Comment la diversité phytochimique affecte les dommages causés aux herbivores dans une communauté d’arbres tropicaux

Les progrès récents en métabolomique améliorent notre compréhension des impacts écologiques de la diversité chimique des plantes. Cependant, peu d’études ont examiné comment la diversité phytochimique affecte les dommages causés aux herbivores à l’échelle communautaire dans les communautés d’arbres tropicaux.

Dans une étude publiée dans Lettres d’écologiedes chercheurs du Jardin botanique tropical de Xishuangbanna (XTBG) de l’Académie chinoise des sciences ont étudié la relation entre la diversité phytochimique de la communauté et les dommages foliaires induits par les herbivores en intégrant une métabolomique non ciblée, une phylogénie basée sur le plastome et une parcelle de surveillance à long terme des forêts tropicales. de 358 espèces.

À l’aide de métabolomique non ciblée, les chercheurs ont évalué les métabolites secondaires et mesuré l’herbivorie de 358 espèces de plantes dans une parcelle de dynamique forestière de 20 ha dans la forêt tropicale humide du Xishuangbanna, dans le sud-ouest de la Chine.

Les chercheurs ont subdivisé la parcelle en quadrats de 20 × 20 m (500 au total) et ont utilisé des observations du métabolome et des herbivores au niveau des espèces pour calculer la diversité et la dissemblance phytochimiques et les herbivores dans les communautés d’arbres locales, et ont examiné leurs relations avec l’environnement lumineux et les nutriments du sol au niveau du sol. échelle spatiale.

Ils n’ont signalé aucun signal phylogénétique dans la plupart des classes de composés, ce qui indique une diversification rapide des métabolomes des arbres. Ils ont constaté que les espèces localement coexistantes étaient plus différentes chimiquement que aléatoires, et que la dispersion chimique locale et la diversité des métabolites étaient associées à un herbivore inférieur, en particulier celui des insectes herbivores spécialisés.

Les résultats ont montré une diminution du nombre global d’herbivores à mesure que la diversité des métabolites au sein de la communauté augmente. Les plantes voisines avec divers métabolites secondaires ont réduit les dommages causés aux herbivores, en particulier pour les herbivores spécialisés avec une gamme d’hôtes limitée et un potentiel d’impacts dépendant de la densité sur les plantes.

Le rôle des herbivores spécialisés dans la promotion de voisinages locaux d’arbres chimiquement différents et diversifiés suggère que les interactions plantes-herbivores à médiation chimique représentent un élément clé de la niche avec le potentiel de contribuer au maintien de la diversité des espèces d’arbres dans les forêts tropicales.

« Nos résultats mettent en évidence le rôle des métabolites secondaires dans la médiation des interactions plantes-herbivores et leur potentiel à faciliter la différenciation des niches d’une manière qui contribue à la coexistence des espèces », a déclaré Yang Jie de XTBG.