Des recherches génétiques récentes ont jeté un nouvel éclairage sur le débat de longue date sur les origines évolutives de certaines des plantes les plus excentriques de Nouvelle-Zélande.

Plus d'un arbre et arbuste indigène sur dix a de petites feuilles très espacées sur des branches filiformes entrelacées, poussant souvent en zigzag. Autrefois l'apanage des botanistes, certaines de ces plantes ont récemment gagné en popularité comme plantes ornementales.

Nulle part ailleurs sur Terre cette forme de croissance "divariquée" n'est apparue indépendamment dans autant de familles de plantes.

C'est un cas spectaculaire d'évolution convergente en réponse aux pressions environnementales. Mais quelles pressions environnementales ? La réponse pourrait nous aider à décider comment gérer les écosystèmes néo-zélandais.

Climat ou moa ?

Le botaniste allemand du XIXe siècle Ludwig Diels a noté que les arbustes à petites feuilles sont typiques des climats secs. Il pensait que la forme divariquée pouvait être apparue en réponse aux conditions froides et sèches de la période glaciaire.

Dans les années 1970, l'hypothèse concurrente du «broutage moa» a émergé, arguant que la forme divariquée est une défense désormais anachronique contre le broutage par les grands oiseaux incapables de voler qui se sont éteints peu de temps après la colonisation polynésienne.

Des expériences ont depuis confirmé l'hypothèse de l'abroutissement. Pourtant, la concentration de plantes bivariquées dans les régions glaciales et sèches suggère que le climat est également impliqué d'une manière ou d'une autre.

Il en va de même pour la preuve que les petites feuilles des divariqués sont moins vulnérables au refroidissement que les grandes feuilles. Mais le climat ne semble pas expliquer la dureté inhabituelle des rameaux des plantes divariquées.

Une hypothèse synthétique

La datation moléculaire montre que la plupart des espèces de plantes divariquées sont apparues au cours des cinq derniers millions d'années. Mais les fossiles et les preuves génétiques montrent que les moa sont ici depuis bien plus longtemps que cela. Cela signifie que la navigation moa à elle seule n'explique pas l'évolution des formes divariquées dans tant de familles de plantes.

Les preuves semblent plus cohérentes avec une hypothèse synthétique plus récente selon laquelle le broutage du moa avait plus d'impact lorsque les plantes étaient exposées à une nouvelle combinaison de circonstances :refroidissement mondial, développement de climats glacials et secs sous le vent des Alpes du Sud récemment soulevées et nouvelles terres fertiles. sols dérivés de délavage glaciaire.

Les climats glaciaux et secs ont posé des défis physiologiques directs aux plantes, mais ils les ont également laissées plus exposées au broutage en les empêchant de pousser rapidement hors de portée des moa. Les restrictions climatiques sur la croissance ont donc probablement rendu les défenses anti-broutage plus importantes pour la survie des plantes.

Cette hypothèse est étayée par une expérience récente, qui a révélé que le climat influençait l'impact du broutage des cerfs sur la compétition entre les plantes divariquées et leurs parents à feuilles larges poussant dans les trouées de chute d'arbres.

De plus, les nouveaux sols fertiles créés par le lessivage des glaciers auraient amélioré la teneur en éléments nutritifs des tissus végétaux, entraînant probablement une augmentation de la pression de broutage. Des études sur les savanes africaines montrent que les épines et les formes de croissance de type divariqué sont typiques des sols fertiles avec de nombreux mammifères brouteurs.

Les cerfs agissent-ils comme des substituts moa ?

Pendant plusieurs siècles après l'extinction du moa, il n'y avait pas de grands navigateurs en Nouvelle-Zélande, jusqu'à ce que les colons européens introduisent des cerfs et d'autres animaux à sabots. Bien qu'ils soient appréciés comme gibier et source de nourriture, les cerfs sont également considérés comme des ravageurs en raison de leur impact sur la végétation indigène.

