La maîtrise de l'environnement Michel LE BERRE & Raymond RAMOUSSE CONSERVATION & DEVELOPPEMENT DURABLE CONSERVATION & SUSTAINABLE DEVELOPMENT

1. Maîtriser l’environnement Capacité pour un individu ou une espèce à vivre, se développer et se reproduire dans un environnement déterminé. Capacité à répondre à des changements des valeurs des facteurs environnementaux. Adaptation Accomodation Assimilation Acclimatation Naturalisation

1.1 L'adaptation Définition Processus extrêmement lent (milliers de générations), généralement irréversible Exemple Oie sauvage capable de voler au-dessus des sommets du Mont Everest = adaptation à la haute altitude par sélection naturelle

1.2 L'acclimatation Définition : Changement physiologique, biochimique ou anatomique de chaque individu, résultat d’une exposition chronique de l’animal à des conditions nouvelles de l’environnement. Phénomène réversible Exemple : Migration saisonnière de certains animaux en altitude - acclimatation progressive à la diminution de la pression d’O2

1.3 La naturalisation Définition Acclimatation à des changements produits expérimentalement en laboratoire. Phénomène réversible Exemple Exposition d’un animal dans un caisson hypobare, stimulant les conditions de haute altitude - naturalisation de l’animal en quelques jours

1.4 Mise en évidence de la valeur adaptative d’un processus physiologique Comparaison lama – chameau pour l’affinité du sang à l’oxygène • lama : affinité importante du sang pour l’oxygène résulte-t-elle d’une adaptation à un air raréfié en haute altitude ? • chameau : sang à forte affinité pour l’oxygène, malgré une vie menée à basse altitude ⇒ Les caractéristiques du sang de ces animaux ne résultent pas d’une adaptation à l’altitude, mais se rattachent à leur appartenance à la famille des Camélidés

1.5 Classification de l’environnement Deux approches fondamentales de classification de l’environnement - Soit par ses éléments, en fonction de leur identité (lumière, chaleur, oxygène, pH, salinité,…) - Soit par la manière dont ces identités sont susceptibles d ’influencer les organismes : 5 catégories Les facteurs léthaux Les facteurs de contrôle Les facteurs limitants Les facteurs masquants Les facteurs déterminants

1.6 Facteurs léthaux Facteurs dont les effets induisent la perte d’intégrité de l’organisme • niveau sub-léthal : niveau au-delà duquel l’organisme ne peut vivre de manière infinie • temps effectif : période de temps requise pour faire passer un facteur de l’état sub-léthal au niveau léthal

1.7 Facteurs de contrôle 1ers facteurs contrôlant le taux métabolique • influencent l’état d’activation moléculaire des composants d’une chaîne métabolique • permettent une activité maximale en absence de facteurs limitants (ex : la température)

1.8 Facteurs limitants 2nds facteurs contrôlant le taux métabolique • agissent par une réduction de l’apport de matériel dans la chaîne

1.9 Facteurs masquants • facteurs modifiant l’action d’un autre facteur sur l’organisme, par une action sur les coûts énergétiques • ex : modification de la consommation d’oxygène nécessaire à un exercice donné chez un poisson euryhalin selon la salinité.

1.10 Facteurs déterminants • facteurs déclenchant des réponses physiologiques suite à un gradient de variation du facteur dans le temps ou l’espace • agissent par fixation progressive d’énergie sur des cellules appropriées, jusqu’à l’initiation d’un signal orientant le métabolisme dans une direction appropriée (ex : la lumière, l’action de la photopériode sur l’hypophyse).

2. Notion de système organisme milieu Théorie des Systèmes Intégration de l’organisme dans un milieu Etablissement de relations entre l’organisme et le milieu D’ou l’idée d’une approche des Systèmes organismes milieux et de leur régulation Repose sur la notion d’homéostasie

2.1 La boucle homéostatique > Arc Réflexe Récepteur Effecteur Cellule Sensorielle Motrice Evolution de la Relation organisme / milieu Arc réflexe Cercle fonctionnel Boucle homéostasique

2.2 Homéostasie Claude Bernard (1813-1878) : Créateur de la méthode expérimentale en physiologie. • mise en évidence de l’importance du maintien de la stabilité du milieu intérieur pour le fonctionnement des animaux • cellules animales : environnement stable au niveau T°, pH, O2, glucose, ions,… “ la capacité des animaux à survivre dans des environnements stressants et variables représente directement leur capacité à maintenir un environnement interne stable ” Walter Cannon (1871-1945, prix Nobel) : introduction du terme « homéostasie » (1929) Homéostasie : conditions de relative stabilité interne maintenue par des systèmes de contrôles physiologiques

2.3 Les système organisme milieu Structure d’un Système Organisme Milieu

2.3 Les système organisme milieu Généralisation par emboîtement

3. Morphologie, Physiologie, Comportement Morphologie = forme et caractéristique des organes Physiologie = mécanismes et fonctionnement de l’organisme Comportement = réactions motrices coordonnées Intérêt des différents niveaux d’adaptation Efficacité énergétique Rapidité de mise œuvre Possibilité d’évolution

2. La maîtrise de l'environnement 2.1 Notions d'adaptation et d'accomodation 2.2 Notion de système organisme milieu 2.3 Morphologie, Physiologie, Comportement, sensorialité