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19.1 : Démographie et dynamique des populations - Biologie

19.1 : Démographie et dynamique des populations - Biologie


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Les populations sont des entités dynamiques. En effet, alors que le terme « démographie » est parfois supposé désigner une étude des populations humaines, toutes les populations vivantes peuvent être étudiées en utilisant cette approche.

Taille et densité de la population

Les populations sont caractérisées par leur taille de population (nombre total d'individus) et leur densité de population (nombre d'individus par unité de surface). Une population peut avoir un grand nombre d'individus qui sont distribués de manière dense ou clairsemée. Il existe également des populations avec un petit nombre d'individus qui peuvent être denses ou très dispersés dans une zone locale. La taille de la population peut affecter le potentiel d'adaptation car elle affecte la quantité de variation génétique présente dans la population. La densité peut avoir des effets sur les interactions au sein d'une population, telles que la compétition pour la nourriture et la capacité des individus à trouver un partenaire. Les organismes plus petits ont tendance à être plus densément répartis que les organismes plus gros (figure 19.1.1).

CONNEXION ARTISTIQUE

Comme le montre ce graphique, la densité de population diminue généralement avec l'augmentation de la taille du corps. Pourquoi pensez-vous que ce soit le cas?

Estimation de la taille de la population

La façon la plus précise de déterminer la taille de la population est de compter tous les individus dans la zone. Cependant, cette méthode n'est généralement pas réalisable sur le plan logistique ou économique, en particulier lors de l'étude de grandes zones. Ainsi, les scientifiques étudient généralement les populations en échantillonnant une partie représentative de chaque habitat et utilisent cet échantillon pour faire des déductions sur la population dans son ensemble. Les méthodes utilisées pour échantillonner les populations afin de déterminer leur taille et leur densité sont généralement adaptées aux caractéristiques de l'organisme étudié. Pour les organismes immobiles tels que les plantes, ou pour les organismes très petits et lents, un quadrat peut être utilisé. Un quadrat est un carré de bois, de plastique ou de métal situé au hasard sur le sol et utilisé pour compter le nombre d'individus qui se trouvent dans ses limites. Pour obtenir un dénombrement précis à l'aide de cette méthode, le carré doit être placé à des emplacements aléatoires dans l'habitat suffisamment de temps pour produire une estimation précise. Cette méthode de dénombrement fournira une estimation de la taille et de la densité de la population. Le nombre et la taille des échantillons de quadrats dépendent du type d'organismes et de la nature de leur distribution.

Pour les organismes mobiles plus petits, tels que les mammifères, une technique appelée marquage et recapture est souvent utilisée. Cette méthode consiste à marquer d'une manière ou d'une autre un échantillon d'animaux capturés et à les relâcher dans l'environnement pour qu'ils se mélangent au reste de la population ; Ensuite, un nouvel échantillon est capturé et les scientifiques déterminent combien d'animaux marqués se trouvent dans le nouvel échantillon. Cette méthode suppose que plus la population est grande, plus le pourcentage d'organismes marqués qui seront recapturés est faible puisqu'ils se seront mélangés avec plus d'individus non marqués. Par exemple, si 80 mulots sont capturés, marqués et relâchés dans la forêt, alors un deuxième piégeage 100 mulots sont capturés et 20 d'entre eux sont marqués, la taille de la population (N) peut être déterminé à l'aide de l'équation suivante :

nombre marqué première capture × nombre total deuxième capturenuméro marqué deuxième capture = Nnombre marqué première capture × nombre total deuxième capturenuméro marqué deuxième capture = N

En utilisant notre exemple, la taille de la population serait de 400.

80 × 10020 = 40080 × 10020 = 400

Ces résultats nous donnent une estimation de 400 individus au total dans la population d'origine. Le nombre réel sera généralement un peu différent de celui-ci en raison d'erreurs fortuites et de biais possibles causés par les méthodes d'échantillonnage.

Répartition des espèces

En plus de mesurer la densité, d'autres informations sur une population peuvent être obtenues en examinant la répartition des individus dans toute leur aire de répartition. Un schéma de distribution d'une espèce est la distribution d'individus dans un habitat à un moment donné - de larges catégories de schémas sont utilisées pour les décrire.

Les individus au sein d'une population peuvent être répartis au hasard, en groupes ou également espacés (plus ou moins). Ceux-ci sont respectivement connus sous le nom de modèles de distribution aléatoires, regroupés et uniformes (Figure 19.1.2). Différentes distributions reflètent des aspects importants de la biologie de l'espèce; elles affectent également les méthodes mathématiques requises pour estimer la taille des populations. Un exemple de distribution aléatoire se produit avec le pissenlit et d'autres plantes qui ont des graines dispersées par le vent qui germent partout où elles tombent dans des environnements favorables. Une distribution groupée peut être observée chez les plantes qui déposent leurs graines directement au sol, comme les chênes; il peut également être observé chez les animaux qui vivent en groupes sociaux (bancs de poissons ou troupeaux d'éléphants). Une distribution uniforme est observée dans les plantes qui sécrètent des substances inhibant la croissance des individus à proximité (comme la libération de produits chimiques toxiques par les plantes de sauge). On le voit également chez les espèces animales territoriales, telles que les manchots qui maintiennent un territoire défini pour la nidification. Les comportements défensifs territoriaux de chaque individu créent un modèle régulier de distribution de territoires et d'individus de taille similaire au sein de ces territoires. Ainsi, la distribution des individus au sein d'une population fournit plus d'informations sur la façon dont ils interagissent les uns avec les autres qu'une simple mesure de densité. Tout comme les espèces à plus faible densité pourraient avoir plus de difficulté à trouver un partenaire, les espèces solitaires avec une distribution aléatoire pourraient avoir une difficulté similaire par rapport aux espèces sociales regroupées en groupes.

Démographie

Alors que la taille et la densité de la population décrivent une population à un moment donné, les scientifiques doivent utiliser la démographie pour étudier la dynamique d'une population. La démographie est l'étude statistique de l'évolution de la population dans le temps : taux de natalité, taux de mortalité et espérance de vie. Ces caractéristiques de la population sont souvent affichées dans une table de mortalité.

Tables de mortalité

Les tables de mortalité fournissent des informations importantes sur l'histoire de la vie d'un organisme et l'espérance de vie des individus à chaque âge. Ils sont calqués sur les tables actuarielles utilisées par le secteur des assurances pour estimer l'espérance de vie humaine. Les tables de mortalité peuvent inclure la probabilité que chaque groupe d'âge décède avant leur prochain anniversaire, le pourcentage d'individus survivants qui meurent à un intervalle d'âge particulier (leur taux de mortalité et leur espérance de vie à chaque intervalle. Un exemple de table de mortalité est présenté dans le tableau 19.1.1 à partir d'une étude sur le mouflon de Dall, une espèce indigène du nord-ouest de l'Amérique du Nord. Notez que la population est divisée en intervalles d'âge (colonne A). Le taux de mortalité (pour 1000) indiqué dans la colonne D est basé sur le nombre de individus décédés pendant l'intervalle d'âge (colonne B), divisé par le nombre d'individus survivants au début de l'intervalle (colonne C) multiplié par 1000.

taux de mortalité = nombre d'individus mourant nombre d'individus survivants × 1000taux de mortalité = nombre d'individus mourant nombre d'individus survivants × 1000

Par exemple, entre trois et quatre ans, 12 individus meurent sur les 776 qui restaient des 1000 moutons d'origine. Ce nombre est ensuite multiplié par 1000 pour donner le taux de mortalité pour mille.

taux de mortalité = 12776 × 1000 ≈ 15,5taux de mortalité = 12776 × 1000 ≈ 15,5

Comme le montrent les données sur le taux de mortalité (colonne D), un taux de mortalité élevé s'est produit lorsque les moutons avaient entre six mois et un an, puis a augmenté encore plus de 8 à 12 ans, après quoi il y avait peu de survivants. Les données indiquent que si un mouton de cette population survivait jusqu'à l'âge d'un an, il pourrait s'attendre à vivre encore 7,7 ans en moyenne, comme le montrent les chiffres de l'espérance de vie dans la colonne E.

