Studies of seed dispersal mutualisms typically test for adaptive relationships between fruits and frugivores. Here, I take the opposite approach, and ask what relationships would be expected based on chance encounters between mutualists. I derived a simple null model to predict pair-wise relationships between fruit and frugivore species. I assumed that all frugivores had identical fruit preferences, but allowed for interspecific variation in plant abundances, frugivore abundances and fruit phenologies. Under these conditions, the number of visits each frugivore species makes to each plant species results from the product of plant abundances and frugivore abundances when each plant species produces fruit. I then tested null model predictions with observations in a temperate rainforest in British Columbia, Canada. I measured the abundance and phenology of seven bird-dispersed plant species, seasonal changes in the abundances of six avian frugivore species and 212 interactions between them. Empirical results were generally consistent with predictions, suggesting that relationships between birds and fruits are structured randomly. However, some variation in relationships between observations and predictions was observed, suggesting deterministic processes may also be important. Overall results illustrate that predictable relationships between fruit and frugivore species can result from random encounters between mutualists.
Titre de l'article
Un simple modèle nul prédit les interactions fruits-frugivores dans une forêt tropicales tempérée
Un simple modèle nul prédit les interactions fruits-frugivores dans une forêt tropicales tempérée
Introduction à l'article
Étudier le mutualisme fruits-frugivores à travers la dispersion des graines permet d'appréhender leurs relations adaptatives. Un processus déterministe suggérerait que le frugivore choisit le fruit selon plusieurs critères liés au fruit (e.g. taille et chimie du fruit ; Korine et al. 2000, Tang et al. 2005), à lui-même (e.g. taille du bec ; Moran et al. 2004) ou à des éléments extérieurs (e.g. risque de prédation ; Sapir et al. 2004).
Cette relation mutualiste est encore peu étudiée : on ne peut pas encore établir de couple fruit-frugivores (Stanton, 2003) et il n'existe pas de consensus quant au choix de ces facteurs et de leurs influences dans la structure de la dispersion et de la semence des graines (Herrera 2002). L'actualité de cette recherche tend à abandonner le paradigme adaptatif et pour une approche "non-équilibrée" (Herrera 1998, Levey & Benkman 1999). Ainsi, l'auteur choisit d'utiliser la théorie neutre (Hubbell 2001) qui fournit des prévisions variables fondées sur des processus aléatoires.
Étudier le mutualisme fruits-frugivores à travers la dispersion des graines permet d'appréhender leurs relations adaptatives. Un processus déterministe suggérerait que le frugivore choisit le fruit selon plusieurs critères liés au fruit (e.g. taille et chimie du fruit ; Korine et al. 2000, Tang et al. 2005), à lui-même (e.g. taille du bec ; Moran et al. 2004) ou à des éléments extérieurs (e.g. risque de prédation ; Sapir et al. 2004).
Cette relation mutualiste est encore peu étudiée : on ne peut pas encore établir de couple fruit-frugivores (Stanton, 2003) et il n'existe pas de consensus quant au choix de ces facteurs et de leurs influences dans la structure de la dispersion et de la semence des graines (Herrera 2002). L'actualité de cette recherche tend à abandonner le paradigme adaptatif et pour une approche "non-équilibrée" (Herrera 1998, Levey & Benkman 1999). Ainsi, l'auteur choisit d'utiliser la théorie neutre (Hubbell 2001) qui fournit des prévisions variables fondées sur des processus aléatoires.
Expériences de l'article
Quelles relations seraient attendues à partir de rencontres fortuites entre individus mutualistes et quelles en seraient les conséquences sur la dispersion des graines ? L'auteur applique la théorie neutre, développe un modèle nul pour prédire les couples fruits-frugivores, et teste ses prédictions en forêt tropicale tempérée (Canada). Il mesure les interactions entre eux par le nombre de visite de chaque oiseau à chaque fruit, en tenant compte des variations saisonnières et en s'appuyant sur des observations déjà réalisées (phénologie des fruits et abondance fruits-frugivores ; Burns 2004, 2005).
