Les collections d'histoire naturelle aident à comprendre le passé, le présent et le futur de la biodiversité. Découvrez les spécimens qui peuvent vous aider à mieux comprendre l'évolution de notre monde.

Au cœur de la sixième extinction de masse
Autrefois, la perruche de Caroline (seule espèce indigène de cet oiseau présente dans l'est de l'Amérique du Nord) vivait sur un territoire s'étendant de la Floride à la région des Grands Lacs. Les persécutions exercées par les humains et l'apparition de maladies ont eu raison de cet oiseau, dont l'espèce a fini par s'éteindre en 1918… Aujourd'hui, les scientifiques estiment que plusieurs dizaines d'espèces disparaissent chaque jour. Pourquoi ? Les raisons sont nombreuses. L'extinction fait partie intégrante de l'évolution et n'est pas systématiquement à déplorer. Toutefois, les humains contribuent actuellement à accélérer le rythme naturel des extinctions.

L'homme met en péril la biodiversité en introduisant des espèces invasives, ou des espèces non indigènes capables de supplanter celles présentes naturellement. En 1890, la Société américaine d'acclimatation introduit 16 étourneaux européens dans Central Park, à New York. L'objectif pour le moins poétique de cet organisme consiste à introduire en Amérique du Nord une population de chaque oiseau cité dans les œuvres de Shakespeare. Dans ce nouvel habitat, la population d'étourneaux s'accroît de façon exponentielle. Aujourd'hui, on estime qu'ils sont 150 à 200 millions à vivre en Amérique du Nord et à rivaliser avec les merles bleus de l'Est, les hirondelles bicolores, les pics flamboyants du Nord et d'autres oiseaux pour établir leurs sites de nidification. Par ailleurs, aux États-Unis, les dégâts causés par les étourneaux dans l'agriculture sont estimés à 800 millions de dollars chaque année.

L'érable de Norvège est un autre exemple d'espèce invasive. Introduit en Amérique du Nord par des horticulteurs britanniques vers le milieu du XVIIIe siècle, il devient très populaire dans les années 1870 et 1880 dans les villes américaines en tant que "variété de plante ornementale", car il s'adapte bien à la décoration des rues et des parcs en milieu urbain. Très vite, les érables de Norvège prolifèrent hors des villes et commencent à supplanter les forêts indigènes. Ces arbres produisent de très grosses quantités de graines capables de germer rapidement. Une fois parvenus à leur taille adulte, les érables de Norvège projettent une ombre dense et éclipsent les arbres indigènes, ainsi que d'autres plantes.

Les humains menacent également la biodiversité à travers l'impact de leurs activités sur le changement climatique. Ce dernier se manifeste par la modification des schémas de températures et de précipitations, ce qui altère la répartition de la faune et de la flore, et perturbe les chaînes alimentaires. Le changement climatique est un phénomène très complexe. Il est impossible de savoir avec exactitude de quelle manière chaque espèce y fera face. Par ailleurs, toutes les espèces ne subiront pas d'effets négatifs. Toutefois, nous pouvons nous appuyer sur notre connaissance de la répartition et du mode de vie originels des espèces pour prédire la façon dont elles seront affectées par le changement climatique. Par exemple, l'habitat naturel de ces moules dans le Midwest risque bientôt de ne plus leur convenir.

Une apparente abondance qui risque de ne pas durer éternellement
En 1857, année de la création de l'Académie des sciences de Chicago, un comité restreint du Sénat de l'Ohio débat d'une loi destinée à protéger le pigeon migrateur, un oiseau commun de l'est de l'Amérique du Nord. Il conclut que "le pigeon migrateur n'a pas besoin d'être protégé. Merveilleusement prolifique, disposant des vastes forêts du nord pour se reproduire, parcourant des centaines de kilomètres à la recherche de nourriture, un jour ici, le lendemain ailleurs, il ne peut être affaibli par aucune destruction ordinaire étant donné le nombre immense d'individus de cette espèce qui naissent chaque année." Moins de 60 ans plus tard, le pigeon migrateur a complètement disparu à cause des activités humaines, y compris la chasse excessive et la destruction de son habitat.