Cette table de survie de Ovis dalli montre le nombre de décès, le nombre de survivants, le taux de mortalité et l'espérance de vie à chaque intervalle d'âge pour le mouflon de Dall.

Tableau 19.1.1 : Table de survie du mouflon de Dall1
UNEBCE
Intervalle d'âge (années)Nombre de décès dans l'intervalle d'âge sur 1000 nésNombre de survivants au début de l'intervalle d'âge sur 1000 nésTaux de mortalité pour 1000 vivants au début de l'intervalle d'âgeEspérance de vie ou durée de vie moyenne restante pour ceux qui atteignent l'intervalle d'âge
0–0.554100054.07.06
0.5–1145946153.3
1–21280115.07.7
2–31378916.56.8
3–41277615.55.9
4–53076439.35.0
5–64673462.74.2
6–74868869.83.4
7–869640107.82.6
8–9132571231.21.9
9–10187439426.01.3
10–11156252619.00.9
11–129096937.50.6
12–1336500.01.2
13–143310000.7

Courbes de survie

Un autre outil utilisé par les écologistes des populations est une courbe de survie, qui est un graphique du nombre d'individus survivant à chaque intervalle d'âge en fonction du temps. Ces courbes permettent de comparer les cycles biologiques de différentes populations (Figure 19.1.3). Il existe trois types de courbes de survie. Dans une courbe de type I, la mortalité est faible dans les premières et moyennes années et survient principalement chez les individus plus âgés. Les organismes présentant une survie de type I produisent généralement peu de progéniture et fournissent de bons soins à la progéniture, augmentant ainsi la probabilité de leur survie. Les humains et la plupart des mammifères présentent une courbe de survie de type I. Dans les courbes de type II, la mortalité est relativement constante tout au long de la durée de vie et la mortalité est également susceptible de se produire à n'importe quel moment de la durée de vie. De nombreuses populations d'oiseaux fournissent des exemples de courbe de survie intermédiaire ou de type II. Dans les courbes de survie de type III, les jeunes âges connaissent la mortalité la plus élevée avec des taux de mortalité beaucoup plus faibles pour les organismes qui atteignent des années avancées. Les organismes de type III produisent généralement un grand nombre de descendants, mais leur fournissent très peu ou pas de soins. Les arbres et les invertébrés marins présentent une courbe de survie de type III car très peu de ces organismes survivent à leurs jeunes années, mais ceux qui atteignent un âge avancé sont plus susceptibles de survivre pendant une période de temps relativement longue.

Résumé de la section

Les populations sont des individus d'une espèce qui vivent dans un habitat particulier. Les écologistes mesurent les caractéristiques des populations : taille, densité et schéma de répartition. Les tables de mortalité sont utiles pour calculer l'espérance de vie des membres individuels de la population. Les courbes de survie montrent le nombre d'individus survivants à chaque intervalle d'âge tracé en fonction du temps.

Figure 19.1.1 Comme le montre ce graphique, la densité de population diminue généralement avec l'augmentation de la taille corporelle. Pourquoi pensez-vous que ce soit le cas?

Les animaux plus petits nécessitent moins de nourriture et d'autres ressources, de sorte que l'environnement peut en supporter plus par unité de surface.

Choix multiple

Laquelle des méthodes suivantes fournira des informations à un écologiste sur la taille et la densité d'une population ?

A. marquer et recapturer
B. marquer et libérer
C. quadrat
D. table de survie

C

Lequel des énoncés suivants montre le mieux l'espérance de vie d'un individu au sein d'une population ?

A. quadrat
B. marquer et recapturer
C. courbe de survie
D. table de survie

Les populations humaines ont quel type de courbe de survie ?

A. Type I
B. Type II
C. Type III
D. Type IV

UNE

Réponse libre

Décrivez comment un chercheur déterminerait la taille d'une population de manchots en Antarctique à l'aide de la méthode de marquage et de lâcher.

Le chercheur marquait un certain nombre de manchots avec une étiquette, les relâchait dans la population et, plus tard, recapturait les pingouins pour voir quel pourcentage était marqué. Ce pourcentage permettrait d'estimer la taille de la population de manchots.

Notes de bas de page

  1. 1 Données adaptées d'Edward S. Deevey, Jr., « Tables de survie pour les populations naturelles d'animaux », La revue trimestrielle de biologie 22, non. 4 (décembre 1947) : 283-314.

Glossaire

démographie
l'étude statistique de l'évolution des populations dans le temps
table de survie
un tableau montrant l'espérance de vie d'un membre de la population en fonction de son âge
marquer et reprendre
une méthode utilisée pour déterminer la taille de la population chez les organismes mobiles
taux de mortalité
la proportion de la population survivant au début d'un intervalle d'âge qui meurt au cours de cet intervalle d'âge
densité de population
le nombre de membres de la population divisé par la zone mesurée
taille de la population
le nombre d'individus dans une population
quadrat
un carré à l'intérieur duquel est effectué un dénombrement d'individus qui est combiné à d'autres dénombrements de ce type pour déterminer la taille et la densité de la population d'organismes lents ou stationnaires
modèle de distribution des espèces
la répartition des individus au sein d'un habitat à un moment donné

Démographie et dynamique de la population

Les populations sont des entités dynamiques. Leur taille et leur composition fluctuent en réponse à de nombreux facteurs, notamment les changements saisonniers et annuels de l'environnement, les catastrophes naturelles telles que les incendies de forêt et les éruptions volcaniques, et la compétition pour les ressources entre et au sein des espèces. L'étude statistique des populations s'appelle démographie: un ensemble d'outils mathématiques conçus pour décrire les populations et étudier leur évolution. Beaucoup de ces outils ont en fait été conçus pour étudier les populations humaines. Par exemple, tables de mortalité, qui détaillent l'espérance de vie des individus au sein d'une population, ont été initialement développés par les compagnies d'assurance-vie pour fixer les tarifs d'assurance. En effet, alors que le terme « démographie » est parfois supposé désigner une étude des populations humaines, toutes les populations vivantes peuvent être étudiées en utilisant cette approche.

Taille et densité de la population

Les populations se caractérisent par leur taille de la population (nombre total d'individus) et leurs densité de population (nombre d'individus par unité de surface). Une population peut avoir un grand nombre d'individus qui sont distribués de manière dense ou clairsemée. Il existe également des populations avec un petit nombre d'individus qui peuvent être denses ou très dispersés dans une zone locale. La taille de la population peut affecter le potentiel d'adaptation car elle affecte la quantité de variation génétique présente dans la population. La densité peut avoir des effets sur les interactions au sein d'une population, telles que la compétition pour la nourriture et la capacité des individus à trouver un partenaire. Les petits organismes ont tendance à être plus densément distribués que les grands organismes ([link]).