Il part de l'hypothèse que tout les frugivores ont des préférences identiques concernant les fruits, pris au hasard. Le nombre de visite de chaque frugivore à chaque plante détermine ainsi leur abondance relative. Une relation positive entre prédictions et observations valideraient cette hypothèse ; des relations variables entre les plantes indiqueraient des préférences de la part des frugivores.
Quelles relations seraient attendues à partir de rencontres fortuites entre individus mutualistes et quelles en seraient les conséquences sur la dispersion des graines ? L'auteur applique la théorie neutre, développe un modèle nul pour prédire les couples fruits-frugivores, et teste ses prédictions en forêt tropicale tempérée (Canada). Il mesure les interactions entre eux par le nombre de visite de chaque oiseau à chaque fruit, en tenant compte des variations saisonnières et en s'appuyant sur des observations déjà réalisées (phénologie des fruits et abondance fruits-frugivores ; Burns 2004, 2005).
Il part de l'hypothèse que tout les frugivores ont des préférences identiques concernant les fruits, pris au hasard. Le nombre de visite de chaque frugivore à chaque plante détermine ainsi leur abondance relative. Une relation positive entre prédictions et observations valideraient cette hypothèse ; des relations variables entre les plantes indiqueraient des préférences de la part des frugivores.
Résultats de l'article
Les résultats sont globalement cohérents avec les prédictions des modèles nuls, suggérant que les relations fruits-frugivores sont structurées au hasard : le modèle linéaire général explique plus de 80% de la variation et le nombre de visites est positivement associé aux prédictions de modèles nuls. Aussi, les variations saisonnières des interactions fruits-frugivores sur une année sont très peu variables.
Toutefois, les valeurs de pente concernant les relations observées et attendues sont différentes selon les espèces végétales, suggérant que les processus déterministes ne sont pas sans importance dans la structuration des interactions. Principalement dû à une seule plante, l'auteur conclu que les préférences de frugivores jouent un rôle mineur dans ce mutualisme. Ainsi, il démontre les modèles nuls peuvent générer des prédictions justes pour l'étude des relations mutualistes et que la théorie neutre peut être appliquée à l'étude de la frugivorie et de la dispersion des graines.
Les résultats sont globalement cohérents avec les prédictions des modèles nuls, suggérant que les relations fruits-frugivores sont structurées au hasard : le modèle linéaire général explique plus de 80% de la variation et le nombre de visites est positivement associé aux prédictions de modèles nuls. Aussi, les variations saisonnières des interactions fruits-frugivores sur une année sont très peu variables.
Toutefois, les valeurs de pente concernant les relations observées et attendues sont différentes selon les espèces végétales, suggérant que les processus déterministes ne sont pas sans importance dans la structuration des interactions. Principalement dû à une seule plante, l'auteur conclu que les préférences de frugivores jouent un rôle mineur dans ce mutualisme. Ainsi, il démontre les modèles nuls peuvent générer des prédictions justes pour l'étude des relations mutualistes et que la théorie neutre peut être appliquée à l'étude de la frugivorie et de la dispersion des graines.
Rigueur de l'article
L'auteur semble prendre le maximum de précautions dans l'établissement de son protocole d'observation sur le terrain (e.g. liées aux espèces mêmes, à leurs mouvements, à la saisonnalité) et réalise de nombreux tests statistiques pour réaliser les prédictions. Il tente une approche qui a quasiment pas été faite, celle d'utiliser le modèle neutre pour des interactions mutualistes, ce qui peux être vu comme un avantage ou un inconvénient. Bien qu'il conclu sur le fait que la théorie neutre peut être appliquée dans ce cas, et donc qu'il est plutôt pour son utilisation, il ne prends pas parti catégoriquement. Au contraire, il suggère que l'environnement particulier de cette étude a pu avoir une influence sur ces données, facilitant l'application de cette théorie neutre.
L'auteur semble prendre le maximum de précautions dans l'établissement de son protocole d'observation sur le terrain (e.g. liées aux espèces mêmes, à leurs mouvements, à la saisonnalité) et réalise de nombreux tests statistiques pour réaliser les prédictions. Il tente une approche qui a quasiment pas été faite, celle d'utiliser le modèle neutre pour des interactions mutualistes, ce qui peux être vu comme un avantage ou un inconvénient. Bien qu'il conclu sur le fait que la théorie neutre peut être appliquée dans ce cas, et donc qu'il est plutôt pour son utilisation, il ne prends pas parti catégoriquement. Au contraire, il suggère que l'environnement particulier de cette étude a pu avoir une influence sur ces données, facilitant l'application de cette théorie neutre.