Un grand nombre des pigeons migrateurs dont dispose l'Académie des sciences de Chicago ont été "récupérés" sur des marchés de viande à la fin du XIXe siècle et au début du XXe siècle. Ces oiseaux étaient une ressource alimentaire courante.

Des opérations de conservation et de rétablissement essentielles
Présent au nord-ouest de la côte pacifique, tout le long de la côte californienne et jusque dans le désert du Sud-Ouest américain et au Mexique, le pigeon à queue barrée est identifiable grâce à sa longue queue qui se termine par une large bande pâle. Des études génétiques ont démontré que cet oiseau est l'un des plus proches parents vivants du pigeon migrateur, aujourd'hui disparu. Certains scientifiques envisagent de faire appel à la génétique pour rétablir ou recréer des espèces éteintes. Et cela ne relève pas forcément de la science-fiction. Il n'en reste pas moins que la manière la plus efficace de conserver notre biodiversité est de protéger les espèces tant qu'elles existent.

Le rétablissement d'une espèce disparue fonctionne d'autant mieux qu'il vise à fournir un habitat de qualité. Les castors sont les plus gros rongeurs originaires d'Amérique du Nord. Ils sont connus pour leur aptitude à construire des huttes et des barrages qui constituent des habitats dans les zones humides. Au cours du XVIIIe et du XIXe siècle, la fourrure de castor est très demandée pour la confection de chapeaux et de manteaux. Des millions de castors sont tués, au point de les menacer d'extinction. Aujourd'hui, toutefois, leur population s'est rétablie, et des castors sont présents dans la région de Chicago.

Un changement climatique qui accentue la menace pesant sur la biodiversité dans le monde
Les éléphants sont très gravement menacés du fait du braconnage et de la destruction de leur habitat. Les plantations de sucre, de café et d'autre aliments que nous consommons empiètent sur leur espace de vie, et leurs populations se retrouvent souvent isolées dans des réserves relativement petites. Les transformations majeures que subissent ces habitats suite au changement climatique risquent de les rendre inadéquats pour les éléphants, qui ne disposent pas de meilleure alternative. Ils peuvent supporter la chaleur à condition d'avoir accès à une quantité suffisante d'eau et de fourrage. Ils peuvent s'adapter au froid s'ils parviennent à trouver de la nourriture supplémentaire ou de meilleure qualité. En revanche, se déplacer sur une plus grande distance pour trouver eau et nourriture n'est pas toujours possible dans les habitats plutôt petits et isolés qu'il leur reste.

Les zoos (tels que celui dans lequel vivait cet éléphant) peuvent jouer un rôle essentiel dans la conservation des espèces.

Présent dans le monde entier, le pika est un animal adorable apparenté au lapin qui vit sur les pentes montagneuses. En été, il stocke sous forme de foin les fleurs et les herbes des champs environnants, en vue de les consommer pendant l'hiver. Il vit sur ces talus rocheux, car ils lui offrent un abri face aux prédateurs et sont également situés sur des zones montagneuses plus élevées, où les températures restent relativement fraîches toute l'année. Des vagues de chaleur de courte durée dépassant les 25 °C peuvent entraîner la mort des pikas. Ils sont également tributaires de la météo pour faire des réserves de foin, car ce dernier moisit si le temps est trop humide. En outre, si le temps est trop froid, les plantes qu'ils récoltent ne poussent pas.