Comme le montre ce graphique, la densité de population diminue généralement avec l'augmentation de la taille du corps. Pourquoi pensez-vous que ce soit le cas?

Estimation de la taille de la population

La façon la plus précise de déterminer la taille de la population est de compter tous les individus dans la zone. Cependant, cette méthode n'est généralement pas réalisable sur le plan logistique ou économique, en particulier lors de l'étude de grandes zones. Ainsi, les scientifiques étudient généralement les populations en échantillonnant une partie représentative de chaque habitat et utilisent cet échantillon pour faire des déductions sur la population dans son ensemble. Les méthodes utilisées pour échantillonner les populations afin de déterminer leur taille et leur densité sont généralement adaptées aux caractéristiques de l'organisme étudié. Pour les organismes immobiles tels que les plantes, ou pour les organismes très petits et lents, un quadrat peut être utilisé. UNE quadrat est un carré de bois, de plastique ou de métal situé au hasard sur le sol et utilisé pour compter le nombre d'individus qui se trouvent dans ses limites. Pour obtenir un dénombrement précis à l'aide de cette méthode, le carré doit être placé à des emplacements aléatoires dans l'habitat suffisamment de temps pour produire une estimation précise. Cette méthode de dénombrement fournira une estimation de la taille et de la densité de la population. Le nombre et la taille des échantillons de quadrats dépendent du type d'organismes et de la nature de leur distribution.

Pour les organismes mobiles plus petits, tels que les mammifères, une technique appelée marquer et reprendre est souvent utilisé. Cette méthode consiste à marquer un échantillon d'animaux capturés d'une certaine manière et à les relâcher dans l'environnement pour qu'ils se mélangent au reste de la population, puis un nouvel échantillon est capturé et les scientifiques déterminent combien d'animaux marqués se trouvent dans le nouvel échantillon. Cette méthode suppose que plus la population est grande, plus le pourcentage d'organismes marqués qui seront recapturés est faible puisqu'ils se seront mélangés avec plus d'individus non marqués. Par exemple, si 80 mulots sont capturés, marqués et relâchés dans la forêt, alors un deuxième piégeage 100 mulots sont capturés et 20 d'entre eux sont marqués, la taille de la population (N) peut être déterminé à l'aide de l'équation suivante :

En utilisant notre exemple, la taille de la population serait de 400.

Ces résultats nous donnent une estimation de 400 individus au total dans la population d'origine. Le nombre réel sera généralement un peu différent de celui-ci en raison d'erreurs fortuites et de biais possibles causés par les méthodes d'échantillonnage.

Répartition des espèces

En plus de mesurer la densité, d'autres informations sur une population peuvent être obtenues en examinant la répartition des individus dans toute leur aire de répartition. UNE modèle de distribution des espèces est la répartition des individus dans un habitat à un moment donné — de vastes catégories de modèles sont utilisées pour les décrire.

Les individus au sein d'une population peuvent être répartis au hasard, en groupes ou également espacés (plus ou moins). Ceux-ci sont respectivement connus sous le nom de modèles de distribution aléatoires, regroupés et uniformes ([link]). Différentes distributions reflètent des aspects importants de la biologie de l'espèce, elles affectent également les méthodes mathématiques requises pour estimer la taille des populations. Un exemple de distribution aléatoire se produit avec le pissenlit et d'autres plantes qui ont des graines dispersées par le vent qui germent partout où elles tombent dans des environnements favorables. Une distribution groupée, peut être observée chez les plantes qui déposent leurs graines directement au sol, comme les chênes, elle peut également être observée chez les animaux qui vivent en groupes sociaux (bancs de poissons ou troupeaux d'éléphants). Une distribution uniforme est observée dans les plantes qui sécrètent des substances inhibant la croissance des individus à proximité (comme la libération de produits chimiques toxiques par les plantes de sauge). On le voit également chez les espèces animales territoriales, telles que les manchots qui maintiennent un territoire défini pour la nidification. Les comportements défensifs territoriaux de chaque individu créent un modèle régulier de distribution de territoires et d'individus de taille similaire au sein de ces territoires. Ainsi, la distribution des individus au sein d'une population fournit plus d'informations sur la façon dont ils interagissent les uns avec les autres qu'une simple mesure de densité. Tout comme les espèces à plus faible densité pourraient avoir plus de difficulté à trouver un partenaire, les espèces solitaires avec une distribution aléatoire pourraient avoir une difficulté similaire par rapport aux espèces sociales regroupées en groupes.

Démographie

Alors que la taille et la densité de la population décrivent une population à un moment donné, les scientifiques doivent utiliser la démographie pour étudier la dynamique d'une population. La démographie est l'étude statistique de l'évolution de la population dans le temps : taux de natalité, taux de mortalité et espérance de vie. Ces caractéristiques de la population sont souvent affichées dans une table de mortalité.

Tables de mortalité

Les tables de mortalité fournissent des informations importantes sur l'histoire de la vie d'un organisme et l'espérance de vie des individus à chaque âge. Ils sont calqués sur les tables actuarielles utilisées par le secteur des assurances pour estimer l'espérance de vie humaine. Les tables de mortalité peuvent inclure la probabilité que chaque groupe d'âge décède avant son prochain anniversaire, le pourcentage d'individus survivants décédant à un intervalle d'âge particulier (leur taux de mortalité, et leur espérance de vie à chaque intervalle. Un exemple de table de survie est présenté dans [lien] à partir d'une étude sur le mouflon de Dall, une espèce originaire du nord-ouest de l'Amérique du Nord. Notez que la population est divisée en intervalles d'âge (colonne A). Le taux de mortalité (pour 1000) indiqué dans la colonne D est basé sur le nombre d'individus décédés pendant l'intervalle d'âge (colonne B), divisé par le nombre d'individus survivants au début de l'intervalle (colonne C) multiplié par 1000.

Par exemple, entre trois et quatre ans, 12 individus meurent sur les 776 qui restaient des 1000 moutons d'origine. Ce nombre est ensuite multiplié par 1000 pour donner le taux de mortalité pour mille.

Comme le montrent les données sur le taux de mortalité (colonne D), un taux de mortalité élevé s'est produit lorsque les moutons avaient entre six mois et un an, puis a augmenté encore plus de 8 à 12 ans, après quoi il y avait peu de survivants. Les données indiquent que si un mouton de cette population survivait jusqu'à l'âge d'un an, il pourrait s'attendre à vivre encore 7,7 ans en moyenne, comme le montrent les chiffres de l'espérance de vie dans la colonne E.

