Etude des capacités digestives de la faune

Les capacités digestives des espèces d'intérêt particulier, eu égard à leur distribution dans le milieu, ont été étudiées grâce aux techniques d'étude des activités enzymatiques. Celles-ci permettent de dresser un spectre des activités enzymatiques intra ou extracellulaires, exprimées au sein d'un organisme, et révèlent a fortiori une partie des molécules qu'il peut dégrader. Notons cependant que seules les activités enzymatiques exprimées sont détectées. Les activités non exprimées, "réprimées", ne sont pas détectables, même si l'organisme peut potentiellement les exprimer. D'autre part, la dégradation d'une molécule complexe, telle la cellulose, fait généralement intervenir

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une série d'enzymes. En conséquence il est nécessaire d'étudier au moins les enzymes clefs du processus de dégradation d'une molécule, afin de déterminer à partir de quel stade de dégradation, et jusqu'où, l'organisme peut la dégrader.

Le principe général des dosages enzymatiques demeure relativement similaire quelle que soit l'activité étudiée. Il consiste à exposer un broyat de tissu animal au substrat que l'enzyme d'intérêt est censée pouvoir dégrader. Ainsi, si l'on veut détecter une activité amylase, on mettra en contact le broyat animal avec une solution d'amidon modifiée de manière à ce que le produit de dégradation de l'amidon soit dosable (par colorimétrie). Etant donné que les réactions chimiques dépendent très fortement des concentrations en substrat, de la température et du temps de réaction, les protocoles sont très standardisés vis à vis de ces paramètres. Ceci permet d'obtenir des réponses quantitatives comparables entre enzymes de même type, et entre études. Dans ce travail, nous avons essentiellement étudié les activités enzymatiques intervenant dans la dégradation de la matière végétale ou des champignons (Tableau 1), et intervenant à différentes étapes de cette dégradation.

Tableau 1 : Activités enzymatiques étudiées au sein des espèces indicatrices

substrats testés sources dans le mileu naturel Substrats

Polysacharidiques

Amidon _{constituant de réserve des végétaux, 2}ème

sources de glucides après la cellulose Arabinogalactane hémicellulose des parois cellulaires des végétaux

Carboxyméthylcellulose (CMC) cellulose modifiée pour des raisons techniques, servant à tester la capacité de dégradation de la cellulose, constituant majeur des plantes Galactomannane hémicellulose très abondante dans les parois cellulaires des végétaux, notamment dans les graines

Laminarine très répandue chez les algues brunes et les végétaux supérieurs, facile à dégrader Lichenine essentiellement dans les mousses et lichens

Nigerane dans beaucoup de mousses et de lichens Pullulane surtout chez les champignons

Xylane hémicellulose très abondante dans les parois cellulaires des angiospermes, relativement facile à dégrader

Substrats

Hétérosides molécules synthétiques servant à tester l'hydrolyse de liaisons particulières

PNP ß-glucoyranoside liaison -1,4 entre 2 molécules de glucose, présente lors de la dégradation de la cellulose

PNP N-acétylglucosamine liaison -1,4 entre 2 molécules de N acétyl glucosamine, présente dans la chitinolyse, lors de la dégradation de champignon ou de carapace d'insectes PNP -glucopyranoside liaison -1,4 entre 2 molécules de glucose, présente lors de la dégradation de l'amidon

oligosaccharides

- 37 - 2.2.3.1 Préparation des échantillons

Les espèces spécialistes des différentes occupations du sol ont été identifiées par la méthode Indval (cf. Dufrêne & Legendre 1997). Les différentes espèces retenues ont ensuite été récoltées dans leur milieu privilégié, ce qui nous a permis par ailleurs de vérifier les résultats Indval. Les animaux ont été lavés, congelés puis broyés. Le broyat a ensuite été filtré afin d'enlever les gros débris. Ces différents broyats ont été finalement utilisés pour les tests des différentes activités enzymatiques.

Analyse des résultats

Pour des raisons méthodologiques, les valeurs des différentes activités enzymatiques ne peuvent être toutes comparées directement. En conséquence il convient de raisonner par type de substrat, ou de standardiser les valeurs. Nous avons d'abord gardé les valeurs brutes, afin de garder le maximum d'information, pour comparer les aptitudes enzymatiques des différentes espèces. Ensuite nous avons réalisé des analyses multivariées et une classification hiérarchique (distance euclidienne, algorithme de Ward) sur les données standardisées.

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3

E

tude au niveau du paysage

Article de référence :

Recovery of soil macrofauna communities after forest clearance in Eastern Amazonia, Brazil, Mathieu et al. Conservation Biology, sous presse

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3.1 Dynamique du paysage

En tant que communauté récente, Benfica présente une dynamique d'occupation des sols très rapide. La déforestation et l'installation de pâturages y représentent les activités dominantes. La compositon et la structure du paysage peuvent potentiellement influencer la diversité de la macrofaune du sol. Afin de tester cette hypothsèse, nous avons cartographié le site d'étude. L'absence de plan de développement concerté, de cadastre précis tenant compte des occupation des sols, ainsi que l'exiguïté des exploitations familiales (50 ha en moyenne), compliquent la description de la dynamique du paysage. La vitesse de croissance très élevée de la végétation, la faible disponibilité en images satellites à haute résolution, rendent difficile l'étude de cette dynamique à partir d'informations purement satellitaires. Afin de cartographier le site d'étude, nous avons couplé des données satellitaires Landsat 30 TM, à des observations in situ localisées par GPS (cf Matériel et méthode chap. 2.2.1 p.31). Après intégration des différentes sources de données dans un SIG, nous avons été en mesure de calculer la vitesse d'évolution du paysage à échelle très fine (résolution de l'ordre de 5 à 10 mètres), sur une superficie de 11 km² autour des points d'échantillonnage.

3.1.1 Résultats

Les cartes du site sont d'abord exposées pour les années 2002, 2003 et 2004. L'évolution du paysage est ensuite quantifiée à l'aide d'indices paysagés classiques.

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Figure 11 : Carte de la partie étudiée de Benfica en 2002

forêt culture pérenne non fruitière

bas fond en forêt pâturage

bas fond en pâturage culture annuelle (riz, maïs)

jachère habitation

culture fruitière eau

abbatis récent

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Figure 12: Carte de la partie étudiée de Benfica en 2003

forêt culture pérenne non fruitière

bas fond en forêt pâturage

bas fond en pâturage culture annuelle (riz, maïs)

jachère habitation

culture fruitière eau

abbatis récent

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Figure 13: Carte de la partie étudiée de Benfica en 2004

forêt culture pérenne non fruitière

bas fond en forêt pâturage

bas fond en pâturage culture annuelle (riz, maïs)

jachère habitation

culture fruitière eau

abbatis récent

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