Environnements biotiques et abiotiques

Les plantes et les animaux se sont adaptés à leurs environnements génétiquement et au moyen d’une flexibilité physiologique, comportementale ou développementale, y compris à la fois le comportement instinctif et l’apprentissage. L’adaptation a de nombreuses dimensions en ce sens que la plupart des organismes doivent se conformer simultanément à de nombreux aspects différents de leur environnement. L’adaptation implique de faire face non seulement à l’environnement abiotique physique (lumière, obscurité, température, eau, vent), mais également à l’environnement biotique complexe (autres organismes tels que partenaires, concurrents, parasites, prédateurs et tactiques d’évasion des proies). Les exigences contradictoires de ces différentes composantes environnementales exigent souvent qu’un organisme fasse des compromis dans ses adaptations à chacune.

La conformité à une dimension donnée nécessite une certaine quantité d’énergie qui n’est alors plus disponible pour d’autres adaptations. La présence de prédateurs, par exemple, peut obliger un animal à se méfier, ce qui est susceptible de réduire son efficacité alimentaire et donc sa capacité de compétition.

Pour un petit oiseau, les arbres sont une partie importante de son environnement: ils offrent une ombre vitale pendant la chaleur d’une chaude journée d’été, des endroits pour se nourrir d’insectes, une sécurité contre les prédateurs terrestres et des endroits sûrs pour construire des nids et élever des poussins. Les brins d’herbe ou les poils utilisés pour tapisser le nid d’un oiseau sont également des composants importants de l’environnement d’un oiseau. Pendant la nuit dangereuse, un oiseau fait face à des prédateurs nocturnes tels que les ratons laveurs en dormant perché sur une petite brindille au-dessus du sol. Tout en glanant de minuscules insectes dans les feuilles des arbres pendant la journée, un oiseau reste attentif aux prédateurs diurnes comme les faucons.

Un lagopède des saules de couleur hivernale.

De nombreux oiseaux font face aux conditions saisonnières changeantes en migrant vers des endroits plus chauds aux latitudes plus basses où il y a plus de nourriture. Pendant des éons de temps, la sélection naturelle a façonné les oiseaux pour les rendre efficaces pour échapper aux conséquences désastreuses prévisibles de l’hiver (une période de forte mortalité). Les oiseaux qui n’ont pas réussi à échapper aux griffes glacées de l’hiver sont morts sans laisser de progéniture survivante, tandis que ceux qui ont migré ont survécu pour transmettre leurs gènes. La sélection naturelle a doté les oiseaux d’une horloge biologique intégrée, qu’ils comparent à la durée du jour, leur donnant ainsi un calendrier intégré. Le changement de la durée du jour affecte l’hypophyse de l’oiseau, ce qui l’oblige à sécréter des hormones qui contrôlent le comportement aviaire. Les courtes journées d’automne suscitent un « désir d’errance », conduisant finalement à un comportement migratoire. Des expériences avec des oiseaux migrateurs en planétarie ont montré que de minuscules cerveaux d’oiseaux ont été câblés de manière à contenir une carte des étoiles. En effet, la sélection naturelle a « inventé » la navigation céleste.