Cette table de survie de Ovis dalli montre le nombre de décès, le nombre de survivants, le taux de mortalité et l'espérance de vie à chaque intervalle d'âge pour le mouflon de Dall.
Table de survie du mouton des montagnes de Dall 1
UNE B C E
Intervalle d'âge (années) Nombre de décès dans l'intervalle d'âge sur 1000 nés Nombre de survivants au début de l'intervalle d'âge sur 1000 nés Taux de mortalité pour 1000 vivants au début de l'intervalle d'âge Espérance de vie ou durée de vie moyenne restante pour ceux qui atteignent l'intervalle d'âge
0–0.5 54 1000 54.0 7.06
0.5–1 145 946 153.3
1–2 12 801 15.0 7.7
2–3 13 789 16.5 6.8
3–4 12 776 15.5 5.9
4–5 30 764 39.3 5.0
5–6 46 734 62.7 4.2
6–7 48 688 69.8 3.4
7–8 69 640 107.8 2.6
8–9 132 571 231.2 1.9
9–10 187 439 426.0 1.3
10–11 156 252 619.0 0.9
11–12 90 96 937.5 0.6
12–13 3 6 500.0 1.2
13–14 3 3 1000 0.7

Courbes de survie

Un autre outil utilisé par les écologistes des populations est un courbe de survie, qui est un graphique du nombre d'individus survivant à chaque intervalle d'âge en fonction du temps. Ces courbes nous permettent de comparer les cycles biologiques de différentes populations ([link]). Il existe trois types de courbes de survie. Dans une courbe de type I, la mortalité est faible dans les premières et moyennes années et survient principalement chez les individus plus âgés. Les organismes présentant une survie de type I produisent généralement peu de progéniture et fournissent de bons soins à la progéniture, augmentant ainsi la probabilité de leur survie. Les humains et la plupart des mammifères présentent une courbe de survie de type I. Dans les courbes de type II, la mortalité est relativement constante tout au long de la durée de vie et la mortalité est également susceptible de se produire à n'importe quel moment de la durée de vie. De nombreuses populations d'oiseaux fournissent des exemples de courbe de survie intermédiaire ou de type II. Dans les courbes de survie de type III, les jeunes âges connaissent la mortalité la plus élevée avec des taux de mortalité beaucoup plus faibles pour les organismes qui atteignent des années avancées. Les organismes de type III produisent généralement un grand nombre de descendants, mais leur fournissent très peu ou pas de soins. Les arbres et les invertébrés marins présentent une courbe de survie de type III car très peu de ces organismes survivent à leurs jeunes années, mais ceux qui atteignent un âge avancé sont plus susceptibles de survivre pendant une période de temps relativement longue.

Résumé de la section

Les populations sont des individus d'une espèce qui vivent dans un habitat particulier. Les écologistes mesurent les caractéristiques des populations : taille, densité et schéma de répartition. Les tables de mortalité sont utiles pour calculer l'espérance de vie des membres individuels de la population. Les courbes de survie montrent le nombre d'individus survivants à chaque intervalle d'âge tracé en fonction du temps.

[lien] Comme le montre ce graphique, la densité de population diminue généralement avec l'augmentation de la taille du corps. Pourquoi pensez-vous que ce soit le cas?

[lien] Les animaux plus petits nécessitent moins de nourriture et d'autres ressources, de sorte que l'environnement peut en supporter plus par unité de surface.

Choix multiple

Laquelle des méthodes suivantes fournira des informations à un écologiste sur la taille et la densité d'une population ?

Lequel des énoncés suivants montre le mieux l'espérance de vie d'un individu au sein d'une population ?

Les populations humaines ont quel type de courbe de survie ?

Réponse libre

Décrivez comment un chercheur déterminerait la taille d'une population de manchots en Antarctique à l'aide de la méthode de marquage et de lâcher.

Le chercheur marquait un certain nombre de manchots avec une étiquette, les relâchait dans la population et, plus tard, recapturait les pingouins pour voir quel pourcentage était marqué. Ce pourcentage permettrait d'estimer la taille de la population de manchots.

Notes de bas de page

    Données adaptées d'Edward S. Deevey, Jr., « Tables de survie pour les populations naturelles d'animaux », La revue trimestrielle de biologie 22, non. 4 (décembre 1947) : 283-314.

Glossaire


Estimation de la taille de la population

La façon la plus précise de déterminer la taille de la population est de compter tous les individus dans la zone. Cependant, cette méthode n'est généralement pas réalisable sur le plan logistique ou économique, en particulier lors de l'étude de grandes zones. Ainsi, les scientifiques étudient généralement les populations en échantillonnant une partie représentative de chaque habitat et utilisent cet échantillon pour faire des déductions sur la population dans son ensemble. Les méthodes utilisées pour échantillonner les populations afin de déterminer leur taille et leur densité sont généralement adaptées aux caractéristiques de l'organisme étudié. Pour les organismes immobiles tels que les plantes, ou pour les organismes très petits et lents, un quadrat peut être utilisé. Un quadrat est un carré de bois, de plastique ou de métal situé au hasard sur le sol et utilisé pour compter le nombre d'individus qui se trouvent dans ses limites. Pour obtenir un dénombrement précis à l'aide de cette méthode, le carré doit être placé à des emplacements aléatoires dans l'habitat suffisamment de temps pour produire une estimation précise. Cette méthode de dénombrement fournira une estimation de la taille et de la densité de la population. Le nombre et la taille des échantillons de quadrats dépendent du type d'organismes et de la nature de leur distribution.

Pour les organismes mobiles plus petits, tels que les mammifères, une technique appelée marquage et recapture est souvent utilisée. Cette méthode consiste à marquer un échantillon d'animaux capturés d'une certaine manière et à les relâcher dans l'environnement pour qu'ils se mélangent au reste de la population, puis un nouvel échantillon est capturé et les scientifiques déterminent combien d'animaux marqués se trouvent dans le nouvel échantillon. Cette méthode suppose que plus la population est grande, plus le pourcentage d'organismes marqués qui seront recapturés est faible puisqu'ils se seront mélangés avec plus d'individus non marqués. Par exemple, si 80 mulots sont capturés, marqués et relâchés dans la forêt, alors un deuxième piégeage 100 mulots sont capturés et 20 d'entre eux sont marqués, la taille de la population (N) peut être déterminé à l'aide de l'équation suivante :

En utilisant notre exemple, la taille de la population serait de 400.

Ces résultats nous donnent une estimation de 400 individus au total dans la population d'origine. Le nombre réel sera généralement un peu différent de celui-ci en raison d'erreurs fortuites et de biais possibles causés par les méthodes d'échantillonnage.


Dynamique et corrélation entre la positivité virale, la séroconversion et la gravité de la maladie dans COVID-19 : une étude rétrospective

Fond: La compréhension de la positivité virale et de la séroconversion au cours de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) est limitée.

Objectif: Décrire les modèles de positivité de la réaction en chaîne de la polymérase virale (PCR) et évaluer leurs corrélations avec la séroconversion et la gravité de la maladie.

Concevoir: Étude de cohorte rétrospective.

Réglage: 3 centres de soins spécialisés désignés pour COVID-19 à Wuhan, en Chine.

Participants : 3192 patients adultes atteints de COVID-19.

Des mesures: Données démographiques, cliniques et de laboratoire.