Les séquoias sont les plus grands arbres du monde, les pins bristlecone sont les plus anciens, tandis que les trembles sont ceux qui couvrent la plus grande surface. Pour parvenir à ces caractéristiques extrêmes, ces espèces ont besoin d'un climat stable pendant des milliers d'années. Si le climat n'est plus propice à la reproduction, les arbres adultes (capables de supporter des variations extrêmes qui détruiraient les jeunes plants) peuvent continuer à vivre pendant plusieurs décennies, voire plusieurs siècles, mais la forêt finit par disparaître

Appartenant à l'une des 23 espèces de crocodiliens qui existent dans le monde, l'alligator d'Amérique est présent quasiment partout dans le sud-est des États-Unis. Comme tous les crocodiliens, il mange presque tous les types de viandes, mais ne chasse que dans l'eau. Cette dernière lui offre également un abri contre les prédateurs et en cas de températures extrêmes. Chez les crocodiliens, comme chez de nombreux autres reptiles, la détermination du sexe dépend de la température. Un changement de température de l'ordre de 1 °C peut entraîner la naissance exclusive de mâles ou de femelles. Un tel déséquilibre est susceptible de mener l'espèce à son extinction.

La migration hors de l'habitat naturel : un processus déjà enclenché pour certaines espèces
Le changement climatique a un impact sur les habitats naturels dont dépendent les espèces. Certaines d'entre elles sont capables de migrer loin de leur milieu d'origine pour rechercher un environnement plus adapté. Les tatous aiment la chaleur et peuvent supporter de brefs épisodes de froid, mais pas une période froide prolongée. Ainsi, jusqu'aux années 1850, le tatou à neuf bandes était confiné au sud du fleuve Rio Grande. Depuis lors, le degré annuel d'expansion de l'aire occupée par cette espèce est 10 fois plus rapide que le taux moyen attendu pour un mammifère. Des populations de tatous sont désormais établies beaucoup plus au nord, jusque dans le centre du Missouri, le sud du Kansas, l'ouest du Tennessee ou le sud de l'Illinois. On signale même leur présence dans le centre de l'Illinois et au Nebraska. Tandis que les températures et les précipitations semblent avoir limité leur progression vers le nord, le changement climatique a pu contribuer à l'expansion récente de leur aire de répartition.
Évolution de l'équilibre des populations en fonction du climat et des ressources disponibles
Il existe 278 espèces d'écureuils dans le monde. Nombre d'entre elles présentent des caractéristiques qui leur sont propres, mais l'écureuil gris et l'écureuil fauve (les espèces les plus communes en Amérique du Nord) peuvent supporter une vaste palette de climats et vivre de la pointe de la Floride jusqu'au sud du Canada. À Chicago, les écureuils gris sont plus fréquents dans les zones urbaines, tandis que les écureuils fauves se rencontrent davantage à la périphérie des villes. Chaque espèce se développe dans des conditions environnementales différentes et avec des ressources distinctes.

Les rats constituent un autre groupe varié de rongeurs présents partout dans le monde. Deux espèces (le rat noir et le rat brun, ou rat d'égout) sont peut-être davantage connues en tant qu'animaux nuisibles qui propagent des maladies et détruisent les vivres. Les rats bruns préfèrent les températures fraîches. Étant donné qu'ils vivent sous terre, ils peuvent éviter les journées de forte chaleur en restant terrés. Toutefois, si la période chaude perdure, le rat noir capable de grimper aux arbres risque de se rendre rapidement maître du territoire.

Des espèces privées d'habitat
Dans l'Illinois, vers le milieu du XIXe siècle, les humains parviennent à éradiquer des grands prédateurs tels que les pumas et les loups. Les trappeurs et les colons voient en eux des concurrents qui chassent également le castor, le cerf et d'autres bêtes sauvages utiles. Lorsque l'agriculture se met en place, les colons tuent les pumas et les loups pour protéger leur bétail. Les populations de pumas et de loups ne sont pas revenues à leur niveau d'antan dans l'Illinois. Par ailleurs, même si des actions sont entreprises pour les réintroduire, l'habitat dont ils ont besoin a été détruit depuis longtemps.

L'écureuil terrestre de Franklin, une espèce menacée dans l'État de l'Illinois, pourrait avoir à faire face à des défis potentiellement insurmontables pour s'adapter au changement climatique. Cet écureuil est un mammifère des prairies qui vit dans des zones présentant une couverture herbacée dense et haute. Ces zones sont fragmentées, y compris dans son aire de répartition actuelle du Midwest. Si le changement climatique devait amener cette espèce à migrer vers le nord, l'installation de nouvelles populations serait considérablement limitée par les habitats disponibles.

