Chapitre 3 — Les échelles de la biodiversité · Topic 2 : La diversité des écosystèmes et des espèces · Leçon 2.2
Combien d’espèces vivantes existe-t-il sur Terre ? Étonnamment, personne ne le sait avec
précision : environ 2 millions ont été décrites et nommées à ce jour, mais
les estimations scientifiques suggèrent qu’il y en aurait en réalité 8 à 10 millions.
Cette leçon te donne les outils pour comprendre ce qu’est une « espèce » au sens
scientifique (une notion beaucoup moins évidente qu’il n’y paraît), comment on la nomme selon la
méthode inventée par Linné, où se concentre la diversité mondiale (les fameux hotspots
de Myers), et pourquoi la 6ᵉ extinction de masse menace aujourd’hui cette
richesse — le tout complété par l’expérience du test d’interfécondité qui prouve
scientifiquement qu’un mulet et un âne n’appartiennent pas à la même espèce.
🎯 Objectifs pédagogiques
À la fin de cette leçon, tu sauras :
- Énoncer la définition biologique d’une espèce (Mayr, 1942).
- Utiliser la nomenclature binomiale de Linné et respecter ses règles d’écriture.
- Distinguer nombre d’espèces connues et nombre d’espèces estimées.
- Localiser les principaux hotspots de biodiversité (Myers, 2000).
- Analyser le test d’interfécondité comme argument scientifique de séparation d’espèces.
🧭 Plan de la leçon
- Qu’est-ce qu’une espèce ? La définition biologique de Mayr.
- Nommer les espèces : la nomenclature binomiale de Linné.
- Combien d’espèces sur Terre ? Décrites vs. estimées.
- Une répartition inégale : les hotspots de biodiversité.
- Extinctions et 6ᵉ extinction de masse.
- Argument scientifique : le test d’interfécondité (mulet, âne, cheval).
1. Qu’est-ce qu’une espèce ?
Intuitivement, on reconnaît une « espèce » quand deux individus se ressemblent
fortement. Mais les scientifiques ont besoin d’un critère plus rigoureux, car des individus très
différents peuvent appartenir à la même espèce (un caniche et un dogue allemand sont deux
Canis lupus familiaris), et des individus très proches peuvent appartenir à deux espèces
distinctes (le loup et le chien).
Une espèce est un ensemble d’individus interféconds qui, en se reproduisant,
donnent une descendance fertile.
Deux critères doivent être réunis : (1) les individus doivent pouvoir se reproduire
entre eux ; (2) les descendants doivent eux-mêmes être capables de se reproduire. Si l’un
des deux critères manque, on parle de deux espèces différentes.
Cette définition, dite biologique, a des limites : elle ne s’applique pas
aux espèces qui se reproduisent uniquement de manière asexuée (bactéries, certaines plantes), ni
aux espèces fossiles. Pour ces cas-là, on utilise d’autres critères (morphologiques, génétiques,
écologiques) — c’est ce qu’on appelle le « problème de l’espèce », encore débattu
aujourd’hui par les taxonomistes du MNHN.
2. Nommer les espèces : la nomenclature binomiale
C’est le naturaliste suédois Carl von Linné qui a inventé, au XVIIIᵉ siècle
(Systema Naturae, 1735, puis Species Plantarum, 1753), un système universel pour
nommer les espèces : la nomenclature binomiale. Chaque espèce reçoit un nom
composé de deux mots latins.
| Nom courant | Genre (majuscule) | Épithète (minuscule) | Nom scientifique complet |
|---|---|---|---|
| Humain | Homo | sapiens | Homo sapiens |
| Loup gris | Canis | lupus | Canis lupus |
| Chien domestique | Canis | familiaris | Canis lupus familiaris |
| Coquelicot | Papaver | rhoeas | Papaver rhoeas |
| Chêne pédonculé | Quercus | robur | Quercus robur |
Règles d’écriture : le genre commence par une majuscule, l’épithète par
une minuscule, le tout est écrit en italique (ou souligné à la main). Ce système, en
latin, est universel : il fonctionne quelle que soit la langue parlée par
le scientifique.
Linné a lui-même nommé plus de 12 000 espèces au cours de sa vie. Certains
noms qu’il a choisis sont pleins d’humour ou de piques : il a par exemple nommé une
mauvaise herbe Siegesbeckia pour se venger d’un botaniste rival, Johann Siegesbeck, qui
avait critiqué son système ! Aujourd’hui encore, découvrir une espèce nouvelle donne le
droit — et le devoir — de la nommer selon les règles fixées par le Code international de
nomenclature zoologique.
3. Combien d’espèces sur Terre ?
Le décompte scientifique est étonnamment incertain. En 2024, environ 2,1 millions
d’espèces sont officiellement décrites (nommées et publiées) dans les
bases mondiales comme Catalogue of Life. Mais les estimations, notamment celles de Mora
et al. (2011, PLoS Biology), prédisent un total réel de 8,7 millions d’espèces
eucaryotes — sans compter les bactéries et archées, dont la diversité est encore plus
mal connue.
