnement Protection mutuelle Chasse plus efficace Rencontre dun partenaire, facilitation sociale de la reproduction
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  • Real dynamics of predator and prey: Whale hunters and Blue Whale Hunting of Blue whales stopped around 1940 due to dwindling stock and the Second World War. Since then the prey population did not recover! It is clear that at low density the Whales no longer encounter each other often and reproduction rates decline.
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  • 4. Effet Allee via la facilitation sociale de la reproduction Le figuier dpend de la pollinisation par certains insectes trs spcifique. A faible densit, il est peu attractif pour eux.
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  • 4. Effet Allee via la facilitation sociale de la reproduction Lycaon pictus Chassent en meute. La meute nest efficace nergtiquement qu au-del d un certain nombre d individus. Les portes sont trs grandes. Les femelles gestantes puis les petits doivent tre nourris par des individus non reproducteurs. Groupe < 4 ind. Ne peut se reproduire efficacement.
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  • -> si de nombreuses espces subissent probablement une forme ou une autre deffet Allee faible densit, les espces dont la reproduction implique obligatoirement la coopration dindividus non reproducteurs peuvent subir un effet Allee la plupart de leurs densits habituelles. Mcanismes pouvant expliquer lexistence d un effet Allee
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  • Attention : les petites populations ont dautres problmes potentiels que leffet Allee... Dpression de consanguinit Risque accru dextinction stochastique
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  • One of the best documented cases of minimum viable population size, where demographic stochasticity likely played a role, comes from a study of the persistence of 122 bighorn sheep populations 100% of the populations with fewer than 50 individuals went extinct within 50 years. % OF POPULATIONS PERSISTING Y a pas qu Allee dans la vie...
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  • Extinction rates of birds as a function of population size over an 80-year period 0 30 60 1 10 100 1000 10,000 ** * * * * ** 10 breeding pairs 39% went extinct 10-100 pairs 10% went extinct 1000>pairs none went extinct * Population Size (no. pairs) % Extinction Y a pas qu Allee dans la vie...
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  • Consquences potentielles de leffet Allee Agrgation, localisation sous-disperse des individus. Sous-dispersion des individus dans les mtapopulations -> % patches occups plus faible. Lutte biologique Pche (controvers)