a) Le nombre d'espèces ligneuses insulaires dans toutes les îles. b,c) Proportion d'espèces ligneuses insulaires dans la flore totale des îles Canaries et d'Hawaï. Les images de l'entrée montrent trois exemples emblématiques de boisé insulaire :Echium virescens aux Canaries, Argyroxiphium sandwicense et Dubautia waialealae à Hawaï. Crédit :F. Lens et Seana Walsh et Ken Wood/National Tropical Botanical Garden, Hawaï.
Pourquoi certaines plantes deviennent-elles de grands arbustes ligneux ou des arbres colossaux, tandis que d'autres restent petites et ne produisent jamais de bois dans leurs tiges ? C'est un puzzle évolutif qui a dérouté Charles Darwin il y a plus de 160 ans. Aujourd'hui, des scientifiques des Pays-Bas et d'Allemagne présentent le premier aperçu mondial de l'évolution du bois sur les îles, qui aidera enfin à résoudre l'énigme.
"Les premiers arbres ligneux ont évolué sur Terre il y a environ 400 millions d'années, mais nous savons encore si peu de choses sur les raisons pour lesquelles ils ont développé le bois", explique Frederic Lens, chercheur au Naturalis Biodiversity Center et à l'Université de Leiden. Tous ces premiers arbres ligneux sont maintenant éteints et sont originaires de conditions climatiques inconnues, il est donc impossible de comprendre l'évolution du boisé à partir de leurs fossiles, mais les îles peuvent offrir la solution.
L'évolution du boisé se poursuit encore aujourd'hui, notamment dans des zones dites laboratoires naturels de l'évolution :les îles. L'un des aspects frappants des flores insulaires est qu'elles sont proportionnellement plus ligneuses que celles des continents adjacents. Charles Darwin a décrit ce phénomène comme un boisé insulaire. Cela se produit lorsqu'un colonisateur continental non ligneux atteint une île, puis évolue en un arbuste ligneux ou même en un arbre sur la même île après des dizaines ou des centaines de milliers d'années.
Le boisé insulaire n'est connu que de quelques lignées emblématiques, comme les épées d'argent hawaïennes. Pour mieux comprendre pourquoi les plantes sont devenues ligneuses au cours de l'histoire de l'évolution, l'équipe de recherche germano-néerlandaise a compilé une nouvelle base de données comprenant plus d'un millier d'espèces ligneuses insulaires et leur distribution, ce qui leur a permis pour la première fois de tester rigoureusement un certain nombre d'hypothèses existantes, avec des hypothèses prometteuses. résultats.
"Nous avons identifié un lien entre l'augmentation de la sécheresse et l'augmentation de la formation de bois dans les tiges des plantes sur les îles. Je suis convaincu que le lien entre la sécheresse et le boisé sera encore plus fort sur les continents", déclare Lens. C'est quelque chose que l'équipe souhaite tester prochainement lors de l'analyse de sa base de données complète, y compris environ 6 000 espèces ligneuses supplémentaires qui ont évolué leur caractère boisé sur les continents.
Nombre minimal de changements évolutifs vers le boisé insulaire et nombre d'espèces ligneuses insulaires sur les archipels du monde entier. Seuls les archipels avec au moins un changement évolutif sont représentés pour plus de clarté. Le * résume plusieurs îles du sud de l'océan Indien. Crédit :Kerguelen, Crozet, Prince Edward Islands et Heard &MacDonald
Points d'accès
Les chercheurs ont non seulement identifié toutes les espèces ligneuses insulaires du monde, mais ils ont également cartographié leur distribution et leur nombre de transitions à l'échelle mondiale, et testé les hypothèses évolutives les plus probables. "C'était vraiment fou de compiler un tel ensemble de données en premier lieu", déclare Frédéric Lens. "Il m'a fallu plus de 10 ans pour finaliser la base de données, mais heureusement, tout a fini par payer."
La nouvelle base de données sur le boisé a trouvé plus de trois fois plus d'espèces ligneuses insulaires connues à ce jour. Ces plus de 1000 espèces sont le résultat d'au moins 175 transitions indépendantes. "Cela souligne clairement que les îles sont des points chauds de biodiversité remarquables dans le monde, avec une flore unique qui a un besoin urgent de protection", déclare le premier auteur Alexander Zizka, de l'Université de Marburg en Allemagne.
La recherche approfondie offre également un aperçu intéressant de l'avenir. "Avec l'été européen sec de 2022 à l'esprit, le fait que la sécheresse apparaisse comme l'un des moteurs les plus probables de la formation du bois offre des pistes de recherche prometteuses en agriculture pour aider à préserver notre production alimentaire", déclare Frédéric Lens.
"Supposons que nous puissions transformer chaque culture non ligneuse en une culture ligneuse, non seulement nous aurons de plus grandes cultures avec un rendement plus élevé par plante, mais plus important encore, nous pourrons également augmenter la tolérance à la sécheresse de ces cultures plus ligneuses. . Dans un monde confronté au changement climatique et à une population humaine mondiale croissante, c'est tout simplement essentiel."
La recherche a été publiée dans Actes de l'Académie nationale des sciences . Une approche multidimensionnelle est nécessaire pour protéger les plantes ligneuses du Xishuangbanna
