Distribuția cosmopolită

O distribuție cosmopolită în biogeografie , caracterizează aria de distribuție geografică a unei categorii de ființe vii atât de extinsă încât poate fi găsită în toate regiunile lumii. Calificativul se aplică și anumitor boli . Opunându-se conceptului de endemism , acest tip de distribuție este uneori denumit pandemism .

Aplicare și limite

Categorii implicate

Acest tip de distribuție se referă în principal la taxoni , indiferent de rangul lor taxonomic ( specie , gen , familie etc.). Acesta este și cazul unor boli, dar din moment ce majoritatea cazurilor sunt boli infecțioase legate de microorganisme sau alți paraziți , ele sunt cel mai adesea doar un caz special al celei anterioare.

Distribuție cosmopolită și medii de viață

Contrar a ceea ce ar putea sugera anumite definiții ale termenului care asociază acest tip de distribuție cu ocuparea unui număr minim de continente, există organisme cosmopolite nu numai în habitate continentale (terestre sau acvatice), ci și în habitate marinare.

Hărțile de distribuție ale speciilor sau ale altor taxoni, oricum ar fi calificate drept cosmopolite, arată că aceste organisme nu ocupă întreaga planetă, iar spațiul pe care îl ocupă este supus anumitor restricții. Prima limitare este legată tocmai de habitat, acvatic sau terestru: distribuția speciilor marine este în mod evident complementară cu cea a speciilor continentale.

Constrângerile climatice se numără printre factorii ecologici care impun restricțiile cele mai evidente asupra zonelor de distribuție: reduc amplitudinile lor latitudinale și altitudinale . Astfel, regiunile polare , Arctica și continentul Antarctic , sunt locuite doar de un număr foarte mic de organisme, iar foarte multe specii calificate drept cosmopolite nu intră în ele. La fel, speciile larg distribuite se găsesc foarte rar în deșerturi .

De fapt, suma cerințelor ecologice specifice poate duce la distribuții aparent paradoxale: unele organisme pot avea o distribuție atât cosmopolită, cât și foarte localizată. Exemplul organismelor de coastă este deosebit de grăitor în acest sens: cei dintre ei a căror distribuție este considerată cosmopolită în realitate ocupă doar o bandă îngustă, liniară, continuă sau discontinuă, pe coastele întregii lumi.

Definiția unei distribuții cosmopolite implică, prin urmare, aceste limitări: un organism cosmopolit este prezent în toate regiunile lumii, dar numai acolo unde sunt îndeplinite cerințele sale de habitat. Fără îndoială, pentru că este vorba despre o tautologie, această precizie este atât de puțin exprimată în definițiile termenului.

Distribuția subcosmopolită

Din motive istorice sau ecologice, multe categorii cu o distribuție geografică foarte largă lipsesc în totalitate în această parte a lumii. The broaștelor adevărați ( Bufonidae ), de exemplu, în afară de regiunile polare și deserturile menționate mai sus, sunt absente din regiunea Australasia , la sud de linia Wallace și Madagascar . Potrivit autorilor, această familie este, prin urmare, considerată cosmopolită sau subcosmopolită (sinonim: pandemie), în funcție de accentul pus pe distribuția foarte largă sau pe incompletitudinea acestei distribuții. Multe dintre speciile clasificate drept cosmopolite se încadrează mai mult în această categorie.

Origine

Pornind de la regiunea sa de naștere, pe măsura capacităților sale intrinseci și a barierelor ecologice la care mediul poate fi sau nu opus, o specie își poate extinde domeniul și, în cele din urmă, poate deveni cosmopolită.

Aptitudinea intrinsecă a unui organism pentru expansiune se datorează diferitelor caracteristici specifice: profilul demografic (capacitatea de multiplicare), mijloacele de dispersie care fac posibilă deplasarea pe distanțe mari sau traversarea barierelor naturale în orice etapă a ciclului de viață , disponibilitatea de a ocupa sau o gamă mai puțin diversă de habitate, capacitate competitivă etc.

În ceea ce privește barierele naturale, acestea pot fi de natură geografică sau ecologică: oceanele și alte corpuri de apă pentru speciile continentale, continentele pentru organismele marine, lanțurile montane, deșerturile, regiunile cu condiții ecologice nefavorabile, prezența speciilor concurente etc.