Les groupes les plus riches en espèces :
| Groupe | Espèces décrites | Estimation totale |
|---|---|---|
| Insectes | ~1 000 000 | 5 à 10 millions |
| Plantes à fleurs (angiospermes) | ~370 000 | ~400 000 |
| Champignons | ~150 000 | 2 à 5 millions |
| Vertébrés (tous confondus) | ~70 000 | ~80 000 |
Les insectes représentent à eux seuls la moitié des espèces animales connues,
et probablement encore beaucoup plus dans la réalité. Les vertébrés (poissons,
amphibiens, reptiles, oiseaux, mammifères) — souvent les seuls animaux étudiés au collège —
ne représentent en fait qu’une infime minorité de la biodiversité animale.
4. Une répartition inégale : les hotspots de biodiversité
La biodiversité n’est pas répartie uniformément sur la planète. En 2000,
l’écologue Norman Myers identifie 25 hotspots (points chauds)
de biodiversité — aujourd’hui 36 — qui remplissent deux critères :
- Abriter au moins 1 500 espèces végétales endémiques (qu’on ne trouve nulle
part ailleurs sur Terre) ; - Avoir perdu au moins 70 % de leur végétation d’origine.
Ces hotspots couvrent seulement 2,4 % des terres émergées mais abritent plus
de 50 % des plantes endémiques et 43 % des vertébrés endémiques.
Ils sont donc à la fois très riches et très menacés. Parmi les plus célèbres :
le bassin méditerranéen (qui inclut la Corse), Madagascar, la
Nouvelle-Calédonie (territoire français), les Andes tropicales,
l’Indonésie. La Nouvelle-Calédonie, à elle seule, abrite plus de 3 000 espèces
végétales dont 75 % sont endémiques !
5. Extinctions et 6ᵉ extinction de masse
La disparition d’espèces est un phénomène naturel : on estime que le taux naturel
d’extinction est de 1 à 5 espèces par million par an. Or, le taux actuel est
100 à 1 000 fois plus élevé selon l’UICN. Les scientifiques
parlent d’une 6ᵉ extinction de masse — la première provoquée par une seule
espèce, la nôtre.
Les cinq extinctions précédentes (Ordovicien, Dévonien, Permien, Trias, Crétacé — cette
dernière ayant emporté les dinosaures non-aviens il y a 66 Ma) étaient dues à des causes
géologiques ou cosmiques. La 6ᵉ a cinq causes anthropiques
principales, résumées par l’IPBES sous l’acronyme « HIPPO » ou
ses équivalents :
- Destruction des habitats (déforestation, artificialisation) — cause n°1 ;
- Surexploitation (surpêche, chasse, braconnage) ;
- Pollutions (pesticides, plastiques, engrais) ;
- Espèces invasives introduites par l’humain ;
- Changement climatique.
Une espèce peut être éteinte à l’état sauvage (EW) tout en survivant en
captivité (comme le grand condor de Californie il y a quelques décennies), ou éteinte
localement (disparue d’un pays mais présente ailleurs — comme le lynx boréal en France
entre 1900 et 1970, avant sa réintroduction). Seule l’extinction totale (EX)
signifie que l’espèce a disparu partout et pour toujours.
6. Argument scientifique : le test d’interfécondité
Comment vérifier expérimentalement que deux populations d’animaux qui se ressemblent
appartiennent bien à deux espèces différentes ? On applique la définition de Mayr en pratique :
on tente de les croiser et on observe la descendance.
Question de départ : le cheval (Equus caballus) et l’âne
(Equus asinus) sont morphologiquement proches et se reproduisent parfois ensemble.
Appartiennent-ils à la même espèce ?
Protocole : on croise une jument (E. caballus) avec un âne
(E. asinus). L’accouplement fonctionne, la gestation se déroule normalement, et un
petit naît : c’est le mulet (mâle) ou la mule (femelle).
On élève ensuite ce mulet jusqu’à l’âge adulte et on tente de le faire se reproduire à son tour
(avec un cheval, un âne ou un autre mulet). On observe le résultat sur plusieurs générations.
Résultats observés : le premier critère de Mayr est rempli : le
croisement est possible, il y a bien une descendance viable (le mulet est même
apprécié pour sa robustesse). Mais le mulet est presque toujours
stérile : ses cellules reproductrices ne se forment pas correctement,
car les chromosomes du cheval (2n = 64) et ceux de l’âne (2n = 62) ne peuvent pas s’apparier
correctement lors de la méiose. Un mulet ne peut donc pas engendrer de descendance.
Conclusion : le second critère de Mayr n’est pas
rempli. La descendance existe mais elle est infertile. Le cheval et l’âne sont donc
bien deux espèces distinctes. Cette expérience — reproduite de manière
équivalente en laboratoire pour d’autres couples (tigre × lion → tigron stérile ;
dauphin × orque → wholphin stérile) — valide expérimentalement la définition biologique
de l’espèce proposée par Mayr en 1942.