Résultats: Parmi les 12 780 tests PCR de transcriptase inverse pour le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère qui ont été effectués, 24,0% ont eu des résultats positifs. Chez 2142 patients atteints de COVID-19 confirmé en laboratoire, le taux de positivité virale a culminé au cours des 3 premiers jours. La durée médiane de positivité virale était de 24,0 jours (IC à 95 %, 18,9 à 29,1 jours) chez les patients gravement malades et de 18,0 jours (IC, 16,8 à 19,1 jours) chez les patients non gravement malades. Être gravement malade était un facteur de risque indépendant pour une positivité virale plus longue (rapport de risque, 0,700 [IC, 0,595 à 0,824] P < 0,001). Chez les patients atteints de COVID-19 confirmé en laboratoire, le taux d'IgM positif était de 19,3 % au cours de la première semaine, a culminé au cours de la cinquième semaine (81,5 %), puis a diminué régulièrement pour atteindre environ 55 % en 9 à 10 semaines. Le taux d'IgG positif était de 44,6% la première semaine, a atteint 93,3% la quatrième semaine, puis est resté élevé. Des réponses anticorps similaires ont été observées dans les cas diagnostiqués cliniquement. Les marqueurs inflammatoires sériques sont restés plus élevés chez les patients gravement malades. Parmi les patients non gravement malades, une proportion plus élevée de ceux avec une positivité virale persistante avaient de faibles titres d'IgM (<100 AU/mL) pendant toute la durée du traitement par rapport à ceux avec une courte positivité virale.

Limitation: Etude rétrospective et tests viraux et sérologiques irréguliers.

Conclusion: Le taux de positivité virale de la PCR a culminé au cours des premiers jours. Les taux de séroconversion ont culminé en 4 à 5 semaines. Les changements dynamiques de l'indice de laboratoire correspondaient bien aux signes cliniques, au processus de récupération et à la gravité de la maladie. De faibles titres d'IgM (<100 AU/mL) sont un facteur de risque indépendant de positivité virale persistante.


19.1 : Démographie et dynamique des populations - Biologie

MOTS-CLÉS : conflit homme-faune, perturbation humaine, MaxEnt, loisirs hors-piste, tourisme, orientation des visiteurs, gestion de la faune

Les loisirs de plein air, particulièrement en hiver, exercent une pression sur la faune. Alors que de nombreuses espèces semblent bien s'adapter aux activités récréatives prévisibles sur les sentiers, les activités imprévisibles hors sentier sont considérées comme nuisibles. Les mesures visant à minimiser les perturbations humaines nécessitent l'identification des « sites de conflit » où les activités humaines sont susceptibles d'interférer avec les besoins de la faune. Nous avons utilisé des données sur les loisirs d'hiver combinées à une modélisation spatiale pour prédire où les récréatifs se déplacent des sentiers balisés vers les habitats fauniques en hiver et pour déterminer les facteurs environnementaux qui déclenchent ce comportement hors sentier. Nous avons sondé les sentiers d'hiver balisés dans le sud de la Forêt-Noire, en Allemagne, à pied ou à ski pour les traces des personnes quittant le sentier, avec trois types de récréatifs distingués : les randonneurs, les utilisateurs de raquettes et les skieurs de fond. En utilisant une approche d'entropie maximale, la probabilité de quitter le sentier a été modélisée en fonction de variables topographiques, de structure forestière et d'infrastructure touristique. En combinant les résultats avec des informations sur l'habitat précédemment cartographiées de deux espèces sensibles aux perturbations, le grand tétras Tetrao urogallus et le cerf élaphe Cervus elaphus , nous avons identifié des sites de conflit où les mesures d'atténuation seraient les plus efficaces. Tous les modèles ont été efficaces pour prédire les endroits où les gens ont quitté les sentiers et les trois types de récréateurs ont montré un schéma similaire : la présence de sentiers d'été fermés et de panneaux de signalisation le long de ces sentiers s'est avéré être les facteurs affectant le plus fortement la probabilité de quitter les sentiers balisés, suivi de la pente, qui était négativement corrélée à la probabilité de sortir du sentier. Les personnes quittant directement la forêt, sans emprunter un sentier d'été, étaient le plus positivement influencées par les stades successifs de « régénération » et de « vieille forêt », tandis que l'augmentation du couvert forestier diminuait la probabilité de quitter le sentier. Les modèles ont été extrapolés à tous les sentiers balisés de la zone d'étude. Les emplacements avec une forte probabilité que des personnes quittent les sentiers ont été identifiés et recoupés avec les habitats clés précédemment cartographiés des deux espèces sauvages, montrant ainsi les emplacements où quitter le sentier serait lié à un potentiel élevé de conflit homme-faune. En indiquant ce qui pousse les gens à quitter les sentiers et en identifiant les emplacements critiques, nos résultats contribuent à la détermination de mesures de gestion adéquates.


Contenu

Bien que les graines d'un modèle source-puits aient été plantées plus tôt, [1] Pulliam [2] est souvent reconnu comme le premier à présenter un modèle source-puits entièrement développé. Il a défini les patchs source et puits en fonction de leurs paramètres démographiques, ou taux de BIDE (taux de naissance, d'immigration, de décès et d'émigration). Dans le patch source, les taux de natalité étaient supérieurs aux taux de mortalité, entraînant une croissance de la population. On s'attendait à ce que les individus en excès quittent la parcelle, de sorte que les taux d'émigration étaient supérieurs aux taux d'immigration. En d'autres termes, les sources étaient un exportateur net d'individus. En revanche, dans une zone de puits, les taux de mortalité étaient supérieurs aux taux de natalité, entraînant un déclin de la population vers l'extinction à moins que suffisamment d'individus n'aient émigré de la zone source. Les taux d'immigration devaient être supérieurs aux taux d'émigration, de sorte que les puits étaient un importateur net d'individus. En conséquence, il y aurait un flux net d'individus de la source au puits (voir le tableau 1).

Les travaux de Pulliam ont été suivis par de nombreux autres qui ont développé et testé le modèle source-puits. Watkinson et Sutherland [3] ont présenté un phénomène dans lequel des taux d'immigration élevés pourraient faire apparaître une parcelle comme un puits en élevant la population de la parcelle au-dessus de sa capacité de charge (le nombre d'individus qu'elle peut supporter). Cependant, en l'absence d'immigration, les parcelles sont en mesure de soutenir une population plus petite. Étant donné que les véritables puits ne peuvent supporter aucune population, les auteurs ont appelé ces correctifs "pseudo-puits". La distinction définitive entre les véritables puits et les pseudo-puits nécessite de couper l'immigration vers le patch en question et de déterminer si le patch est toujours capable de maintenir une population. Thomas et al. [4] ont pu faire exactement cela, en profitant d'un gel inhabituel qui a tué les plantes hôtes d'une population source de papillon damier d'Edith (Euphydryas editha). Sans les plantes hôtes, l'approvisionnement d'immigrants vers d'autres parcelles voisines a été interrompu. Bien que ces parcelles aient semblé être des puits, elles ne se sont pas éteintes sans un apport constant d'immigrants. Ils étaient capables de soutenir une population plus petite, suggérant qu'ils étaient en fait des pseudo-puits.

La mise en garde de Watkinson et Sutherland [3] concernant l'identification des pseudo-puits a été suivie par Dias, [5] qui a soutenu que la différenciation entre les sources et les puits eux-mêmes peut être difficile. Elle a affirmé qu'une étude à long terme des paramètres démographiques des populations dans chaque parcelle est nécessaire. Sinon, des variations temporaires de ces paramètres, peut-être dues à des fluctuations climatiques ou à des catastrophes naturelles, peuvent entraîner une mauvaise classification des parcelles. Par exemple, Johnson [6] a décrit les inondations périodiques d'une rivière au Costa Rica qui ont complètement inondé des parcelles de la plante hôte d'un coléoptère à feuilles roulées (Cephaloleia fenestrata). Pendant les inondations, ces plaques sont devenues des puits, mais à d'autres moments, elles n'étaient pas différentes des autres plaques. Si les chercheurs n'avaient pas réfléchi à ce qui s'est passé pendant les inondations, ils n'auraient pas compris toute la complexité du système.