Dar o distribuție observată, fie ea contemporană sau paleobiogeografică , este și rezultatul unei povești. De-a lungul timpului geologic , distribuția respectivă a maselor terestre și oceanice și amplasarea geografică a acestora au variat enorm ( tectonica plăcilor ), la fel ca și dispunerea barierelor naturale și distribuția condițiilor ecologice. Zonele care odinioară erau mai mult sau mai puțin cosmopolite continue s-au putut disocia, conducând cel mai adesea la procese de speciație (ipoteza vicarianței ). Istoria geologică a planetei și mecanismele evoluției tind să împartă arii mari de distribuție: pornind de la o specie cosmopolită sau subcosmopolită, acestea favorizează nașterea mai multor specii cu o distribuție mai restrânsă.

Astfel, biogeografii caută adesea în perioadele în care masele continentale și oceanice erau unite, Pangeea - pentru organismele terestre - și Panthalassa sau Tethys - pentru taxonii marini -, originea distribuției cosmopolite actuale sau vechi din anumite categorii, în special de rang taxonomic ridicat. ( genuri , familii , clase , filuri ). De exemplu, există dovezi că nu a existat nicio restricție privind distribuția majorității tetrapodelor în Pangea în Permian .

În zilele noastre, omul - o specie cosmopolită în sine - contribuie foarte mult, prin introducerile sale deliberate sau accidentale, la extinderea la nivel mondial a speciilor localizate inițial. Acest fenomen depășește lipsa capacităților intrinseci de dispersie pe termen lung. Numărul acestor specii introduse care au devenit sau sunt în curs de a deveni cosmopolite și, uneori , invazive , este considerabil. Sunt atât plante, cât și animale, specii libere și paraziți , organisme terestre și specii acvatice.

Problema speciilor criptice

Caz general

Cu toate acestea, în multe cazuri, constatarea distribuțiilor la scară globală pune probleme serioase. Pe de o parte, reducerea, ca să nu spunem absența, a fluxurilor genetice între populațiile îndepărtate, pe de altă parte, diferențele ecologice necesare între habitatele omoloage situate în diferite climaturi, pot favoriza doar speciația . Prin urmare, trebuie luată în considerare ipoteza conform căreia un anumit număr de așa-numite specii cosmopolite ar constitui de fapt complexe de specii criptice, grupuri de organisme cu morfologie identică sau aproape identică (morfo-specie), dar genetic distinctă sau nu interfecundă și distribuție mult mai limitată.

Apariția și dezvoltarea recentă a tehnicilor de filogenie moleculară au stârnit o revigorare imensă a interesului pentru aceste întrebări. Mai presus de toate, acest lucru a făcut posibil să se arate că o serie de specii considerate până acum cosmopolite au constituit într-adevăr astfel de complexe de specii criptice și au dus la descrierea multor specii noi pentru știință .

De exemplu, Eurythoe complanata , o familie de viermi amphinomidés , a fost descrisă de Pallas în 1766 din exemplare din Caraibe . De la acea dată la XX - lea  secol , un scor de specii înrudite vor fi descrise la rândul său, apoi a adunat treptat într - unul bazat pe marea lor omogenitate morfologică; iar în a doua jumătate a XX - lea  secol E. complanata a fost considerată o specie cosmopolite sau subcosmopolite prezente în mod esențial circumtropical în oceanele Pacific , Atlantic și Indian , precum Marea Mediterană și Marea Roșie . Analizele genetice moleculare ale doar o parte a populațiilor „globale” (Atlantic și Pacificul de Est) au relevat existența a cel puțin trei specii.

Rezultate similare se înmulțesc pentru un număr mare de organisme cunoscute a fi cosmopolite în grupuri extrem de diverse: alte polichete , bureți , ciuperci , mușchi , sipunculieni , briozoare , pești etc.

Cazul microorganismelor

„  Totul este peste tot  ”

Putem urmări înapoi la CG Ehrenberg , C. Darwin sau MW Beijerinck primele intuiții conform cărora organismele mici ar avea cel mai adesea distribuții mari, spre deosebire de majoritatea speciilor mari. Acest aviz a fost practic o valoare de paradigmă pe tot parcursul XX - lea  secol , înainte de a fi teoretizat mai ferm și a susținut ca o ipoteză științifică de la sfârșitul anilor 1990 . Ipoteza este menționată în mod regulat - și astăzi controversată - sub expresia „  Totul este pretutindeni, dar mediul selectează  ” („Totul este peste tot, dar mediul selectează”) datorită microbiologului olandez Lourens Baas Becking în 1934 .