Les unionidés sont un groupe de moules d'eau douce dont la diversité atteint son maximum aux États-Unis et qui produit également des perles d'eau douce. Ces mollusques, y compris la leptodea leptodon illustrée ici, constituent le groupe d'animaux le plus menacé au monde. Cette situation est en partie due au fait qu'ils ont besoin d'une eau de très haute qualité. Les barrages et les détournements de rivières peuvent mener à la destruction des populations locales. Lorsque le ruissellement dépose des quantités excessives de sédiments ou de nutriments dans l'eau, ou lorsqu'il modifie sa température ou le courant, cela peut avoir un impact négatif sur les moules. Bien que les unionidés puissent vivre dans une eau plus chaude, des variations saisonnières sont nécessaires pour stimuler la reproduction. Même s'ils parvenaient à se reproduire, il est probable que les populations de poissons dont ils ont besoin pour accueillir leurs larves subiraient également des effets négatifs.

Les orchidées sont généralement considérées comme des fleurs tropicales, mais saviez-vous que beaucoup sont originaires des États-Unis, y compris pas loin de 50 espèces rien que dans l'Illinois ? Malheureusement, la moitié d'entre elles ont disparu ou presque. Comme les orchidées tropicales, ces espèces propres aux États-Unis forment un groupe très varié qui requiert des conditions spécifiques pour se développer correctement. Elles sont en repos durant l'hiver, mais une vague de froid inhabituelle au printemps peut facilement détruire les nouvelles fleurs, empêchant ainsi toute reproduction. De la même façon, elles peuvent s'épanouir par temps chaud, mais si la température monte trop tôt, elles risquent de fleurir avant que leurs pollinisateurs n'entrent en action, empêchant ainsi la formation de graines. Enfin, les orchidées ne se dispersent pas très bien. Autrement dit, si les conditions environnementales évoluent, elles ont du mal à s'adapter.

Les ours noirs sont des omnivores qui se nourrissent de divers animaux et plantes. Ces grands mammifères ont besoin de beaucoup d'espace. La superficie moyenne du territoire d'un ours noir mâle se situe entre 40 et 200 kilomètres carrés. À mesure que les trappeurs et les chasseurs tuent les ours pour leur fourrure et leur viande, très prisées, et que les fermiers détruisent de vastes étendues de leur habitat naturel pour y développer l'agriculture, les ours disparaissent de leur aire de répartition originelle dans le Midwest. Des ours vivent encore dans une bonne partie du reste du pays, mais leur existence risque d'être remise en question, car le changement climatique a un impact sur l'accès aux ressources et les humains continuent d'empiéter sur l'habitat qui leur convient.

Imprévisibilité des réactions de nombreuses espèces face au changement climatique
Il existe plus de 1 000 espèces de chauves-souris dans le monde, qui jouent un rôle clé dans les écosystèmes locaux, allant de la dissémination des graines à l'élimination des insectes nuisibles. De nombreuses espèces de chauves-souris ne vivent que dans des endroits chauds. Toutefois, certaines espèces hibernent lorsque la nourriture se fait rare. Elles ont alors besoin de températures fraîches pour ralentir leur métabolisme afin de ne pas mourir de faim avant que les ressources alimentaires ne redeviennent abondantes. Les chauves-souris hibernent souvent dans des grottes. Si ces dernières sont humides, des champignons peuvent s'y développer. Dans certains cas, un champignon peut s'attaquer aux chauves-souris en hibernation et décimer toute la population. Des espèces de chauves-souris risquent de ne pas parvenir à s'adapter ou à migrer assez rapidement pour survivre dans un monde transformé par le changement climatique.

