Un patch de mousses polytrichaceae dans les îles Shetland du Sud dans l'Antarctique maritime. Crédit :British Antarctic Survey
Une nouvelle étude sur les mousses trouvées dans les régions polaires révèle comment plusieurs espèces ont migré autour du globe et se retrouvent même dans leur pôle opposé.
Les mousses sont la flore dominante en Antarctique, pourtant on sait peu de quand et comment ils y sont arrivés. La majorité de la flore de mousse de l'Antarctique (~ 45 pour cent des espèces) a un modèle de distribution curieux - un modèle avec des espèces occupant uniquement les régions des hautes latitudes des deux hémisphères, avec pas ou très peu de populations à des altitudes plus élevées dans les régions tropicales. Ce modèle de distribution non continue a intrigué les scientifiques, y compris des biologistes tels que Darwin et Wallace, depuis le 19ème siècle.
Une récente étude génétique à grande échelle menée par des chercheurs du British Antarctic Survey (BAS), l'Université de Cambridge, et l'Université d'Helsinki et de Turku en Finlande a étudié l'origine du modèle de distribution « bipolaire » chez quatre espèces de mousses communes. L'étude de plus de 250 échantillons révèle que le moteur de ces modèles bipolaires est la dispersion à longue distance. C'est le résultat probable d'une spore ou d'une autre partie de la plante reproductrice traversant l'équateur, soit par les vents ou les animaux, par ex. oiseaux migrateurs.
L'auteur principal, le Dr Elisabeth Biersma de BAS, a déclaré:«C'est incroyable de penser à la bonne dispersion de certaines de ces plantes. Nous avons toujours pensé qu'il était pratiquement impossible pour ces plantes de traverser l'équateur, mais nous voyons qu'ils ont colonisé avec succès de nouvelles régions ».
Les mousses polytrichaceae dans la campagne écossaise - ces mousses se produisent dans les régions tempérées de l'hémisphère nord, mais sont également présents dans les extrémités extérieures de l'hémisphère sud. Crédit :British Antarctic Survey
Néanmoins, l'étude a révélé que de telles dispersions interhémisphériques sont des événements rares, se produisant sur des échelles de temps de plusieurs millions d'années, illustrant aussi les difficultés pour les plantes à faire de si longs trajets.
Du nord au sud, ou du sud au nord ?
Trois des quatre espèces étudiées se sont déplacées du nord au sud, cependant, une espèce, actuellement une espèce particulièrement commune dans l'Holarctique (Polytrichum juniperinum), a montré le schéma inverse. Même si la répartition principale de P. juniperinum se situe actuellement dans l'hémisphère nord, les analyses suggèrent que la mousse est originaire de la région antarctique (Antarctique, subantarctique et sud de l'Amérique du Sud), et d'ici colonisé à la fois les régions boréales entières de l'hémisphère nord, ainsi que d'autres régions de l'hémisphère sud telles que l'Australasie et l'Afrique du Sud. L'équipe a utilisé des techniques de génétique moléculaire pour identifier la province de l'espèce.
« Vous avez peut-être remarqué la belle forme en étoile de Polytrichum juniperinum lors d'une promenade à l'extérieur dans la campagne britannique, " ajoute le Dr Biersma. 'Bien, la prochaine fois que vous en verrez un, vous réaliserez peut-être que vous regardez en fait un migrant de l'autre bout du monde, qui n'a colonisé les régions boréales qu'au cours des deux ou trois derniers millions d'années !
La carte du monde représente la répartition actuelle de P. juniperinum. Toutes les migrations ont eu lieu depuis la région de l'Antarctique (bleu), d'où la plante a colonisé à la fois toutes les régions boréales de l'hémisphère nord (rouge), ainsi que d'autres régions de l'hémisphère sud telles que l'Australasie (turquoise), Afrique du Sud (jaune) et région montagneuse du nord/centre de l'Amérique du Sud (vert). La flèche vers le sud représente un événement de dispersion récent de l'hémisphère nord vers la région antarctique. Crédit :British Antarctic Survey
Polytrichum juniperinum a également quelques petites populations dans les régions montagneuses du nord de l'Amérique du Sud, qui aurait pu servir de tremplin à l'habitat froid pour passer d'un hémisphère à l'autre à travers l'équateur. Cependant, l'étude a révélé que ce n'était pas le cas, et que ces populations provenaient en fait d'un événement de dispersion distinct en provenance du sud.
La biogéographie globale de la mousse bipolaire Polytrichum juniperinum révèle son origine dans l'extrême sud de l'hémisphère sud. La carte du monde représente la répartition actuelle de P. juniperinum.
Persistance dans les régions glaciaires de l'hémisphère sud
L'étude a également révélé que toutes les mousses étaient présentes dans l'extrême sud (Antarctique ou sud de l'Amérique du Sud) bien avant le dernier maximum glaciaire (18-20 ka) et les glaciations précédentes. On pense que ces régions ont connu des glaciations étendues tout au long de ces cycles glaciaires, compliquant la survie de ces plantes. Les résultats de cette étude suggèrent que les plantes doivent avoir été présentes ici, malgré les conditions difficiles tout au long de ces périodes glaciaires.
Les mousses polytrichaceae dans la campagne écossaise - ces mousses se produisent dans les régions tempérées de l'hémisphère nord, mais sont également présents dans les extrémités extérieures de l'hémisphère sud.