Argumentele prezentate în favoarea acestei ipoteze pot fi rezumate după cum urmează:

  1. puterea de multiplicare a organismelor mici (<1  mm ) este enormă, iar populațiile lor sunt considerabile;
  2. dimensiunea redusă le face ușor de transportat, pasiv, pe distanțe foarte mari (curenți de aer și de mare); prin urmare, nu există o barieră naturală reală în calea diseminării lor pe suprafața Pământului, ceea ce reduce și mai mult riscul de întrerupere a fluxurilor genetice și posibilitatea diversificării genetice;
  3. mulți dintre ei dezvoltă forme de rezistență; asociată cu puterea puternică de multiplicare, această posibilitate reduce foarte mult probabilitățile de dispariție locală.

În măsura în care lasă puțin spațiu pentru speciație, un corolar al acestei teorii este că biodiversitatea microorganismelor trebuie să fie mult mai mică decât cea a speciilor mari. Cu alte cuvinte și într-un mod schematic, în timp ce distribuția organismelor mari, foarte diverse ar participa mai degrabă la endemism, microorganismele ar fi puțin diverse la scară globală, dar în esență cosmopolite.

Diferenți indici, cu caracter observațional și mai rar experimental , merg în direcția acestei teze. Dintre acestea, măsurătorile și estimările recente ale importanței transportului transcontinental și transoceanic al microbilor în atmosferă , în special în timpul furtunilor de praf și nisip  : sporii fungici , bacteriile , virușii , polenii etc. sunt probabil transportați pe mii de kilometri, dimensiunea estimată a fluxului anual în atmosferă fiind cuprinsă între 10 18 și 10 20 microorganisme. Mai mult, numărul actual de specii descrise oficial de microbi procarioti este de ordinul a 5.000, care este într-adevăr mult mai mic decât diversitatea animalelor sau plantelor și în conformitate cu concluziile ipotezei cosmopolite.

Controversat

Note și referințe

Note

  1. Din 2004, data publicării articolelor fondatoare ale lui Bland Finlay și Tom Fenchel despre această ipoteză, aproximativ cincisprezece articole științifice au folosit această expresie chiar și în titlul lor [1] .