Dias [5] a également soutenu qu'une inversion entre la source et l'habitat du puits est possible, de sorte que les puits peuvent en fait devenir les sources. Étant donné que la reproduction dans les parcelles sources est beaucoup plus élevée que dans les parcelles puits, on s'attend généralement à ce que la sélection naturelle favorise les adaptations à l'habitat source. Cependant, si la proportion de l'habitat source par rapport à l'habitat puits change de sorte que l'habitat puits devient beaucoup plus disponible, les organismes peuvent commencer à s'y adapter à la place. Une fois adapté, le puits peut devenir un habitat source. On pense que cela s'est produit pour la mésange bleue (Parus caeruleus) Il y a 7 500 ans, la composition des forêts de Corse a changé, mais peu d'exemples modernes sont connus. Boughton [7] a décrit une inversion de source-pseudo-puits dans les populations de papillons de E. editha. [4] Suite au gel, les papillons ont eu du mal à recoloniser les anciennes plaques sources. Boughton a découvert que les plantes hôtes dans les anciennes sources sénescent beaucoup plus tôt que dans les anciennes plaques de pseudo-puits. En conséquence, les immigrants arrivaient régulièrement trop tard pour réussir à se reproduire. Il découvrit que les anciens pseudo-puits étaient devenus des sources, et que les anciennes sources étaient devenues de véritables puits.

L'un des ajouts les plus récents à la littérature source-puits est celui de Tittler et al., [8] qui a examiné la grive des bois (Hylocichla mustelina) les données d'enquête pour la preuve des populations sources et puits à grande échelle. Les auteurs ont estimé que les émigrants des sources seraient probablement les juvéniles produits au cours d'une année se dispersant pour se reproduire dans les puits l'année suivante, produisant un décalage d'un an entre les changements de population dans la source et dans le puits. À l'aide des données du Relevé des oiseaux nicheurs, un relevé annuel des oiseaux d'Amérique du Nord, ils ont recherché des relations entre les sites de relevé montrant un tel décalage d'un an. Ils ont trouvé plusieurs paires de sites montrant des relations significatives distantes de 60 à 80 km. Plusieurs semblaient être des sources pour plus d'un puits, et plusieurs puits semblaient recevoir des individus de plus d'une source. De plus, certains sites semblaient être un puits pour un site et une source pour un autre (voir la figure 1). Les auteurs ont conclu que la dynamique source-puits peut se produire à l'échelle continentale.

L'un des problèmes les plus déroutants consiste à identifier les sources et les puits sur le terrain. [9] Runge et al. [9] soulignent qu'en général, les chercheurs doivent estimer la reproduction par habitant, la probabilité de survie et la probabilité d'émigration pour différencier les habitats sources et puits. Si l'émigration est ignorée, alors les individus qui émigrent peuvent être traités comme des mortalités, ce qui fait que les sources sont classées comme des puits. Cette question est importante si le concept source-puits est considéré en termes de qualité de l'habitat (comme dans le tableau 1), car classer un habitat de haute qualité comme de mauvaise qualité peut conduire à des erreurs de gestion écologique. Runge et al. [9] ont montré comment intégrer la théorie de la dynamique source-puits avec des matrices de projection de population [10] et des statistiques écologiques [11] afin de différencier les sources et les puits.

Pourquoi des individus quitteraient-ils un habitat source de haute qualité pour un habitat puits de faible qualité? Cette question est au cœur de la théorie source-puits. En fin de compte, cela dépend des organismes et de la façon dont ils se déplacent et se répartissent entre les parcelles d'habitat. Par exemple, les plantes se dispersent passivement, en s'appuyant sur d'autres agents tels que le vent ou les courants d'eau pour déplacer les graines vers une autre parcelle. La dispersion passive peut entraîner une dynamique source-puits chaque fois que les graines atterrissent dans une parcelle qui ne peut pas soutenir la croissance ou la reproduction de la plante. Les vents peuvent y déposer continuellement des graines, maintenant une population même si les plantes elles-mêmes ne se reproduisent pas avec succès. [12] Un autre bon exemple pour cette affaire sont les protistes du sol. Les protistes du sol se dispersent également passivement, comptant principalement sur le vent pour coloniser d'autres sites. [13] En conséquence, la dynamique source-puits peut survenir simplement parce que des agents externes ont dispersé des propagules de protistes (par exemple, des kystes, des spores), forçant les individus à se développer dans un habitat pauvre. [14]

En revanche, de nombreux organismes qui se dispersent activement ne devraient avoir aucune raison de rester dans une tache de puits [15], à condition que les organismes soient capables de la reconnaître comme une tache de mauvaise qualité (voir la discussion sur les pièges écologiques). Le raisonnement derrière cet argument est que les organismes sont souvent censés se comporter selon la « distribution libre idéale », qui décrit une population dans laquelle les individus se répartissent uniformément entre les parcelles d'habitat en fonction du nombre d'individus que la parcelle peut supporter. [16] Quand il y a des pièces rapportées de qualité variable disponibles, la distribution libre idéale prédit un modèle de "dispersion équilibrée". [15] Dans ce modèle, lorsque la parcelle d'habitat préférée devient suffisamment encombrée pour que la fitness moyenne (taux de survie ou succès de reproduction) des individus de la parcelle tombe en dessous de la fitness moyenne dans une seconde parcelle de qualité inférieure, les individus sont censés se déplacer au deuxième patch. Cependant, dès que le deuxième patch devient suffisamment encombré, les individus devraient revenir au premier patch. Finalement, les patchs devraient devenir équilibrés de sorte que la forme physique moyenne des individus dans chaque patch et les taux de dispersion entre les deux patchs soient égaux. Dans ce modèle de dispersion équilibrée, la probabilité de quitter un patch est inversement proportionnelle à la capacité de charge du patch. [15] Dans ce cas, les individus ne devraient pas rester très longtemps dans l'habitat puits, où la capacité de charge est nulle et la probabilité de sortie est donc très élevée.

Une alternative aux modèles de distribution libre idéale et de dispersion équilibrée est lorsque la valeur adaptative peut varier entre les sites de reproduction potentiels au sein des parcelles d'habitat et que les individus doivent sélectionner le meilleur site disponible. Cette alternative a été appelée « distribution préventive idéale », car un site de reproduction peut être préempté s'il a déjà été occupé. [17] Par exemple, les individus dominants et plus âgés d'une population peuvent occuper tous les meilleurs territoires de la source, de sorte que le prochain meilleur territoire disponible peut être dans le puits. À mesure que les individus subordonnés plus jeunes vieillissent, ils peuvent être en mesure d'occuper des territoires dans la source, mais les nouveaux juvéniles subordonnés de la source devront se déplacer vers le puits. Pulliam [2] a soutenu qu'un tel modèle de dispersion peut maintenir indéfiniment une grande population de puits. De plus, si les bons sites de reproduction dans la source sont rares et les sites de reproduction médiocres dans le puits sont fréquents, il est même possible que la majorité de la population réside dans le puits.