Ce que cet article apporte au débat
L'auteur fait une analogie innovante entre la théorie neutre et le fait que tout les frugivores peuvent avoir des préférences identiques. D'après lui, illustrer la structure des communautés par l’absence de processus déterministes fournit une mesure utile de son importance. D'après Wennekes et al. (2012), une telle approche instrumentaliste appuie l'idée que la théorie neutre n'est pas une attaque à celle des niches.
Aussi, il explique que ces résultats soient possiblement lié à l'environnement particulier de la forêt étudiée par le fait que les variations intraspécifiques de la taille des fruits et des frugivores y sont faibles, limitant ainsi des associations plus spécifiques entre ces espèces (le couplage dimensionnel ; Herrera 2002).
Aussi, il avance que les interactions ne sont pas systématiquement imprévisibles mais peuvent être guidées par des particularités (e.g. migrations saisonnières), bien que le nombre restreint d'espèces dans cette étude ne permet pas de confirmer ce fait.
L'auteur fait une analogie innovante entre la théorie neutre et le fait que tout les frugivores peuvent avoir des préférences identiques. D'après lui, illustrer la structure des communautés par l’absence de processus déterministes fournit une mesure utile de son importance. D'après Wennekes et al. (2012), une telle approche instrumentaliste appuie l'idée que la théorie neutre n'est pas une attaque à celle des niches.
Aussi, il explique que ces résultats soient possiblement lié à l'environnement particulier de la forêt étudiée par le fait que les variations intraspécifiques de la taille des fruits et des frugivores y sont faibles, limitant ainsi des associations plus spécifiques entre ces espèces (le couplage dimensionnel ; Herrera 2002).
Aussi, il avance que les interactions ne sont pas systématiquement imprévisibles mais peuvent être guidées par des particularités (e.g. migrations saisonnières), bien que le nombre restreint d'espèces dans cette étude ne permet pas de confirmer ce fait.
Remarques sur l'article
D'après l'auteur, les précédentes recherches sur le sujet semblent parfois se contredire. Il explique, d'une part, que l'utilité des prédictions sur l'équivalence fonctionnelle a parfois été remis en cause (Whitfield 2002, Hubbell 2005, Gaston & Chown, 2005), qu'il a été prouvé que certains frugivores ont des préférences constantes (Herrera 1998), et que les relations déterministes ont été mises en évidence dans plusieurs localités (Tewksbery et Nabhan, 2001). D'autres part, il note que les frugivores peuvent interagir avec de nombreux fruits (Stanton 2003) et que l'équivalence fonctionnelle peut caractériser la plupart des relations fruit-frugivore (Zamora 2000).
En définitive, les résultats de cette étude ne remettent pas en cause ces précédentes interprétations car il nuance le fait que les relations mutualistes soient principalement dû au hasard avec le fait que la forêt étudié constitue un environnement particulier.
D'après l'auteur, les précédentes recherches sur le sujet semblent parfois se contredire. Il explique, d'une part, que l'utilité des prédictions sur l'équivalence fonctionnelle a parfois été remis en cause (Whitfield 2002, Hubbell 2005, Gaston & Chown, 2005), qu'il a été prouvé que certains frugivores ont des préférences constantes (Herrera 1998), et que les relations déterministes ont été mises en évidence dans plusieurs localités (Tewksbery et Nabhan, 2001). D'autres part, il note que les frugivores peuvent interagir avec de nombreux fruits (Stanton 2003) et que l'équivalence fonctionnelle peut caractériser la plupart des relations fruit-frugivore (Zamora 2000).
En définitive, les résultats de cette étude ne remettent pas en cause ces précédentes interprétations car il nuance le fait que les relations mutualistes soient principalement dû au hasard avec le fait que la forêt étudié constitue un environnement particulier.
Dernière modification il y a plus de 9 ans.