Referințe

  1. (fr) Cecca, F., 2009. Dimensiunea biogeografică a evoluției vieții. Rapoarte Palevol, 8 (2-3), 119-132. DOI : Rezumat articol (620 KB) .
  2. (în) Pramuk, JB, Robertson, T., Jr Sites, JW & Noonan, BP, 2008. În jurul lumii în 10 milioane de ani: biogeografie a broaștelor cosmopolite Aproape adevărate (Anura: Bufonidae). Ecologie globală și biogeografie, 17, 72-83. DOI : Rezumat „  Articolul  (778Ko) “ ( ArhivaWikiwixarchive.isGoogle • Ce să fac? ) .
  3. (în) Cover, MR & Resh, VH, 2008. Diversitatea globală a dobsonflies, flyflies, and alderflies (Megaloptera; Insecta) și spongillaflies, nevrorthids și osmylids (Neuroptera; Insecta) în apă dulce. Hydrobiologia, 595, 409–417 . DOI : Rezumat articol (276Ko) .
  4. (în) Brayard, A., Buchera, H., Escarguel, G., Fluteau, F., Bourquin, S. & Galfetti, T., 2006. Recuperarea timpurie a amonoidului triasic: semnificație paleoclimatică a gradienților de diversitate. Paleogeografie, Paleoclimatologie, Paleoecologie, 239 (3-4), 374-395. DOI : Rezumat .
  5. (în) Camacho, AI, 2003. Biogeografia istorică a Hexabathynella , un gen cosmopolit al apei subterane syncarida (Crustacea, Bathynellacea, Parabathynellidae). Jurnalul biologic al Societății Linnean, 78 (4), 457–466 . DOI : Rezumat .
  6. (în) Sidor, CA, O'Keefe, FR, Damiani, R., Steyer, JS, Smith, RMH, Larsson HCE, Sereno, PC, Ide, O. & Maga, A., 2005. Tetrapode permiene din Sahara arată endemismul controlat de climă în Pangea. Natura, 434, 886-889. DOI : articol abstract (350Ko) .
  7. (în) Barroso, R., Klautau, M. Solé-Cava, AM și Paiva, PC 2010. Eurythoe complanata (Polychaeta: Amphinomidae), viermele de foc „cosmopolit”, constă din cel puțin trei specii criptice. Marine Biology, 157 (1), 69-80. DOI : Rezumat .
  8. (în) Bleidorn, C. Kruse, I., Albrecht, S. și Bartolomaeus, T., 2006. Datele secvenței mitocondriale expun polichetele cosmopolite putative Scoloplos armiger (Annelida, orbiniidae) ca complex de specii. BMC Evolutionary Biology, 6, 47 DOI : Articol online .
  9. (în) Xavier, JR, Rachello-Dolmen, PG, Parra-Velandia, F. Schoenberg, CHL, Breeuwer, JAJ & van Soest, RWM, 2010. Dovezi moleculare ale speciației criptice în buretele excavator "cosmopolit" Cliona celata ( Porifera, Clionaidae). Filogenetica și evoluția moleculară, 56 (1), 13-20 . DOI : Rezumat .
  10. (în) Pringle1, A. Baker, MD, Platt JL, Wares, JP, Latgé, JP & Taylor, JW, 2005. Speciație criptică în ciuperca patogenă umană cosmopolită și clonală Aspergillus fumigatus . Evoluție, 59 (9), 1886–1899 . DOI : Rezumat articol (184Ko) .
  11. (în) Fernandez, DC, Shevock, JR, Glazer, AN & Thompson, JN, 2006. Specii criptice în mușchiul tolerant la desicare cosmopolită Grimmia laevigata . PNAS ͉ 103 (3) ͉ 637– 642. DOI : Articolul rezumat (416Ko) .
  12. (în) Kawauchi, GY & Giribet, G., 2010. Există veri viermi cosmopoliti sipunculani? Un studiu de variație genetică în cadrul Phascolosoma perlucens (Sipuncula, Phascolosomatidae). Marine Biology, 157 (7), 1417–1431 . DOI : Rezumat .
  13. (în) Nikulina, EA, Hanel, R. & Schafer, P., 2007. Speciația criptică și parafilia în briozoanele cosmopolite Electra pilosa -Impactul lui Tethys este specia de închidere Evoluție. Filogenetica și evoluția moleculară, 45, 765-776 . DOI : Rezumat .
  14. (în) Castro, GM, Heras, S., Cousseau, MB & Rolda, MI, 2008. Evaluarea validității speciilor Mugil platanus Günther, 1880 în raport cu Flathead Grey Mullet Linnaeus, 1758 (Actinopterygii). Revista Italiană de Zoologie, 75 (3), 319-325 . DOI : Rezumat .
  15. (în) Finlay BJ & Fenchel, T., 2004. Metapopulație cosmopolită de eucariote microbiene cu viață liberă. Protist, 155 (2), 237-244. DOI : Articolul rezumat (1,5 Mo) .
  16. (en) Fenchel, T. & Finlay, BJ, 2004. Omniprezenta speciilor mici: Modele de diversitate locală și globală. BioScience, 54 (8), 777-784. Rezumat .
  17. (ro) Whitfield, J., 2005. Biogeografie: Is Everything Everywhere?. Știință, 310, nr. 5750, 960-961. DOI : Rezumat articol (450Ko) .
  18. (ro) Logares, RE, 2006. Microbiota globală constă din câteva specii cosmopolite? Ecología Austral, 16, 85-90. Articol .
  19. (în) Papke, RT & Ward, MD, 2004. Importanța izolării fizice pentru diversificarea microbiană. FEMS Microbiology Ecology, 48 (3), 293-303 . DOI : Rezumatul articolului (466Ko) .
  20. (în) Kellogg, CA & Griffin, DW, 2006. Aerobiologia și transportul global al prafului deșertului. Tendințe în ecologie și evoluție, 21 (11), 638-643. DOI : Rezumat .

Articole similare