Un nouvel article, publié aujourd’hui dans la revue Frontières en phytologie, décrit une nouvelle découverte botanique dans le genre Victoria, le célèbre genre de nénuphar géant nommé d’après la reine Victoria de Grande-Bretagne en 1852. Jusqu’à présent, il n’y avait que deux espèces connues de nénuphar géant, la nouvelle espèce en fait trois. Des spécimens de la nouvelle espèce, Victoria boliviana, se trouvent dans l’herbier de Kew depuis 177 ans et dans l’herbier national de Bolivie depuis 34 ans. À cette époque, on croyait généralement qu’il s’agissait de Victoria amazonica.
Cependant, après des années d’enquête, une équipe dirigée par l’horticulteur de recherche scientifique et botanique de Kew, Carlos Magdalena, l’artiste botanique indépendante de Kew, Lucy Smith, et la chercheuse en génomique de la biodiversité, Natalia Przelomska, aux côtés de partenaires de l’herbier national de Bolivie, Santa Cruz de La Sierra Botanic Garden et La Rinconada Gardens, ont finalement pu le confirmer comme une nouvelle espèce scientifique en utilisant de nouvelles données et leur mélange unique d’expertise.
Les auteurs de l’article ont décidé de nommer l’espèce en l’honneur des partenaires boliviens et de la maison sud-américaine du nénuphar où il pousse dans les écosystèmes aquatiques des Llanos de Moxos. Avec des fleurs qui passent du blanc au rose et des pétioles épineux, V. boliviana est maintenant le plus grand nénuphar du monde, avec des feuilles pouvant atteindre 3 mètres de large à l’état sauvage. Le record actuel de la plus grande espèce est détenu par les jardins de La Rinconada en Bolivie où les feuilles ont atteint 3,2 mètres.
Un défi botanique
Les espèces du genre Victoria sont mal caractérisées depuis des décennies. Cette lacune dans les connaissances découle de l’absence de «spécimens types» (spécimens de la plante d’origine utilisés pour décrire formellement l’espèce) dans les collections mondiales de plantes – cela est principalement dû au fait que les nénuphars géants sont difficiles à collecter dans la nature. En 1832, V. amazonica a été la première espèce à être nommée dans le genre, mais les données manquent pour permettre des comparaisons avec toute nouvelle espèce trouvée depuis – un facteur qui a conduit à la mauvaise identification initiale de ce nouveau nénuphar.
Dans le but d’améliorer les connaissances sur Victoria, les auteurs de l’article ont compilé toutes les informations existantes à partir des archives historiques, de l’horticulture et de la géographie, et ont rassemblé un ensemble de données sur les caractéristiques de l’espèce à l’aide de la science citoyenne (application iNaturalist et publications sur les réseaux sociaux étiquetant Victoria et les nénuphars géants), et des spécimens d’herbiers et de collections vivantes du monde entier.
Les scientifiques Natalia Przelomska et Oscar A. Pérez-Escobar de Kew ont également analysé l’ADN de V. boliviana et ont découvert qu’il était génétiquement très différent des deux autres espèces. Les données recueillies ont confirmé ce que les auteurs avaient soupçonné, à savoir qu’il existe en fait trois espèces dans ce genre emblématique : V. amazonica, V. cruziana et V. boliviana. Leurs résultats suggèrent que la nouvelle espèce est plus étroitement liée à V. cruziana et qu’elles ont divergé il y a environ un million d’années. Natalia déclare : « face à un rythme rapide de perte de biodiversité, décrire de nouvelles espèces est une tâche d’une importance fondamentale ; nous espérons que notre cadre multidisciplinaire pourra inspirer d’autres chercheurs qui recherchent des approches pour identifier rapidement et de manière robuste de nouvelles espèces.
