Une nouvelle recherche menée par l'Université du Colorado à Boulder montre qu'une hypothèse de longue date sur les facteurs qui régissent l'aire de répartition des espèces est en grande partie vraie, mais peut être le résultat d'un mécanisme écologique auparavant sous-estimé.

La prédiction, itéré pour la première fois par Charles Darwin en 1859, soutient que les facteurs climatiques limiteront l'expansion des espèces dans des environnements plus stressants (comme les régions froides ou sèches), mais que les interactions avec d'autres espèces, comme la compétition et la pollinisation, limitera l'aire de répartition d'une espèce dans des environnements moins stressants, où le climat est plus tempéré.

La nouvelle étude CU Boulder, publié aujourd'hui dans la revue Actes de l'Académie nationale des sciences , constate que si les grandes lignes de l'hypothèse de Darwin sont vraies - les effets des interactions entre les espèces sur une population végétale spécifique ont augmenté en conjonction avec la diminution du stress environnemental - il y a une nuance au modèle communément admis.

"Darwin et d'autres ont dit que ce qui motive ce modèle, ce sont les gradients de densité ou de diversité des espèces en interaction, mais au lieu de cela, il semble qu'il s'agisse d'effets du stress sur la croissance, survie, reproduction et germination des espèces végétales, " a déclaré Allison Louthan, qui a dirigé la recherche tout en complétant sa thèse de doctorat dans le programme d'études environnementales de CU Boulder.

Sur trois sites de terrain du centre du Kenya dont l'aridité globale variait, les chercheurs ont étudié la dynamique des populations d'Hibiscus meyeri, une plante à fleurs commune, sur une période de quatre ans. L'omniprésence de cette espèce à fleurs particulière, Louthan a dit, en fait un système modèle utile pour étudier les différences dans la dynamique des populations à travers un gradient écologique.

Comme prévu, pollinisation, l'herbivorie et la compétition avec d'autres herbes et arbustes ont joué un rôle important dans la définition des limites de l'aire de répartition de la plante dans les sites les plus humides. Ces mêmes interactions, cependant, ne semble pas avoir joué un rôle important dans l'expansion de H. meyeri vers des sites plus secs.

"Cette recherche fournit un guide sur où et quand les interactions entre espèces sont importantes et où elles sont moins importantes, " dit Louthan, maintenant chercheur post-doctoral à l'Université Duke. « Comprendre les différentes forces qui définissent les limites de l'aire de répartition d'une espèce et permettent aux populations de s'étendre ou de se contracter est crucial pour comprendre la dynamique écologique et évolutive. »

Prochain, les chercheurs envisagent d'étendre leur méthode expérimentale à d'autres systèmes, afin de continuer à étudier comment une espèce réagit à divers facteurs dans une vaste zone géographique.

« Même avant le changement climatique, une question majeure était de savoir pourquoi les espèces ont les limites de leur aire de répartition, et quelle était l'importance du climat par rapport aux interactions avec d'autres espèces dans la fixation de ces limites, " a déclaré Dan Doak, professeur au programme d'études environnementales de CU Boulder et coauteur de l'étude. "Maintenant, avec le changement climatique en cours, ces questions sont beaucoup plus urgentes. Ce travail montre que de multiples forces sont importantes pour façonner l'endroit où vit une espèce et aussi que les mécanismes à l'origine de ces effets ne sont pas ce que les biologistes ont généralement supposé. »