Effets indirects des herbivores sur les producteurs primaires par recyclage des nutriments : consequences fonctionnelles et evolutives

par Claire De Mazancourt

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées

Sous la direction de Michel Loreau.

Soutenue en 1998

à Paris 6 .

mots clés

Résumé

Ce travail s'inscrit dans le cadre de la controverse sur l'hypothese de l'optimisation par l'herbivore selon laquelle les herbivores peuvent avoir un effet positif sur les plantes. Je traite ici de l'effet indirect positif des herbivores sur les producteurs primaires par recyclage d'un nutriment limitant, au travers d'etudes de modeles. La premiere partie definit les conditions d'optimisation par l'herbivore sous lesquelles la courbe de production primaire en fonction de l'intensite d'herbivore presente une forme de cloche. Il faut pour cela que (1) les herbivores conduisent a une conservation suffisante du nutriment limitant dans le systeme et que (2) les entrees de nutriment dans le systeme soient suffisantes. Par consequent, la vitesse de circulation du nutriment limitant n'a aucune influence sur la production primaire, du moins a long terme. Nous montrons que ces conditions sont realistes et que l'optimisation est possible meme si les herbivores conduisent au remplacement d'une espece productive par une autre moins productive. La seconde partie s'interesse aux consequences de l'optimisation par l'herbivorie sur l'evolution des defenses des plantes et la nature de l'interaction plante-herbivore. Certains auteurs affirment qu'un mutualisme est impossible car une plante defendue au milieu de plantes moins defendues beneficie du recyclage sans subir de consommation et sera toujours selectionnee. Nous presentons deux mecanismes qui peuvent conduire sous certaines conditions a un mutualisme entre plantes et herbivores. (1) les herbivores ne recyclent pas de facon homogene, mais preferentiellement sur les plantes consommees. (2) les defenses sont couteuses en terme de croissance. Nous mettons en evidence une definition floue et une vision naive du mutualisme, a l'origine de certaines contradictions exprimees dans la controverse, et proposons de distinguer deux types de mutualisme. La troisieme partie elargit l'etude de l'evolution des defenses des plantes a d'autres problematiques. La dynamique evolutive peut modifier les conditions de coexistence entre plantes permise par un herbivore. Enfin, la competition pour un nutriment limitant change les predictions, trouvees dans la litterature, du niveau de defenses en fonction de la richesse en nutriment du milieu.

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