Le Dr Alex Monro, responsable de la recherche dans l’équipe des Amériques chez RBG Kew et auteur principal de l’article, déclare : « Disposer de ces nouvelles données pour Victoria et identifier une nouvelle espèce dans le genre est une réalisation incroyable en botanique – identifier et documenter correctement la diversité végétale. est crucial pour le protéger et en tirer durablement profit.Cet article a été un sujet très spécial sur lequel travailler car il rassemble l’expertise de tant de domaines différents – l’horticulture, la science et l’art botanique, et a impliqué de travailler en étroite collaboration avec nos partenaires boliviens. Victoria occupe une place particulière dans l’histoire de Kew, ayant été l’une des raisons pour lesquelles Kew a été sauvé de la fermeture dans les années 1830. Avoir joué un rôle dans l’amélioration des connaissances sur ces plantes magnifiques et emblématiques a ajouté une résonance pour le Kew partenaires. »
L’intuition d’un spécialiste des nénuphars
Après avoir soupçonné pendant des années qu’il y avait une troisième espèce dans le genre Victoria, Magdalena, une experte mondiale des nénuphars, a commencé à enquêter sur les jardins de Bolivie. En 2016, les institutions boliviennes Santa Cruz de La Sierra Botanic Garden et La Rinconada Gardens ont fait don d’une collection de graines de nénuphars géants de la troisième espèce présumée. Alors que Carlos germait et faisait pousser les graines à Kew, en regardant le nénuphar pousser côte à côte avec les deux autres espèces de Victoria, il sut immédiatement que quelque chose était différent. En 2019, il s’est rendu en Bolivie pour découvrir le nénuphar par lui-même dans la nature et a été émerveillé.
Il dit : « Depuis que j’ai vu pour la première fois une photo de cette plante en ligne en 2006, j’étais convaincu qu’il s’agissait d’une nouvelle espèce. Les horticulteurs connaissent leurs plantes de près ; nous sommes souvent capables de les reconnaître d’un coup d’œil. cette plante ne correspondait pas tout à fait à la description de l’une ou l’autre des espèces connues de Victoria et il devait donc s’agir d’une troisième.Pendant près de deux décennies, j’ai scruté chaque image de nénuphars sauvages de Victoria sur Internet, un luxe qu’un botaniste de les 18e, 19e et la plus grande partie du 20e siècle n’en avaient pas. Je suis aussi gâté par le fait qu’ici à Kew on peut cultiver toutes les espèces côte à côte et dans les mêmes conditions, ce qui exclut les changements de forme et de couleur en raison des conditions environnementales. Dans la nature, Victoria pousse sur une vaste étendue, et cette comparaison n’est pas possible. J’ai tellement appris dans le processus de dénomination officielle de cette nouvelle espèce et cela a été la plus grande réussite de mes 20 ans de carrière chez Kew. »
Une observation nocturne d’artistes botaniques
Alors que Magdalena grandissait et recherchait la nouvelle espèce à Kew, Lucy Smith, l’une des équipes d’artistes botaniques indépendants hautement qualifiés de Kew, travaillait déjà sur un projet visant à réaliser des illustrations scientifiques contemporaines des deux espèces connues de Victoria, une tâche qui n’avait pas été tenté depuis que l’artiste de Kew Walter Hood Fitch l’a illustré en 1847 et 1851.
Comme les fleurs des nénuphars géants ne s’ouvrent que la nuit, Lucy a fait de nombreuses veillées nocturnes dans les serres pour capturer les fleurs pour le dessin et la peinture. Lorsque les premières fleurs de V. boliviana se sont ouvertes un soir d’orage en juillet 2018, elle a partagé les soupçons de Carlos selon lesquels il était unique et s’est rapidement mise à décrire ces différences à l’aide d’illustrations. Ce qui attira particulièrement son attention fut la ressemblance entre cette nouvelle plante, et celle que Fitch tira d’un spécimen récolté en Bolivie en 1845 et en fait, il s’avéra être la même, inconnue comme nouvelle espèce de Fitch à l’époque.
