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Enécologie fondamentale, et plus particulièrement enbiologie des populations, leprincipe de Gause (appelé aussiprincipe d'exclusion réciproque,principe d'exclusion compétitive,principe d'exclusion de compétition ouprincipe de Volterra-Gause) est un principe de ladynamique des populations stipulant que deux populations ne peuvent subsister sur la mêmeniche écologique[3]. L'exclusion compétitive conduit à ladifférenciation de niche.
Le principe est habituellement attribué àGeorgy Gause[4], bien que celui-ci ne l'ait jamais énoncé[5], et que le principe soit déjà présent chez Darwin[6],[3].
Il stipule que lespopulations de deuxespèces ayant des exigences écologiques identiques, c'est-à-dire exploitant une ressource limitante unique, ne peuvent coexister indéfiniment dans un milieu stable et homogène. L'écologueGarrett Hardin précise cette hypothèse en 1960 sous la forme du « principe d'exclusion parcompétition » qui prévoit que l'espèce qui est la plus efficace dans l'utilisation d'une ressource limitée du milieu finit par éliminer la ou les espèces voisines, moins aptes à cette utilisation. Le refoulement de ces dernières s'effectue moins par attaque directe que par privation des facteurs vitaux objets de la compétition (préférences stationnelles, besoins en eau et en nutriments, etc., chez les plantes ; choix de la nourriture, lieux d'alimentation, choix des abris, des lieux de reproduction, etc., chez les animaux). Le refoulement impose au vaincu de nouvelles conditions de vie en occupant une nouvelle niche[7].
Ce principe revient à dire que deux espèces ne peuvent partager la mêmeniche écologique (ensemble des exigences écologiques). C'est d'ailleurs grâce à ce principe que cette notion fut introduite.
Le corollaire du principe de Gause consiste à dire que si deux espèces écologiquement semblables coexistent, c'est qu'elles ont nécessairement réalisé unedifférenciation de niche.
L'expérience originelle de Gause, réalisée sur desparamécies, consistait à quantifier une population deParamecium caudatum et une population deParamecium aurelia cultivées dans le même milieu nutritif. L'expérience montre queParamecium aurelia est l'espèce la plus compétitive et élimine l'autre en quelques jours.
De nombreux autres résultats expérimentaux et observations de terrain ont depuis montré que ce principe s'étendait à de nombreux domaines, s'appliquant autant aux animaux qu'aux végétaux. Pour beaucoup d'auteurs, il existe cependant des cas limites voire des exceptions à ce principe, deux espèces sympatriques parfaitement compétitives pouvant dans certains cas coexister[3].
L'une des limites du principe est qu'il oscille entre principea priori (des espèces coexistant doivent avoir des niches différentes, même si on ne voit pas les différences) et principea posteriori (on vérifie bien que les espèces coexistant ont des niches différentes)[3].
L'hyperdiversité dans lesforêts tropicales humides ne peut s'expliquer par ce principe. L'effet Janzen–Connell propose que certaines niches sont délimitées par des rétroactions négatives dans lesquelles des plants adultes, via des interactions intraspécifiques, inhibent le développement de jeunes plants de la même espèce à proximité d'eux. Quand une espèce s'installe, elle attire des phytophages (granivores, frugivores), des parasites (vecteurs d'infection, comme les spores) et des pathogènes spécifiques, limitant l'installation des individus suivants de la même espèce et favorisant celle d'autres espèces dans la même niche écologique. L'hypothèse deDaniel Janzen (en) etJoseph Connell (en), émise en 1970, pourrait aussi s'exercer dans les prairies par l'intermédiaire desmicroorganismes pathogènes du sol et sur le processus desuccession écologique (les pathogènes entraînent un déclin de vigueur d'une espèce, remplacée par une autre espèce compétitive qui n'a pas les mêmes pathogènes)[8],[9].
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