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5. ECOLOGIE
Science de la vie qui étudie les interactions des systèmes biologiques dans toute leur complexité avec leur environnement, y
compris à l'échelle de la planète, l'écologie n'est pas une discipline récente, puisque ses origines remontent au milieu du XIX
e
siècle.
Le terme "écologie" a été créé par le zoologiste allemand Ernst Haeckel en 1866. Il associe les mots grecs oikos, qui signifie
"maison", et logos, qui signifie "étude". Il peut donc se traduire par "science de l'habitat".
On notera, parmi les phases majeures qui ont caractérisé son développement, l'émergence de la notion de communauté végétale à
la fin du siècle dernier (en particulier Charles Flahault avec le concept d'association végétale), celle de biosphère (Vladimir Ivanovitch
Vernadsky, 1925) et celle d'écosystème (Arthur Tansley, 1935). Les recherches en écologie se sont ensuite centrées sur la
compréhension du fonctionnement des écosystèmes, en particulier en ce qui concerne le rôle du flux de l'énergie.
Les grandes subdivisions de l'écologie
Eugene Odum a schématisé sous forme d'un "gâteau feuilleté" l'ensemble des sciences biologiques. Il est possible de découper ce
gâteau soit en tranches verticales qui correspondent chacune à une division traditionnelle des sciences naturelles :botanique, zoologie,
microbiologie, etc., soit de façon horizontale dans le sens de l'empilement des feuillets du gâteau, qui figurent de bas en haut un ordre
croissant de complexité biologique auquel s'adressent les diverses disciplines. On trouve ainsi superposées la biologie moléculaire
puis cellulaire, la physiologie des fonctions (étude des organes pris isolément), ensuite l'étude de l'individu, la biologie des
populations, l'étude des écosystèmes et, enfin, celle de la biosphère.
. Selon la définition même d'Haeckel, l'objet de l'écologie tient en l'étude des interrelations
des êtres vivants avec leur "milieu environnant" et cela à une "échelle globale", selon les termes utilisés par Haeckel dans sa définition
originelle. Elle occupe à ce titre une place particulière dans l'ensemble des sciences biologiques, car son objet d'étude concerne les
processus biologiques au niveau de complexité maximal de l'organisation du vivant.
L'écologie englobe la totalité des feuillets supérieurs du gâteau, depuis l'individu dans son environnement naturel jusqu'à la
biosphère. L'entité la plus "simple" du champ d'étude écologique correspond donc à l'individu appartenant à une espèce vivante
donnée.
Le domaine dénommé autoécologie a donc pour objet la compréhension de l'action des facteurs du milieu sur des plantes ou des
animaux isolés. Par la suite, les recherches ont concerné l'étude des systèmes écologiques plus complexes que constituent les
populations (démoécologie). Selon les écologues anglo-saxons, la population représente le niveau d'organisation élémentaire propre à
la démarche spécifique de l'écologie. Cependant, le "noyau dur" de cette discipline est représenté par les feuillets supérieurs du
gâteau: il s'agit de la synécologie, qui étudie les écosystèmes, de l'écologie des paysages, enfin de l'écologie de la biosphère et de
l'écosphère (aujourd'hui dénommée écologie globale).
Le concept d'écosystème élaboré par Tansley est fondé sur deux entités distinctes: le biotope, constitué par l'ensemble des
paramètres physico-chimiques propres à un milieu naturel donné, et la biocénose, communauté de l'ensemble des divers êtres vivants
qui sont inféodés au biotope considéré. L'écologie moderne consacre une part essentielle de ses recherches à la compréhension des
phénomènes qui expliquent la structure (la biodiversité, par exemple) et le fonctionnement des écosystèmes.
À une échelle spatio-temporelle plus étendue, elle étudie les paysages, systèmes complexes, constitués d'une mosaïque
d'écosystèmes interconnectés, souvent modifiés par l'homme. Depuis quelques décennies, celle-ci a fait l'objet de développements
spécifiques sous le terme d'écologie du paysage.
Enfin, l'écologie a pour objet d'étude la biosphère ainsi que l'écosphère prise dans son intégralité. Il s'agit là des niveaux les plus
complexes d'organisation des systèmes biologiques. La biosphère correspond à la région de la planète où la vie est possible en
permanence et où se rencontre la totalité des êtres vivants. Elle-même fait partie d'un ensemble plus vaste, l'écosphère, qui s'étend
depuis les couches sédimentaires les plus profondes de la lithosphère jusqu'à la limite supérieure de l'atmpsphère.
Spécificité de l'approche écologique en biologie
Deux concepts essentiels sont spécifiques de la démarche écologique: celui d'interaction entre les organismes et leur milieu; et
celui d'adaptation des êtres vivants à leur environnement. La notion d'interaction entend que, si les êtres vivants subissent l'influence
des facteurs écologiques, qu'ils soient abiotiques (climatiques, par exemple), ou biotiques (prédation, compétition intra- ou
interspécifique entre individus vivant dans un même biotope), à l'opposé ils modifient, par leur propre activité, leur habitat, même à
l'échelle globale. Un cas extrême est celui de l'oxygène atmosphérique entièrement produit par la photosybthèse des êtres vivants
autotrophes dès les lointaines époques archéennes, ce qui a permis, grâce à la formation de la couche d'ozone, l'installation de la vie à
la surface des continents. C'est le strict résultat de l'action des êtres vivants qui s'est traduite en un phénomène de "biologisation" des
terres émergées, terme créé par Vernadsky pour désigner ce phénomène paléoécologique.
.
L'adaptation représente un processus fondamental à l'origine de l'évolution, car elle permet aux individus et aux populations de
survivre à des modifications des facteurs écologiques propres à leur environnement. Un des domaines majeurs de l'écologie moderne
est l'étude du rôle de l'adaptation dans la différenciation des espèces, l'origine des divers peuplements et leur biodiversité.
L'écologie s'oppose donc à la démarche "réductionniste", qui considère les propriétés de chaque élément constitutif des
organismes pris isolément. Contrairement à cete dernière, l'approche écologique est globale car elle étudie les propriétés de systèmes
biologiques complexes, constitués par l'assemblage d'un nombre élevé d'entités (espèces animales ou végétales, sols, atmosphère,
etc.), pris dans leur ensemble. Les interactions entre ces entités font apparaître des propriétés nouvelles, qui ne sont pas celles de leurs
éléments constitutifs isolés mais qui sont spécifiques à l'ensemble de la communauté ou de l'écosystème considéré.