Lucy dit : « Pour moi, la confirmation et la description de cette nouvelle espèce rassemblent les fils qui relient mon travail d’artiste botanique moderne au travail de Walter Hood Fitch de Kew. Mon travail d’artiste botanique pour Kew m’a appris à identifier et dépeindre les différences entre les espèces végétales. J’étais ravi d’aller plus loin non seulement en illustrant les espèces existantes et nouvelles, mais aussi en étant l’un des principaux auteurs de l’article. J’espère que les illustrations aideront les autres à identifier les trois espèces de les nénuphars géants de Victoria pour les années à venir. »
Un spécimen bolivien collecté en 1988 – inconnu à l’époque comme une nouvelle espèce
Le Dr Stephan G Beck, professeur émérite, chercheur à l’Herbier national de Bolivie s’est associé à l’équipe de Kew pour décrire formellement cette nouvelle espèce. Stephan a recueilli le spécimen type du nénuphar sans le savoir en 1988 en pensant qu’il s’agissait de Victoria cruziana – son spécimen l’emporte sur le spécimen de Kew de 1845 car il contient plus de données et fournit une meilleure connaissance de l’espèce.
Il raconte : « Lorsque l’Herbier national de Bolivie est né en 1984, il y avait très peu de collections scientifiques pour la Bolivie et de nombreux endroits à étudier, mais j’ai concentré mon intérêt sur une zone des Llanos de Moxos. Pendant plusieurs années, j’ai eu l’opportunité pour cueillir des plantes aquatiques dans les zones inondées de la rivière Yacuma, et je voulais évidemment voir la « Reina Victoria » dont les habitants m’avaient parlé. Cependant, il m’a fallu des années pour trouver cette plante formidable. Enfin, en mars 1988, après avoir navigué sur deux heures sur la rivière Yacuma à la recherche d’affluents avec plusieurs feuilles énormes et quelques fleurs, je les ai collectées et conservées dans l’herbier national de Bolivie, qui s’est avéré être un spécimen de Victoria boliviana, maintenant le spécimen type. celui dont je me souviendrai toujours. »
Secrets d’ADN
Un autre résultat frappant obtenu grâce à l’analyse de l’ADN de la nouvelle espèce et des deux autres espèces de Victoria était l’époque d’origine de cette nouvelle espèce et sa parenté. Les résultats suggèrent que la nouvelle espèce, V. boliviana, est la plus étroitement apparentée à V. cruziana et que ces deux espèces sœurs ont divergé il y a environ un million d’années.
Natalia Przelomska, qui a dirigé la partie génomique de l’étude, déclare : « L’analyse de l’ADN des nénuphars géants a présenté des défis intéressants : la plupart du matériel avec lequel j’ai travaillé au laboratoire consistait en des fragments légèrement cuits de feuilles de nénuphar (étant charnus, ils sont difficiles à sécher et à fabriquer des spécimens d’herbier), également couverts de piquants. Une fois que nous avions généré des séquences d’ADN, notre prochain défi était l’analyse de ces données, étant donné que le génome de Victoria a été peu étudié jusqu’à présent et est plus grand que cela de n’importe quel autre nénuphar (comme nous le savons grâce aux travaux antérieurs de nos co-auteurs sur V. amazonica et V. cruziana). En tant que chercheur passionné par le travail multidisciplinaire, il a été très gratifiant de jouer un rôle dans la liaison de ces lignes de preuves pour parvenir à une conclusion solide et collaborative Face à un rythme rapide de perte de biodiversité, décrire de nouvelles espèces est une tâche d’une importance fondamentale et nous espérons que notre travail pourra inspirer d’autres à essayer de nouvelles approches s pour identifier rapidement de nouvelles espèces. »
Le Dr Oscar A. Pérez-Escobar, responsable de la recherche chez RBG Kew, déclare : « Comprendre le rythme auquel les espèces végétales naissent et disparaissent est crucial, pour déterminer le moment de la formation et du maintien des différentes flores mondiales. Pour découvrir grâce à l’ADN que un groupe de plantes qui a si peu d’espèces et dont on pense qu’il est originaire du Paléogène moyen (il y a environ 40 millions d’années) est encore en train de se spécialiser il y a 1 million d’années est remarquable ! n’ont pas répondu, et nos recherches fournissent les bases de futures études axées sur l’élucidation de ce qui motive la spéciation dans ce genre de plante remarquable. »
Lucy T. Smith et al, La délimitation révisée des espèces dans le nénuphar géant du genre Victoria (Nymphaeaceae) confirme une nouvelle espèce et a des implications pour sa conservation, Frontières en phytologie (2022). DOI : 10.3389/fpls.2022.883151