Le modèle source-puits de la dynamique des populations a apporté des contributions à de nombreux domaines de l'écologie. Par exemple, la niche d'une espèce était à l'origine décrite comme les facteurs environnementaux nécessaires à une espèce pour mener à bien son cycle vital, et une espèce ne devait se trouver que dans des zones qui répondaient à ces exigences de niche. [18] Ce concept de niche a été appelé plus tard la « niche fondamentale », et décrit comme tous les endroits qu'une espèce pourrait occuper avec succès. En revanche, la « niche réalisée » était décrite comme l'ensemble des endroits qu'une espèce occupait réellement et devait être inférieure à l'étendue de la niche fondamentale en raison de la compétition avec d'autres espèces. [19] Cependant, le modèle source-puits a démontré que la majorité d'une population pouvait occuper un puits qui, par définition, ne répondait pas aux besoins de niche de l'espèce, [2] et était donc en dehors de la niche fondamentale (voir Figure 2 ). Dans ce cas, la niche réalisée était en fait plus grande que la niche fondamentale, et les idées sur la façon de définir la niche d'une espèce devaient changer.

La dynamique source-puits a également été intégrée aux études des métapopulations, un groupe de populations résidant dans des parcelles d'habitat. [20] Bien que certaines parcelles puissent disparaître, la persistance régionale de la métapopulation dépend de la capacité des parcelles à être recolonisées. Tant qu'il existe des parcelles sources pour une reproduction réussie, les parcelles puits peuvent permettre au nombre total d'individus de la métapopulation de croître au-delà de ce que la source pourrait supporter, fournissant une réserve d'individus disponibles pour la recolonisation. [21] La dynamique source-puits a également des implications pour les études de la coexistence d'espèces dans les parcelles d'habitat. Parce qu'une parcelle qui est une source pour une espèce peut être un puits pour une autre, la coexistence peut en fait dépendre de l'immigration d'une deuxième espèce plutôt que des interactions entre les deux espèces. [2] De même, la dynamique source-puits peut influencer la coexistence régionale et la démographie des espèces au sein d'une métacommunauté, un groupe de communautés connectées par la dispersion d'espèces potentiellement en interaction. [22] Enfin, le modèle source-puits a grandement influencé la théorie des pièges écologiques, un modèle dans lequel les organismes préfèrent l'habitat puits à l'habitat source. [23]

Les gestionnaires des terres et les écologistes s'intéressent de plus en plus à la préservation et à la restauration d'habitats de haute qualité, en particulier lorsqu'il s'agit d'espèces rares, menacées ou en voie de disparition. Par conséquent, il est important de comprendre comment identifier ou créer un habitat de haute qualité, et comment les populations réagissent à la perte ou au changement d'habitat. Parce qu'une grande proportion de la population d'une espèce pourrait exister dans un habitat puits, [24] les efforts de conservation peuvent mal interpréter les exigences d'habitat de l'espèce. De même, sans tenir compte de la présence d'un piège, les écologistes pourraient à tort préserver l'habitat du piège en supposant que l'habitat préféré d'un organisme était également un habitat de bonne qualité. Simultanément, l'habitat source peut être ignoré ou même détruit si seule une faible proportion de la population y réside. La dégradation ou la destruction de l'habitat source aura à son tour un impact sur les populations de puits ou de pièges, potentiellement sur de grandes distances. [8] Enfin, les efforts de restauration d'habitats dégradés peuvent involontairement créer un piège écologique en donnant à un site l'apparence d'un habitat de qualité, mais qui n'a pas encore développé tous les éléments fonctionnels nécessaires à la survie et à la reproduction d'un organisme. Pour une espèce déjà menacée, de telles erreurs pourraient entraîner un déclin rapide de la population vers l'extinction.


Biologie et dynamique des populations de la morue (Sébastien Lévis) dans le sud de la Californie Bight

La morue (Sébastien Lévis) est un grand sébaste démersal (100 cm-FL) à longue durée de vie (âge maximal observé 55 ans) capturé dans le cadre de pêcheries commerciales et récréatives multispécifiques au large du sud et du centre de la Californie. Il vit à 20-500 m de profondeur : les adultes (>44 cm TL) habitent les zones rocheuses à 90-300 m et les juvéniles habitent le sable fin et l'argile à 40-100 m. Les deux sexes ont une croissance et une maturité similaires. Les deux sexes recrutent à la pêche avant d'atteindre leur pleine maturité. D'après les données sur l'âge et la croissance, le taux de mortalité naturelle est d'environ M =0,055/an, mais l'estimation est incertaine. La biomasse, le recrutement et la mortalité entre 1951 et 1998 ont été estimés dans un modèle de différence de retard avec des données de capture et des indices d'abondance. Le même modèle a donné des estimations moins précises pour 1916–50 sur la base de données de capture et d'hypothèses sur la biomasse vierge et le recrutement telles qu'utilisées dans l'analyse de la réduction des stocks. Les indices d'abondance, basés sur des données d'événements rares, comprenaient un indice pondéré par zone d'habitat des captures récréatives par unité d'effort de pêche (les valeurs de l'indice de CPUE étaient de 0,003 à 0,07 poisson par heure de pêcheur à la ligne), un indice standardisé de la proportion de traits positifs dans l'ichtyoplancton CalCOFI données des relevés (erreurs binomiales, 0 à 13 % de traits positifs/an) et proportion de traits positifs pour les juvéniles dans les relevés au chalut de fond (erreurs binomiales, 0 à 30 % de traits positifs/an). La biomasse de la morue bovine est surexploitée dans le sud de la Californie Bight pendant la saison 1998 était d'environ 7 % du niveau vierge et les prises récentes ont été de près de 20 tonnes métriques (t)/an. Les projections basées sur les niveaux de recrutement récents indiquent que la biomasse diminuera à des niveaux de capture supérieurs à 5 t/an. Les données sur les tendances indiquent que le recrutement sera faible dans un avenir proche. L'effort de pêche récréative en eau profonde a augmenté et est devenu plus efficace pour capturer la morue. Les zones avec des taux de capture relativement élevés pour la morue bovine sont moins nombreuses et plus au large. La morue meurt après sa capture et ne peut être relâchée vivante. Deux zones récemment fermées à la pêche de fond permettront de reconstituer le stock de bovin.


Comprendre la dynamique du COVID-19 et les effets des interventions aux Philippines : une étude de modélisation mathématique

Fond Le COVID-19 semble avoir provoqué des épidémies moins graves dans de nombreux pays à revenu faible et intermédiaire (PRFI) par rapport aux pays à revenu élevé, peut-être en raison de différences démographiques, socio-économiques, climatiques, de surveillance et de réponses politiques. Les Philippines sont un LMIC qui a connu une épidémie de COVID-19 relativement grave mais qui a récemment réduit la transmission tout en facilitant progressivement les interventions.

Méthodes Nous avons appliqué un modèle compartimental structuré par âge qui incorporait une mobilité variable dans le temps, des tests et des comportements de protection individuelle (par le biais d'une politique de « normes de santé minimales », MHS) pour représenter l'épidémie de COVID-19 aux Philippines à l'échelle nationale et pour trois régions très touchées (Calabarzon , Visayas centrales et région de la capitale nationale). Nous avons estimé les effets des mesures de contrôle, les paramètres épidémiologiques clés et projeté les impacts des interventions d'assouplissement.