Des expériences d'alimentation ont montré que les herbivores aviaires et à sabots ne sont pas enthousiastes à l'idée de manger des plantes divariquées si des alternatives avec de grandes feuilles molles sont disponibles. L'espacement des petites feuilles très éloignées le long des rameaux filiformes réduit la taille des bouchées et rend difficile pour les brouteurs de répondre à leurs besoins nutritionnels.

Les scientifiques ont étudié les anciens régimes moa en identifiant les grains de pollen dans le caca fossilisé (coprolites). L'interprétation des données est entravée par notre incapacité à identifier le pollen au niveau de l'espèce dans les groupes de plantes qui comprennent à la fois des espèces divariquées et à feuilles larges. Mais il semblerait probable que les plantes divariquées présentent des défis nutritionnels similaires à moa.

L'analyse des coprolithes moa suggère que les sous-étages forestiers d'il y a un millénaire étaient plus diversifiés que ceux que nous voyons aujourd'hui, après plus de 150 ans de broutage par les cerfs. Cela suggère que le moa a eu moins d'impact sur la végétation que les cerfs aujourd'hui.

Facteurs limitant l'impact du moa sur la végétation

Contrairement aux cerfs de la Nouvelle-Zélande contemporaine, le moa faisait face à un prédateur mortel dans tout le pays :l'aigle de Haast, aujourd'hui disparu. Bien que les moa puissent brouter en toute sécurité sous le couvert forestier, ils auraient été en danger sur les points d'eau et dans les zones ouvertes.

En revanche, bien que les cerfs soient confrontés à une forte pression de chasse dans certaines régions, la chasse récréative a peu d'impact dans les zones reculées et accidentées comme les chaînes de Kaweka, où des populations incontrôlées de cerfs sika menacent la régénération d'arbres même relativement désagréables comme le hêtre de montagne.

Les arbustes appétissants à croissance rapide et les petits arbres comme karamū, patē et māhoe ont probablement eu leur meilleure chance d'échapper au broutage moa lorsque les chutes d'arbres laissent entrer suffisamment de lumière pour leur permettre de pousser rapidement hors de portée, du moins dans les régions plus chaudes où ces plantes peuvent pousser plus. d'un mètre en une saison de croissance.

Les trouées de chute d'arbres devaient offrir deux autres avantages pour les plantes appétissantes. Les restes d'arbres tombés peuvent entraver l'accès des grands herbivores, et les ouvertures de la canopée auraient exposé les moa aux attaques de l'aigle de Haast.

Les Moa étaient probablement moins capables d'exploiter la végétation sur les pentes abruptes que les cerfs et les chèvres ne le sont aujourd'hui. L'impact du moa sur les paysages néo-zélandais aurait donc probablement été moins répandu que l'impact actuel des navigateurs à sabots.

Enfin, les moa avaient probablement un métabolisme plus lent que les mammifères navigateurs de taille comparable, ce qui implique des besoins énergétiques inférieurs et donc des taux d'alimentation inférieurs. Les proches parents vivants des moa (kiwis et émeus) brûlent moins d'énergie que les mammifères herbivores de poids corporel similaire ou les grands oiseaux en vol comme les cygnes et les oies.

L'avenir du cerf en Nouvelle-Zélande

Les cerfs pourraient agir comme substituts imparfaits du moa, mais seulement s'ils sont soumis à un contrôle efficace dans tout le pays.

Les 1080 gouttes aériennes pour contrôler les rats, les hermines et les opossums tuent également généralement les cerfs, bien que le taux de mortalité varie considérablement. C'est une façon de maintenir les populations de cerfs à des niveaux acceptables dans les régions éloignées et accidentées, où la pression de la chasse récréative est insignifiante. L'abattage aérien par tir a également montré un potentiel.

La chasse commerciale ne peut pas être invoquée pour contrôler les cerfs, en raison des caprices du marché. Lorsque le prix de la venaison baisse, il y a peu d'incitations à chasser le cerf. Le 1080 aérien ou l'abattage aérien semblent donc actuellement les seuls moyens réalistes de limiter l'impact des cerfs dans les régions éloignées et accidentées. + Explorer plus loin

Utilisation de lasers et d'une expérience à long terme pour étudier comment les cerfs modifient un couvert forestier

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article d'origine.