The utilisation of the ecospace and the change in diversity through time has been suggested to be due to the effect of niche partitioning, as a global long-term pattern in the fossil record. However, niche partitioning, as a way to coexist, could be a limited means to share the environmental resources and condition during evolutionary time. In fact, a physical limit impedes a high partitioning without a high restriction of the niche's variables. Here, we propose that niche emergence, rather than niche partitioning, is what mostly drives ecological diversity. In particular, we view ecosystems in terms of autocatalytic sets: catalytically closed and self-sustaining reaction (or interaction) networks. We provide some examples of such ecological autocatalytic networks, how this can give rise to an expanding process of niche emergence (both in time and space), and how these networks have evolved over time (so-called evoRAFs). Furthermore, we use the autocatalytic set formalism to show that it can be expected to observe a power-law in the size distribution of extinction events in ecosystems. In short, we elaborate on our earlier argument that new species create new niches, and that biodiversity is therefore an autocatalytic process.
Titre de l'article
L'émergence de niche comme processus autocatalytique dans l'évolution des écosystèmes
L'émergence de niche comme processus autocatalytique dans l'évolution des écosystèmes
Introduction à l'article
Le partitionnement de niche corresponds à la capacité des niches écologique à se réduire, pour pouvoir accueillir plus d'espèces dans de mêmes conditions. les différentes espèces deviennent chacune plus spécialistes d'un type de ressources. Cette idée à servis pendant longtemps à expliquer le grands nombre d’espèces présentes sur terre. Les auteurs pressentent ici une autre vision complémentaire, où en plus du partitionnement de niche il existe une diversification des niche due à l'existence de nouvelle espèces. Ainsi la diversité est autocatalytique, la complexité d'un écosystème favorise l'émergence de nouvelles espèces qui vont elles même augmenter la complexité de l'écosystème.
Le partitionnement de niche corresponds à la capacité des niches écologique à se réduire, pour pouvoir accueillir plus d'espèces dans de mêmes conditions. les différentes espèces deviennent chacune plus spécialistes d'un type de ressources. Cette idée à servis pendant longtemps à expliquer le grands nombre d’espèces présentes sur terre. Les auteurs pressentent ici une autre vision complémentaire, où en plus du partitionnement de niche il existe une diversification des niche due à l'existence de nouvelle espèces. Ainsi la diversité est autocatalytique, la complexité d'un écosystème favorise l'émergence de nouvelles espèces qui vont elles même augmenter la complexité de l'écosystème.
Expériences de l'article
Les auteurs assimilent ici la dynamique des réseaux d'interactions dans un écosystème à celle d'une réaction chimique autocatalytique. ils montrent par des exemples issus de la littérature les parallèles entre ces différents niveaux d'organisation. Notamment ils comparent les réseaux trophiques aux réseaux de synthèse chimique de E. coli. Il compare la réaction de ce système à celle d'une réaction chimique autocatalytique pour appuyer leur propos. Plus précisément ils comparent la réactions de deux modèles de ces réactions au retrais d'un éléments, en terme de perte de l'autocatalyse.
Les auteurs assimilent ici la dynamique des réseaux d'interactions dans un écosystème à celle d'une réaction chimique autocatalytique. ils montrent par des exemples issus de la littérature les parallèles entre ces différents niveaux d'organisation. Notamment ils comparent les réseaux trophiques aux réseaux de synthèse chimique de E. coli. Il compare la réaction de ce système à celle d'une réaction chimique autocatalytique pour appuyer leur propos. Plus précisément ils comparent la réactions de deux modèles de ces réactions au retrais d'un éléments, en terme de perte de l'autocatalyse.
Résultats de l'article
Dans leur expérience les deux modèles réagissent de la même manière au retrais de l'un de leurs éléments. La loi de puissance qui régis la réaction d'extinction des deux modèles semble similaire. Cela tends à confirmer l'hypothèse des auteurs dans la similitude des différents réseaux autocatalytiques.
Seulement ce résultat ne représente qu'une partie de l'effort de synthèse des auteurs. Ils en en effet aussi présentés une analyse complète des règles mathématiques qui dirigent les dynamiques de réseaux
Dans leur expérience les deux modèles réagissent de la même manière au retrais de l'un de leurs éléments. La loi de puissance qui régis la réaction d'extinction des deux modèles semble similaire. Cela tends à confirmer l'hypothèse des auteurs dans la similitude des différents réseaux autocatalytiques.
Seulement ce résultat ne représente qu'une partie de l'effort de synthèse des auteurs. Ils en en effet aussi présentés une analyse complète des règles mathématiques qui dirigent les dynamiques de réseaux
Rigueur de l'article
La critique principale à cet article est dans le traitement des résultats de leur expérience. En effet bien que les deux profils de courbes soit semblables ils ne réalisent pas de test pour l'appuyer statistiquement. De plus leur expérience ne couvre qu'une partie seulement du système qu'ils étudient. Il est difficile de faire des mesures réelles de la dynamique des réseaux d'interactions, mais des modèles existent et n'ont pas été présentés ici.
La critique principale à cet article est dans le traitement des résultats de leur expérience. En effet bien que les deux profils de courbes soit semblables ils ne réalisent pas de test pour l'appuyer statistiquement. De plus leur expérience ne couvre qu'une partie seulement du système qu'ils étudient. Il est difficile de faire des mesures réelles de la dynamique des réseaux d'interactions, mais des modèles existent et n'ont pas été présentés ici.
Ce que cet article apporte au débat
Les auteurs montrent ici que la spéciation est, si les conditions le permettent, fonction de la diversité. Ainsi ils présentent que l'impacte de la perte d'espèces dans un milieu riche peux déclencher une cascade d'extinction des diverses espèces qui y étais associées. Mais surtout cette perte d'espèce baisse la capacité de l'écosystème à former de nouvelles niches, baissant ainsi la spéciation en plus d'augmenter l'extinction.
Les auteurs montrent ici que la spéciation est, si les conditions le permettent, fonction de la diversité. Ainsi ils présentent que l'impacte de la perte d'espèces dans un milieu riche peux déclencher une cascade d'extinction des diverses espèces qui y étais associées. Mais surtout cette perte d'espèce baisse la capacité de l'écosystème à former de nouvelles niches, baissant ainsi la spéciation en plus d'augmenter l'extinction.
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