Version courte, réutilisable en devoir surveillé (moins de 100 mots) :
« Selon Ernst Mayr (1942), une espèce est un ensemble d’individus interféconds dont
la descendance est fertile. Chaque espèce est nommée par la nomenclature binomiale de Linné
(Homo sapiens). On connaît environ 2 millions d’espèces sur 8 à 10 millions estimées,
inégalement réparties dans 36 hotspots de biodiversité (Myers, 2000). Le taux d’extinction
actuel est 100 à 1 000 fois supérieur au taux naturel : c’est la 6ᵉ extinction de masse.
Le croisement cheval × âne donne un mulet stérile, ce qui prouve — selon le critère de Mayr —
que le cheval et l’âne sont deux espèces distinctes. »
Un ATBI (All Taxa Biodiversity Inventory) consiste à recenser
toutes les espèces vivantes d’une zone donnée. Le Parc national du
Mercantour (Alpes-Maritimes) a lancé le premier ATBI d’Europe en 2007, avec le parc
italien voisin d’Alpi Marittime. Résultat après 15 ans : plus de 10 700 espèces
recensées, dont environ 300 nouvelles pour la science ! Cet
inventaire prouve que même dans un parc naturel très étudié d’un pays européen, une part
considérable de la biodiversité reste à découvrir.
🧠 À retenir absolument
- Définition de Mayr (1942) : espèce = individus interféconds à
descendance fertile. - Nomenclature binomiale de Linné : Genre espèce en latin
italique (ex. Homo sapiens). - ~2 millions d’espèces décrites, 8 à 10 millions estimées.
Insectes = groupe le plus riche. - Hotspots (Myers, 2000) : 36 zones concentrant > 50 % des plantes
endémiques sur 2,4 % des terres. Nouvelle-Calédonie et bassin méditerranéen en font partie. - 6ᵉ extinction de masse : taux 100–1 000 × supérieur au naturel,
causée par l’humain (habitats, surexploitation, pollutions, invasives, climat). - Argument-clé : mulet (cheval × âne) = descendance stérile
→ cheval et âne sont deux espèces distinctes.
❓ Questions fréquentes
Pourquoi le chien et le loup sont-ils considérés comme la même espèce ?
Parce qu’ils sont parfaitement interféconds et donnent une descendance
fertile (les hybrides loup–chien se reproduisent normalement). Le chien
domestique est donc classé Canis lupus familiaris, une sous-espèce
du loup gris Canis lupus. La sélection artificielle a créé la formidable diversité
des races de chiens sans jamais franchir la barrière d’espèce.
Comment fait-on pour découvrir de nouvelles espèces au XXIᵉ siècle ?
De trois manières principales : (1) par exploration de milieux mal connus (grands
fonds océaniques, canopée tropicale, grottes karstiques) ; (2) en réexaminant génétiquement
des populations qu’on croyait appartenir à une seule espèce (le barcoding ADN
révèle souvent plusieurs espèces cryptiques) ; (3) par des inventaires exhaustifs
(ATBI). Chaque année, environ 18 000 nouvelles espèces sont décrites dans
les revues scientifiques.
La 6ᵉ extinction est-elle vraiment comparable aux précédentes ?
Par son taux, oui : on est dans la fourchette des extinctions de masse
passées. Par sa rapidité, elle est même plus brutale — quelques siècles
contre plusieurs millions d’années pour les précédentes. Par sa cause, elle
est unique : c’est la première fois qu’une seule espèce vivante (l’humain)
provoque une extinction de masse.
Pourquoi les insectes sont-ils si nombreux ?
Grâce à trois innovations évolutives majeures : le vol (colonisation
de tous les habitats aériens), la petite taille (multitude de micro-niches
écologiques exploitables) et la métamorphose complète (larve et adulte
n’occupent pas la même niche, ce qui divise la compétition). Résultat : environ
80 % des espèces animales connues sont des insectes.
Un hotspot de biodiversité est-il forcément une forêt tropicale ?
Non ! Le bassin méditerranéen est un hotspot majeur — climat
tempéré, végétation de garrigue et de maquis, très riche en plantes endémiques (romarin,
chêne kermès, lavande…). Le Cap sud-africain est un hotspot de type « fynbos ».
Les hotspots sont définis par le nombre d’espèces endémiques ET le niveau de destruction,
pas par le type de biome.
🚀 Pour aller plus loin
Tu veux relier cette leçon aux autres échelles de la biodiversité ?
- Leçon 1.1 — La biodiversité et ses trois échelles
- Leçon 2.1 — La diversité des écosystèmes
- Leçon 3.1 — La diversité génétique et allélique au sein d’une espèce
Sources scientifiques : Mayr E. (1942),
Systematics and the Origin of Species · Mora et al. (2011),
How Many Species Are There on Earth and in the Ocean?, PLoS Biology · Myers et al.
(2000), Biodiversity hotspots for conservation priorities, Nature · UICN — Liste
rouge mondiale des espèces menacées · IPBES (2019) — Rapport mondial sur la biodiversité
· MNHN — Programme ATBI Mercantour · Bulletin Officiel de l’Éducation nationale (programme de
Seconde générale, 2019).
Contenu pédagogique original — Réussir SVT. L’équipe Réussir SVT.