Le casse-tête de la nature : pourquoi certaines espèces sont-elles rares et d’autres communes ?

Au cœur de la biodiversité terrestre se trouve une question fondamentale : pourquoi certaines espèces prospèrent-elles en abondance, alors que d’autres sont dangereusement rares ? Une récente étude révolutionnaire a mis en lumière ce mystère, offrant de nouveaux aperçus sur un débat en cours depuis l’époque de Darwin.

Un schéma observé depuis longtemps dans la nature est devenu plus évident avec plus d’un siècle de données : la plupart des espèces sont, curieusement, rares, mais pas excessivement. Pendant ce temps, seules quelques espèces sélectionnées dominent en nombre.

Répartition des espèces

Ce phénomène, connu sous le nom de distribution globale de l’abondance des espèces (gSAD), a été documenté de manière plus concluante pour certaines espèces, comme les oiseaux.

Cependant, lorsqu’il s’agit d’insectes et de plusieurs autres, la clarté s’estompe. Il s’agit de la principale découverte faite par une équipe internationale dirigée par le Centre allemand de recherche intégrative sur la biodiversité (iDiv).

La recherche, publiée dans la revue Écologie de la nature et évolutionsouligne le rôle vital de la surveillance de la biodiversité dans la capture de la diversité des essences de la vie sur notre planète.

L’énigme de la répartition des espèces n’est pas nouvelle. Charles Darwin, il y a plus de 150 ans, réfléchissait dans son ouvrage révolutionnaire « L’origine des espèces » : « Qui peut expliquer pourquoi une espèce a une aire de répartition étendue et est très nombreuse, et pourquoi une autre espèce alliée a une aire de répartition étroite et est rare ? »

Deux modèles principaux

Cette question a déclenché l’exploration du gSAD, conduisant à la proposition de deux modèles principaux au siècle dernier.

La première, introduite par RA Fisher – statisticien et biologiste renommé – affirmait qu’une grande majorité des espèces sont exceptionnellement rares. Cette perspective, connue sous le nom de modèle de séries logarithmiques, implique que les espèces communes constituent une minorité.

D’un autre côté, FW Preston, à la fois ingénieur et écologiste, a présenté le modèle log-normal, suggérant que les espèces véritablement rares sont rares, la plupart présentant un niveau d’abondance intermédiaire. Pourtant, jusqu’à cette étude récente, la communauté scientifique restait divisée sur le modèle qui représentait véritablement le gSAD de la Terre.

Objet de l’étude

Pour résoudre cette énigme, les chercheurs ont analysé les données du Centre mondial d’information sur la biodiversité (GBIF), qui contient plus d’un milliard d’observations d’espèces s’étalant de 1900 à 2019.

Le Dr Corey Callaghan, l’auteur principal de l’étude, a fait l’éloge de la base de données GBIF, reconnaissant son importance dans la mesure où elle « rassemble à la fois les données collectées auprès des scientifiques professionnels et citoyens du monde entier ». Les données ont été méticuleusement classées en 39 groupes d’espèces, des oiseaux aux mammifères, chacun avec son gSAD unique.

Ce que les chercheurs ont appris

L’analyse a révélé un modèle universel potentiel : la plupart des espèces sont rares, mais pas excessivement, une conclusion cohérente avec le modèle log-normal de Preston. Cependant, le tableau complet du gSAD n’a émergé que pour des groupes spécifiques, comme les oiseaux et les cycadales. Pour d’autres, les données sont restées limitées.

Le professeur Henrique Pereira, auteur principal de l’étude, a fait remarquer le changement fascinant observé avec l’augmentation des données : « Vous commencez à voir qu’il existe, en fait, plus d’espèces rares que d’espèces très rares. Ce changement, évident pour les oiseaux et les cycadales, illustre le dévoilement de la répartition complète de l’abondance des espèces comme l’envisageait Preston.

Pourtant, comme l’a souligné Callaghan, il reste encore une vaste étendue de biodiversité à cartographier. « Même si nous enregistrons des observations depuis des décennies, nous n’avons levé le voile que sur quelques groupes d’espèces », a-t-il déclaré.

Implications de l’étude

Bien que la nouvelle étude ait fait de grands progrès dans la révélation des gSAD pour diverses espèces, elle a également ouvert la porte à une autre question profonde : combien d’espèces habitent notre planète ? Il semble que si certains groupes, comme les oiseaux, ont été documentés de manière exhaustive, d’autres, notamment les insectes et les céphalopodes, restent entourés de mystère.

Ces récentes révélations nous rapprochent non seulement de la réponse à la question de Darwin, mais font également allusion aux mécanismes écologiques et évolutifs possibles qui façonnent la rareté et l’abondance des espèces. Pourtant, ce défi deviendra beaucoup plus compliqué à mesure que les actions humaines continuent de remodeler la biodiversité de la Terre.

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