Le magnifique spécimen de mélissa bleu adulte que vous voyez ici correspond à la dernière d'une série de transformations miraculeuses qui ont commencé par la ponte d'un œuf sur une plante hôte spécifique. Pour cette dernière, le mélissa bleu n'utilise que le lupin qui pousse naturellement dans des clairières ouvertes situées le long des dunes et des forêts de la région des Grands Lacs. Le temps chaud accélère le développement des larves de papillon, rendant les générations suivantes plus petites et moins résistantes. Un temps plus chaud et/ou plus sec peut également modifier la période de germination et de floraison du lupin, les jeunes spécimens de mélissa bleu risquant alors de se retrouver sans nourriture. Toutefois, les chenilles de mélissa bleu sont vulnérables face aux infections bactériennes et fongiques si le temps devient trop humide.

Les premières libellules vivaient dans d'anciens marais qui ont formé les gisements de charbon actuels. Bien que l'on puisse observer des libellules voletant à proximité des cours d'eau, des étangs, des champs, voire dans nos jardins, elles sont des prédateurs voraces qui passent la majorité de leur existence sous l'eau. De nombreuses espèces de libellules s'adaptent très bien à des climats chauds, mais à mesure que la température augmente, les nymphes (ou jeunes libellules) risquent de se transformer plus rapidement en adultes. Inversement, un temps trop froid provoque la mort des libellules adultes.

Le lynx et le lynx roux se ressemblent beaucoup. Ils sont même très proches. La différence la plus notable qui existe entre ces deux espèces est la fourrure abondante et les énormes pattes à coussinets du lynx, qui lui permettent de survivre dans des zones recouvertes d'une neige épaisse et froide. Les vagues de chaleur peuvent faire fondre la neige prématurément. Il est alors plus difficile pour le lynx de se déplacer et de chasser. Il peut mourir de faim, ou voir son territoire envahi par les lynx roux, les coyotes et d'autres animaux ennemis. Un temps humide représente également un danger pour les lynx, car il peut saturer d'eau leur pelage et les exposer à des risques d'hypothermie (température corporelle dangereusement basse).

Les parulines de Kirtland sont des oiseaux très spéciaux qui transitent par nos jardins en été et en automne lors de leur migration. Elles hivernent aux Bahamas mais, en été, elles migrent pour rechercher des bosquets de jeunes pins gris dans le nord du Michigan. Les arbres trop âgés ou trop jeunes ne conviennent pas à la reproduction. En outre, les forêts trop clairsemées sont accessibles aux vachers à tête brune, qui parasitent les nids des autres oiseaux. Les parulines de Kirtland ne peuvent nicher que dans des bosquets de pins gris âgés de 6 à 15 ans. Des climats plus chauds et/ou plus humides facilitent la croissance d'autres espèces d'arbres capables de supplanter les pins gris. Par ailleurs, d'importantes sécheresses peuvent déclencher davantage d'incendies et faire que les forêts restent jeunes et de petite taille. Ainsi, les pins gris peuvent résister aux autres arbres de sorte que l'habitat propice à la nidification des parulines de Kirtland se développe. Toutefois, la sécheresse peut également avoir un impact négatif sur leurs sites d'hivernage aux Bahamas.

Les spécimens exposés ici font l'objet de toutes les attentions… Découvrez les coulisses de la préservation des collections biologiques. Notre objectif est de pouvoir les conserver pendant des centaines d'années afin que les générations futures puissent accéder à ces ressources scientifiques d'une grande richesse.

Académie des sciences de Chicago/Musée de la nature Peggy Notebaert
Crédits : histoire

Le contenu présenté ici a été retravaillé à partir des textes rédigés pour les expositions "Nature's Struggle" (2014) et "Weather to Climate" (2016). Tous droits réservés : Académie des sciences de Chicago/Musée de la nature Peggy Notebaert.

Remerciements : tous les supports
Il peut arriver que l'histoire présentée ait été créée par un tiers indépendant et qu'elle ne reflète pas toujours la ligne directrice des institutions, répertoriées ci-dessous, qui ont fourni le contenu.
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