Pendant les périodes glaciaires du Pléistocène, la péninsule de Floride a régulièrement atteint le double de sa taille actuelle à mesure que les glaciers s’étendaient près des pôles de la planète, pour être réduits à une série d’îles lorsque la fonte des glaces revenait à la mer pendant les périodes chaudes. Au total, les glaciers ont avancé et reculé 17 fois, et selon une nouvelle étude, l’instabilité environnementale qui en résulte pourrait avoir contribué à l’incroyable diversité végétale que l’on trouve aujourd’hui en Floride.
Des chercheurs du Florida Museum of Natural History sont arrivés à cette conclusion en étudiant les menthes broussailleuses, un groupe unique de plantes endémiques du sud-est des États-Unis qui ont rayonné pendant les périodes glaciaires. Abandonnées cycliquement sur des îles isolées à mesure que les mers montaient et descendaient, les populations de menthe se sont isolées génétiquement et ont divergé au fil du temps, générant de multiples nouvelles espèces.
Malgré leur longue série de victoires, les menthes des broussailles ont récemment été frappées de plein fouet par la menace d’extinction due à la destruction de l’habitat par l’homme et au changement climatique imminent. Sur les 13 espèces endémiques de Floride, huit sont répertoriées comme étant en voie de disparition au niveau de l’État ou au niveau fédéral.
« La chose la plus remarquable à propos de ce groupe est leur rareté », a déclaré l’auteur principal Andre Naranjo, qui a terminé l’étude alors qu’il travaillait comme doctorant au département de biologie de l’Université de Floride. « Une espèce, Conradina etonia, ne pousse que dans une zone de 30 milles carrés, et si vous deviez paver par-dessus, ce serait tout. L’espèce aurait disparu. »
D’autres bonbons à la menthe partagent un modèle similaire. La menthe de Lakela (Dicerandra immaculata) a été réduite à une seule population, dont la plupart est située sur des terres privées. Le baume de gommage (Dicerandra frutescens) est limité au comté de Highlands, en Floride, où il pousse le long d’une crête élevée de plus en plus damier par le développement. Plus à l’ouest, le romarin Apalachicola (Conradina glabra) a été réduit à seulement dix emplacements connus dans une seule région de l’enclave de Floride.
Le sort actuel des bonbons à la menthe et d’autres groupes comme eux n’offre qu’une explication partielle de la raison pour laquelle ils ont été mis à l’écart jusqu’à présent. Pour avoir une image complète, dit Naranjo, il faut avoir une vision beaucoup plus longue de la façon dont les espèces se sont comportées au fil du temps, une vision qui couvre plusieurs millions d’années de leur histoire naturelle.
Naranjo voulait savoir d’où venaient les bonbons à la menthe, quand ils venaient et comment ils se retrouvaient avec leurs distributions actuelles. S’appuyant sur ses précédents travaux publiés dans Science et pratique de la conservationNaranjo a utilisé une nouvelle méthode de reconstruction des environnements historiques développée par le co-auteur Ryan Folk, ancien associé postdoctoral au Florida Museum of Natural History qui a rejoint la faculté de la Mississippi State University en 2019.
En saisissant des informations sur les habitats actuels des plantes, telles que la température, les précipitations et le type de sol, Naranjo a ensuite pu retracer leur histoire géographique. Le résultat a été une carte détaillée qui a identifié les environnements les plus appropriés pour chacune des 22 espèces, dont la moitié sont endémiques à la Floride.
Il y a près de quatre millions d’années, une espèce de menthe broussailleuse poussant dans le bassin de la rivière Apalachicola en Floride a versé une fine couche de graines sur le sol sablonneux en dessous. Chacune pas plus grosse qu’un gros grain de sable, les graines ne voyagent souvent pas loin, ce que les chercheurs soupçonnent d’être une cause majeure de leur rareté. Mais ils sont également dotés d’un mécanisme de déploiement opportuniste qui permet parfois un transport longue distance.
Les téguments de graines de menthe gommée sont perforés de glandes qui dégagent de petites quantités d’huile visqueuse, a déclaré Naranjo. « Lorsqu’il pleut très fort, l’eau forme de petits ruisseaux qui évacuent le sable des habitats de broussailles. Si les graines atterrissent dans ces ruisseaux, leur enrobage mucilagineux réduit la friction, ce qui les éloigne de quelques mètres de la plante mère. »
Que ce soit en une seule fois ou par étapes, une graine ou des graines de la population d’origine d’Apalachicola ont en quelque sorte parcouru potentiellement des centaines de kilomètres à l’est, menant finalement à l’établissement de menthes dans la région d’Altamaha en Géorgie. Les graines de ces populations nouvellement établies peuvent avoir flotté sur des rivières et des ruisseaux dans la péninsule de Floride, où elles se sont échouées sur l’ancien lac de Galles et les crêtes côtières de l’Atlantique.
Tout au long des périodes glaciaires, la population restée à l’ouest a rayonné dans les faux romarins (genre Conradina), tandis que celle de l’est a donné naissance au genre Dicerandra. Les groupes se sont parfois entrecroisés dans un schéma migratoire complexe qui a abouti à des parents éloignés partageant le même environnement, une réunion de famille à l’échelle du millénaire.
Les menthes gommées ne sont qu’un exemple de plantes uniques de Floride originaires de la péninsule qui sont maintenant en péril en raison de la destruction de l’habitat, de la suppression des incendies et de la concurrence avec les espèces envahissantes. La dorsale du lac Wales, où de nombreuses menthes des broussailles ont évolué et qui servait d’arche pour les plantes et les animaux se retirant de la montée des mers, a perdu plus de 85 % de son habitat naturel au profit de l’urbanisation et de l’agriculture.
La Floride fait également partie de la plaine côtière nord-américaine, qui a été répertoriée en 2015 comme l’un des 36 points chauds de la biodiversité de la Terre, définie comme une région abritant au moins 1 500 espèces endémiques et qui a perdu 70 % ou plus de sa végétation d’origine.
« Nous devons commencer à penser à la conservation dans un contexte plus large que celui des espèces individuelles », a déclaré Naranjo, soulignant que l’accent devrait plutôt être mis sur la préservation de régions et d’environnements entiers. « Notre espoir est que cette recherche puisse être utilisée comme une rubrique pour étudier d’autres plantes endémiques et affiner davantage une approche de conservation globale pour les zones les plus à risque d’être développées. »
Les auteurs ont publié leur étude dans le Journal de biogéographie.
Plus d’information:
Andre A. Naranjo et al, Les analyses de la zone ancestrale révèlent une évolution influencée par le Pléistocène dans un clade de plantes endémiques des plaines côtières, Journal de biogéographie (2022). DOI : 10.1111/jbi.14541
Andre A. Naranjo et al, Endémisme, changement climatique projeté et identification des espèces préoccupantes dans le clade Scrub Mint (Lamiaceae), Science et pratique de la conservation (2022). DOI : 10.1111/csp2.621