La niche écologique

Un individu est adapté au milieu dans lequel il vit ; c’est-à-dire qu’il y trouve les conditions physiques (écarts thermiques, hygrométriques, éclairage), chimiques (salinité du sol pour les plantes, concentration en oxygène pour les animaux par exemple) et biologiques (nourriture) qui lui permettent de vivre et de se reproduire. Il occupe une niche écologique c’est-à-dire le lieu où toutes ces conditions sont à peu près réunies. Je dis « à peu près » car il possède pour chacune de ces conditions une possibilité au moins temporaire de survivre lorsque l’une de celles-ci s’éloigne quelque peu de la norme. Un renard par exemple peut survivre quelques jours sur ses réserves s’il ne trouve pas au jour le jour une de ses proies pour se nourrir. On peut imaginer mathématiquement chaque composante de la niche comme une dimension de celle-ci, l’ensemble de ses composantes étant un espace à n dimensions.

Précisons maintenant comment on peut caractériser une dimension de cet espace ; intéressons-nous au comportement d’un groupe d’individus de la même espèce (une orge sauvage par exemple : Hordeum murinum) sur une prairie naturelle de quelques ares environ (pour fixer les idées) dans lequel la teneur en eau du sol varie d’un lieu à l’autre. Quadrillons cet espace en sous espaces de 10 m², mesurons la teneur moyenne en eau du sol pour chaque sous espace et comptons le nombre de plants d’Hordeum qui y vit. Si nous portons, sur un plan de coordonnées, en abscisse la variation croissante de la teneur en eau du sol et en ordonnées au nombre d’individus présents sur chaque sous espace, l’ensemble des points relevés permet d’établir une courbe qui traduit la capacité d’exploitation de l’eau du sol par ce groupe d’avoine sauvage. C’est une courbe en cloche (courbe de Gauss) qui caractérise la niche de l’espèce Hordeum sativum pour la teneur en eau du sol. Elle en donne en effet l’amplitude (minimum et maximum d’eau supportables) et l’optimum (sommet de la courbe) là ou pousse le plus grand nombre de plants.

Sur le même espace, intéressons-nous à une autre espèce (la folle avoine : Avena fatua par exemple), si l’on établit aussi la courbe qui donne la relation entre la teneur en eau du sol et le nombre de plants de folle avoine dans chaque sous espace comme il a été fait précédemment pour l’orge sauvage, on obtient aussi une courbe en cloche de Gauss mais celle–ci pourra être décalée par rapport à celle de l’orge : à gauche si l’espèce résiste mieux à la sècheresse, à droite si elle a besoin de plus d’eau. Si les deux courbes se chevauchent partiellement c’est que, dans cette zone, leurs besoins en eau sont voisins et, dans ce cas, elles entrent en compétition. Si les deux courbes se chevauchent totalement c’est que leurs besoins en eau sont identiques, la compétition est absolue et l’une des deux espèces peut éliminer l’autre.

La richesse en espèces d’une niche écologique est d’autant plus grande que chacune de ses dimensions n’oppose pas de limites au développement de certaines d'entre elles. Prenons le cas de la température si en saison froide la température de la niche devient fortement négative -40°C par exemple il ne pourra pas y avoir, dans ce milieu, d’espèces qui ne supportent pas ces températures. Nous aurons une végétation arctique et des animaux adaptés à ces froids : ours blancs, pingouin etc. La richesse biologique d’une niche est ainsi déterminée par la présence d’un facteur limitant dans l’une de ses dimensions. Les besoins du monde vivant, étant limités par des contraintes physiques, chimiques et biologiques, les niches les plus riches se trouvent dans les zones tropicales là où leurs dimensions s’accordent le plus largement aux besoins de la vie.