Résultats La structure par âge de la population, les taux de contact, la mobilité, les tests et le MHS étaient suffisants pour expliquer l'épidémie aux Philippines sur la base de la bonne adéquation entre les cas modélisés et signalés, les hospitalisations et les décès. Plusieurs des paramètres épidémiologiques ajustés étaient cohérents avec ceux rapportés dans les milieux à revenu élevé. Le modèle a indiqué que le MHS réduisait la probabilité de transmission par contact de 15 à 32 %. Le taux de détection des cas en décembre 2020 a été estimé à ∼14%, la population récupérée à ∼12%, et les projections de scénarios ont indiqué une sensibilité élevée à l'adhésion au MHS.

Conclusion La dynamique du COVID-19 aux Philippines est déterminée par l'âge, la structure de contact et la mobilité, et l'épidémie peut être comprise dans un cadre similaire à celui des milieux à revenu élevé. Le respect continu des mesures MHS à faible coût devrait permettre aux Philippines de maintenir le contrôle de l'épidémie, mais la résurgence de la maladie reste une menace en raison des faibles taux d'immunité et de détection de la population.

Déclaration d'intérêts concurrents

Les auteurs n'ont déclaré aucun intérêt concurrent.

Déclaration de financement

Ce travail a été soutenu par le Bureau régional de l'Organisation mondiale de la santé pour le Pacifique occidental afin de fournir des conseils de modélisation aux États membres. JMS est soutenu par une subvention de prévision écologique de la NASA (NNX17AI21G). EDLT, TRT, MRJEE et RFRS sont soutenus par une subvention de projet du Conseil philippin pour la recherche et le développement en santé, Département des sciences et technologies, Philippines. JMT est soutenu par une bourse de début de carrière du Conseil national de la santé et de la recherche médicale (APP1142638). Les organismes de financement n'ont joué aucun rôle dans la conception de l'étude, l'analyse, l'interprétation des données et la rédaction du manuscrit.

Déclarations de l'auteur

Je confirme que toutes les directives éthiques pertinentes ont été suivies et que toutes les approbations nécessaires de l'IRB et/ou du comité d'éthique ont été obtenues.

Les détails de l'IRB/organisme de surveillance qui a accordé l'approbation ou l'exemption pour la recherche décrite sont donnés ci-dessous :

Aucune surveillance de la CISR n'a été nécessaire pour cette étude.

Tout le consentement nécessaire du patient/participant a été obtenu et les formulaires institutionnels appropriés ont été archivés.

Je comprends que tous les essais cliniques et toute autre étude interventionnelle prospective doivent être enregistrés auprès d'un registre approuvé par l'ICMJE, tel que ClinicalTrials.gov. Je confirme qu'une telle étude rapportée dans le manuscrit a été enregistrée et que l'ID d'enregistrement de l'essai est fourni (remarque : si vous publiez une étude prospective enregistrée rétrospectivement, veuillez fournir une déclaration dans le champ ID de l'essai expliquant pourquoi l'étude n'a pas été enregistrée à l'avance) .

J'ai suivi toutes les directives de rapport de recherche appropriées et téléchargé la ou les listes de contrôle de rapport de recherche du réseau EQUATOR pertinentes et d'autres documents pertinents en tant que fichiers supplémentaires, le cas échéant.


Systèmes dynamiques en biologie des populations

La conjonction de la dynamique non linéaire et de la biologie a permis des avancées significatives dans les deux domaines, la dynamique non linéaire fournissant un outil pour comprendre les phénomènes biologiques et la biologie stimulant les développements de la théorie des systèmes dynamiques. Cette monographie de recherche fournit une introduction à la théorie des semi-écoulements non autonomes avec des applications à la dynamique des populations. Il développe des approches systémiques dynamiques de diverses équations évolutives telles que les équations aux différences, ordinaires, fonctionnelles et aux dérivées partielles, et accorde plus d'attention aux phénomènes périodiques et presque périodiques. La présentation comprend la théorie de la persistance, la dynamique monotone, les semi-écoulements périodiques et presque périodiques, les ondes progressives et l'analyse globale des modèles typiques de la biologie des populations. Les mathématiciens chercheurs travaillant avec la dynamique non linéaire, en particulier ceux qui s'intéressent aux applications à la biologie, trouveront ce livre utile. Il peut également être utilisé comme manuel ou comme lecture supplémentaire pour un cours de troisième cycle sur des sujets spéciaux sur la théorie et les applications des systèmes dynamiques.

Le Dr Xiao-Qiang Zhao est professeur de mathématiques appliquées à l'Université Memorial de Terre-Neuve, au Canada. Ses principaux intérêts de recherche portent sur les systèmes dynamiques appliqués, les équations différentielles non linéaires et la biologie mathématique. Il est l'auteur de plus de 40 articles et ses recherches ont joué un rôle important dans le développement de la théorie des semi-écoulements périodiques et presque périodiques et de leurs applications.

Le Dr Xiao-Qiang Zhao est professeur de mathématiques appliquées à l'Université Memorial de Terre-Neuve, au Canada. Ses principaux intérêts de recherche portent sur les systèmes dynamiques appliqués, les équations différentielles non linéaires et la biologie mathématique. Il est l'auteur de plus de 40 articles et ses recherches ont joué un rôle important dans le développement de la théorie des semi-écoulements périodiques et presque périodiques et de leurs applications.

"Il s'agit d'une monographie de recherche hautement technique qui intéressera principalement ceux qui travaillent dans le domaine de la dynamique mathématique des populations. … Le livre fournit une couverture complète des derniers développements théoriques, en particulier dans les sophistications purement mathématiques du domaine … ." (Tony Crilly, The Mathematical Gazette, mars 2005)

"Ce livre fournit une introduction à la théorie des semi-flux périodiques sur les espaces métriques et leurs applications à la dynamique des populations. … Ce livre sera très utile aux mathématiciens travaillant sur les modèles dynamiques non linéaires et leurs applications à la biologie." (R.Bürger, Monatshefte für Mathematik, Vol. 143 (4), 2004)

"Le but principal du livre, selon les mots de l'auteur, "est de fournir une introduction à la théorie des semi-flux périodiques sur les espaces métriques" et d'appliquer cette théorie à une collection d'équations mathématiques de la dynamique des populations. … Le livre présente ses théorie de manière cohérente et lisible. Il devrait s'avérer être une ressource précieuse pour les mathématiciens qui s'intéressent aux systèmes dynamiques non autonomes et à leurs applications à des modèles d'inspiration biologique. (J. M. Cushing, Revues mathématiques, 2004 f)


Conclusion

Les résultats observés révèlent des relations entre le sexe féminin, l'âge, la durée des symptômes et la gravité de la maladie, ainsi que la persistance et la perte des taux sériques d'IgG chez les personnes qui se sont remises du COVID-19 pour la première fois dans la région amazonienne brésilienne. Le pourcentage de patients présentant une perte d'anticorps était élevé dans la présente étude, ce qui peut avoir des implications pour les investigations séroépidémiologiques [36], en particulier celles menées récemment, conduisant éventuellement à des calculs sous-estimés de la prévalence de l'infection ou même de la susceptibilité de la population à une éventuelle réinfection. et compromettant ainsi le succès des campagnes de vaccination en cours. Par conséquent, l'utilisation de tests à haute sensibilité et spécificité en tant que dosage immunologique de microparticules chimiluminescentes peut améliorer la précision et la capacité de diagnostic des anticorps anti-SRAS-CoV-2 [37].


Voir la vidéo: Chap1:séq4:La notion de plaque lithosphèrique (Décembre 2022).