Functional diversity of freshwater fish : patterns, predators and impact of human activities
Diversité fonctionnelle des poissons d'eau douce à l'échelle mondiale : patrons, déterminants et impacts des activités humaines
Résumé
For a long time, biodiversity was characterised solely by its taxonomic diversity, i.e. the number and species composition of assemblages. However, recent studies show that biodiversity cannot be summed up solely by this component as it does not take into account the ecological characteristics of species. For this, functional diversity is a tool for considering the functional traits of species. Few large-scale studies have described this facet of biodiversity and its link with taxonomic diversity. The aim of this thesis is therefore to 1) describe and understand the distribution of functional diversity of freshwater fish assemblages on a global scale and 2) quantify the consequences of human activities on this facet. For this purpose, we have built a database of functional traits of more than 9000 species of freshwater fish. We have shown that the world's functional diversity is very heterogeneously distributed. It is essentially concentrated in the Neotropical basins, contrasting with taxonomically rich but functionally redundant areas such as Africa or Asia. These patterns could be explained by a functional diversification of certain orders of Neotropical fish. At the watershed scale, we showed a weak, but significant, influence of environmental variables, in particular historical variables, to explain the heterogeneity of the functional diversity patterns of watersheds. We have also shown that human activities, under the effect of species introductions, have contributed to a significant change in functional diversity patterns compared to changes in taxonomic diversity. These changes highlight the need to take into account the consequences of non-native species on ecosystem functioning. In this thesis work, we have thus demonstrated that functional diversity is a complementary facet of taxonomic diversity in freshwater fish. These results contribute to knowledge of the structure of assemblages and may have implications in terms of biodiversity management.
Pendant longtemps, la biodiversité était caractérisée uniquement par sa diversité taxonomique, c'est-à-dire par le nombre et la composition en espèces des assemblages. Cependant, de récentes études montrent que la biodiversité ne peut être résumée uniquement à cette composante, car elle ne prend pas en compte les caractéristiques écologiques des espèces. Pour cela, la diversité fonctionnelle est un outil permettant de considérer les traits fonctionnels des espèces. Peu d'études à larges échelles ont décrit cette facette de la biodiversité et son lien avec la diversité taxonomique. L'objectif de cette thèse est donc de 1) décrire et comprendre la distribution de la diversité fonctionnelle des assemblages de poissons d'eau douce à l'échelle globale et de 2) quantifier les conséquences des activités humaines sur cette facette. Pour cela, nous avons construit une base de données de traits fonctionnels de plus de 9000 espèces de poissons d'eau douce. Nous avons mis en évidence que la diversité fonctionnelle mondiale est distribuée de façon très hétérogène. Elle est essentiellement concentrée dans les bassins Néotropicaux, contrastant avec des zones taxonomiquement riches mais fonctionnellement redondantes comme l'Afrique ou l'Asie. Ces patrons pouvaient être expliqués par une diversification fonctionnelle de certains ordres de poissons Néotropicaux. À l'échelle des bassins versants, nous avons montré une faible, mais significative, influence des variables environnementales en particulier des variables historiques pour expliquer l'hétérogénéité des patrons de diversité fonctionnel des bassins versants. Nous avons également montré que les activités humaines, sous l'effet des introductions d'espèces, ont contribué à modifier considérablement les patrons de diversité fonctionnelle par rapport aux changements de diversité taxonomique. Ces changements mettent en évidence la nécessité de prendre en compte les conséquences des espèces non-natives sur le fonctionnement des écosystèmes. Dans ce travail de thèse, nous avons ainsi démontré que la diversité fonctionnelle est une facette complémentaire à la diversité taxonomique chez des poissons d'eau douce. Ces résultats contribuent à enrichir les connaissances de la structure des assemblages et peuvent avoir des implications en termes de gestion de la biodiversité.
Domaines
Biologie animale
Origine : Version validée par le jury (STAR)