Une grande partie de l’évolution est la compétition – lorsque les ressources sont limitées, les plantes et les animaux doivent se battre pour les nutriments, les partenaires et les endroits où vivre. Cela signifie que les prairies couvertes de fleurs des montagnes Hengduan en Chine étaient un mystère de l’évolution – il existe des dizaines d’espèces étroitement apparentées. rhododendrons qui vivent tous en harmonie. Pour comprendre pourquoi, les scientifiques ont passé un été à documenter soigneusement les schémas de floraison de 34 Rhododendron espèces, et ils ont découvert la raison pour laquelle les plantes pouvaient coexister : elles éclataient en fleurs à différents moments de la saison pour ne pas avoir à se disputer les pollinisateurs.
« Il y a cette idée de base en écologie de la niche, que le mode de vie d’une espèce, comme ce qu’elle mange et comment elle s’intègre dans l’environnement, ne peut pas être reproduit dans la même communauté. Si deux espèces avec le même mode de vie vivent dans le même espace, ils vont rivaliser les uns avec les autres, donc l’un ou les deux s’adapteront pour avoir des modes de vie différents et qui ne se chevauchent pas, ou ils disparaîtront », explique Rick Ree, conservateur au Field Museum de Chicago et auteur principal de la nouvelle étude dans le Journal d’écologie. « Puisqu’il y a tant d’espèces étroitement apparentées de rhododendrons vivant tous ensemble dans ces montagnes, nous voulions comprendre comment ils pouvaient coexister. »
Les rhododendrons sont des arbustes à fleurs; vous avez probablement vu certaines espèces (comme les azalées) en vente à la jardinerie. Les montagnes Hengduan, adjacentes au plateau Qinghai-Tibet, sont ce que les biologistes appellent un point chaud de la biodiversité : un endroit écologiquement fragile avec un nombre inhabituellement élevé d’espèces différentes. « Ils forment des fourrés le long des flancs des montagnes, cela ressemble à un océan de fleurs », explique Qin Li, chercheur postdoctoral au Field Museum et auteur principal de l’article.
« La Rhododendron la diversité dans cette zone est causée en partie par la spéciation, c’est-à-dire lorsque de nouvelles espèces divergent d’un ancêtre commun », explique Ree. plus éloignés. » Cela signifie que les rhododendrons étroitement liés dans les montagnes de Hengduan devraient être encore plus susceptibles de se faire concurrence pour les ressources.
Lorsque les plantes sont en concurrence les unes avec les autres, elles peuvent s’adapter de nombreuses façons pour pouvoir coexister. « Ils peuvent devenir très différents en termes de préférences pour le sol, la lumière et l’humidité, des traits fonctionnels physiologiques très basiques. Ils peuvent également développer des différences pour réduire ce potentiel de pollinisation croisée ou de compétition pour les pollinisateurs. Cela se manifesterait par des différences dans la fleur forme, taille ou couleur, ou peuvent se manifester lorsqu’ils mettent leurs fleurs à la disposition des pollinisateurs », explique Ree. « En partitionnant cette chronologie, ils peuvent réduire leurs chances de gaspiller leur pollen et les ressources qui entrent dans la reproduction. »
Toutes ces stratégies évolutives étaient sur la table pour expliquer pourquoi le les rhododendrons ne s’étaient pas conduits à l’extinction. Pour déterminer lequel se produisait, Li a mené une expédition de terrain de deux mois sur le mont Gongga en Chine, choisi comme zone d’étude pour une enquête détaillée après un voyage de quatre mois sur Rhododendron l’année précédente à travers les montagnes Hengduan plus larges.
« Je n’avais jamais fait de travail de terrain dans le sud-ouest de la Chine auparavant, mais nous étions en fait assez proches de ma ville natale dans la province du Sichuan », explique Li. « Avec mon assistant de terrain et co-auteur Ji Wang de l’Université du Sichuan, j’ai passé plus de deux mois à visiter plus de 100 sites, et nous avons visité chacun de ces sites quatre fois au cours de la saison. » Après des mois de documentation des caractéristiques écologiques des plantes, y compris la taille et la forme des feuilles et des fleurs et les dates de floraison des plantes, Li et ses collègues ont analysé les données, en utilisant des approches statistiques pour trouver des tendances. Ils ont déterminé que le facteur clé permettant aux plantes de coexister était qu’elles fleurissent toutes à des moments différents.
« En entrant, nous avions l’intuition que le timing serait important, mais nous n’étions pas très certains », explique Ree. « C’est assez évident qu’il y a une longue saison où vous pouvez voir des fleurs dans la région de l’Himalaya – il y a certaines espèces qui produisent des fleurs saisissantes sur fond de champ de neige, et d’autres qui attendent jusqu’à la fin de l’été. Notre l’analyse des données confirme ce soupçon. »
Les résultats de l’étude aident à éclairer l’une des nombreuses façons dont les plantes peuvent se diversifier sans se conduire mutuellement à l’extinction. Mais la confirmation que le timing est la clé du Mont Gongga Rhododendron la diversité signifie également que la crise climatique représente une menace supplémentaire pour ces plantes.
« Il existe de nombreuses preuves que le rythme du changement climatique perturbe les périodes de floraison des plantes, provoquant des déclins et des extinctions de population », déclare Ree. « La question est de savoir comment les communautés végétales du monde entier vont réagir ? Le temps fait partie de ce qui leur signale de fleurir, et puisque le changement climatique affecte le temps, il est probable qu’il modifie ce paysage concurrentiel. Lorsque l’environnement change, les espèces ont trois choix : vous déménagez, vous vous adaptez ou vous mourez. Le changement climatique accélère cette dynamique. »
Qin Li et al, Preuve de la divergence de la phénologie sur la morphologie en réponse à la similitude limitée dans les communautés montagnardes de Rhododendron, Journal d’écologie (2022). DOI : 10.1111/1365-2745.14002